Vad är kopplingen mellan surt regn och svavelsyra?
Syra regn är en typ av regn som är surare än vanligt. Även om den extra syran kan komma från vulkaniska gaser och ruttnande vegetation, kan människokroppar lägga till syra till regn när fossila bränslen bränns och släpper vissa gaser i luften. Syra regn och svavelsyra är nära sammanflätade, eftersom svavelsyra utgör huvuddelen av den sura komponenten i regnvatten.
Svavelsyra är en molekyl som har två väteatomer, en svavelatom och fyra syreatomer. Detta ger syran den kemiska formeln för H2S04. Detta ämne finns i surt regn, men inte exakt i den formen. Kraftfulla syror som svavelsyra tenderar att blandas lätt in i vattenmolekyler och bryts upp i två delar när de är i vattnet.
Dessa segment är en väteatom och resten av molekylen, som nu är HSO 4 . Väteatomen är positivt laddad när den faller från den initiala syramolekylen, så den är en positiv jon. Eftersom de flesta kemikalier är balanserade i laddning, laddas den andra delen av svavelsyramolekylen negativt. pH, som är ett mått på surhet, tilldelar syravärden till ämnen baserat på hur många vätejoner det innehåller. Syra regn och svavelsyra blir därför surare ju mer vätejoner är närvarande.
Innan svavelföreningen till och med kommer in i regnet måste den komma in i atmosfären. Detta händer eftersom gaser som innehåller svavel kan flyta upp i luften. Naturliga källor till dessa gaser, som är vätesulfid och svaveldioxid, är utsläpp från vulkaner respektive gas som produceras av ruttna växtmaterial.
Vätesulfid har den kemiska formeln H2S, vilket innebär att den har två väteatomer och en svavelatom. Denna speciella svavelgas reagerar med syret som redan finns i luften och förvandlas till svaveldioxid. Svaveldioxid, från H2S-reaktioner, eller från vulkanutsläpp, är en mindre komplex molekyl än när den blir en syra, eftersom den bara innehåller två syreatomer och en svavelatom.
Kemiskt representeras svaveldioxid av SO 2 . Det mesta av denna gas i jordens atmosfär kommer från mänsklig aktivitet. Detta kommer främst från värmefördelningen av fossila bränslen. Fossila bränslen är en form av förfallna växtmaterial som har förvandlats till kol, olja eller gas under miljoner år. Elkraftverk tjänar mest, men industri, uppvärmning och bilutsläpp kan också bidra.
Denna gas flyter upp i luften och blandas med vattendropparna i regnmoln. SO 2 vänder sig till SO 3 , från interaktion med atmosfäriskt syre, innan den blandas med vattnet i molnet. Vatten, som innehåller två väteatomer och en syre, reagerar med SO3 och bildar H2S04, som är svavelsyra.
När surt regn och svavelsyra faller till jorden kan det låga pH-värdet skada organismer och livlösa föremål. Vattendrag som får för mycket surt regn och svavelsyra kan bli ohälsosamma platser för fisk och växter att leva i. Byggmaterial som marmor kan långsamt eroderas av syran. I allmänhet kan även normal nederbörd ha ett surt pH, vilket är cirka 5,6. Regn som har ett pH som är lägre än detta, såsom 3,0, betraktas som surt regn och kan vara ett tecken på lokal förorening.