Jaki jest związek między kwaśnym deszczem a kwasem siarkowym?
Kwaśny deszcz jest rodzajem deszczu bardziej kwaśnego niż zwykle. Chociaż dodatkowy kwas może pochodzić z gazów wulkanicznych i gnijącej roślinności, źródła sztuczne mogą dodawać kwas do deszczu podczas spalania paliw kopalnych i uwalniać pewne gazy do powietrza. Kwaśne deszcze i kwas siarkowy są ściśle ze sobą powiązane, ponieważ kwas siarkowy stanowi większość kwaśnego składnika wody deszczowej.
Kwas siarkowy jest cząsteczką, która ma dwa atomy wodoru, jeden atom siarki i cztery atomy tlenu. Daje to kwasowi wzór chemiczny H 2 SO 4 . Substancja ta występuje w kwaśnym deszczu, choć nie dokładnie w tej formie. Silne kwasy, takie jak kwas siarkowy, łatwo mieszają się z cząsteczkami wody i rozpadają się na dwie części, gdy są w wodzie.
Segmenty te są atomem wodoru i resztą cząsteczki, która obecnie jest HSO 4 . Atom wodoru jest naładowany dodatnio, gdy spada z początkowej cząsteczki kwasu, więc jest jonem dodatnim. Ponieważ większość chemikaliów jest zrównoważona pod względem ładunku, druga część cząsteczki kwasu siarkowego jest naładowana ujemnie. pH, które jest miarą kwasowości, przypisuje wartości kwasowe do substancji na podstawie liczby zawartych w nich jonów wodoru. Kwaśne deszcze i kwas siarkowy stają się zatem bardziej kwaśne, im więcej jonów wodoru jest obecnych.
Zanim związek siarki trafi w deszcz, musi dostać się do atmosfery. Dzieje się tak, ponieważ gazy zawierające siarkę mogą unosić się w powietrzu. Naturalnymi źródłami tych gazów, które są siarkowodorem i dwutlenkiem siarki, są odpowiednio emisje z wulkanów lub gazu wytwarzanego przez gnicie materii roślinnej.
Siarkowodór ma wzór chemiczny H 2 S, co oznacza, że ma dwa atomy wodoru i jeden atom siarki. Ten konkretny gaz siarkowy reaguje z tlenem znajdującym się już w powietrzu i zamienia się w dwutlenek siarki. Dwutlenek siarki z reakcji H2S lub z emisji wulkanicznych jest cząsteczką mniej złożoną niż wtedy, gdy staje się kwasem, ponieważ zawiera tylko dwa atomy tlenu i jeden atom siarki.
Chemicznie dwutlenek siarki jest reprezentowany przez SO 2 . Większość tego gazu w ziemskiej atmosferze pochodzi z działalności człowieka. Wynika to przede wszystkim z rozpadu ciepła paliw kopalnych. Paliwa kopalne są formą zepsutej materii roślinnej, która przez miliony lat przekształciła się w węgiel, ropę lub gaz. Największą zaletą są elektrownie, ale przemysł, ogrzewanie domów i emisje z samochodów również mogą się przyczynić.
Ten gaz unosi się w powietrzu i miesza się z kroplami wody w chmurach deszczowych. SO 2 zmienia się w SO 3 , od interakcji z tlenem atmosferycznym, przed zmieszaniem z wodą w chmurze. Woda, która zawiera dwa atomy wodoru i jeden tlen, reaguje z SO3, tworząc H2SO4, który jest kwasem siarkowym.
Gdy kwaśne deszcze i kwas siarkowy spadają na ziemię, niskie pH może być szkodliwe dla organizmów i obiektów nieożywionych. Cieki, które otrzymują zbyt dużo kwaśnego deszczu i kwasu siarkowego, mogą stać się niezdrowym miejscem do życia dla ryb i roślin. Materiały budowlane, takie jak marmur, mogą powoli ulegać erozji przez kwas. Zasadniczo nawet normalne opady deszczu mogą mieć kwaśne pH, które wynosi około 5,6. Deszcz o pH niższym niż ten, na przykład 3,0, jest uważany za kwaśny deszcz i może być oznaką lokalnego zanieczyszczenia.