Садржај
- Кисела киша и пХ
- Како киша постаје кисела?
- Природно кисела киша
- Утицај киселе кише на зграде и споменике
- Споменици захваћени киселом кишом
Кисела киша, први пут препознат у Шведској 1872. године, дуго се сматрао локалним проблемом. Али 1950-их година признање да кисела киша из Скандинавије потиче из Британије и северне Европе показало је уместо тога да је кисела киша регионални, чак и глобални проблем.
Иако је киша природно мало кисела, ефекти киселе кише на зграде и споменике убрзавају природну корозију и ерозију.
Кисела киша и пХ
Киша је природно мало кисела, што значи да је њен пХ испод неутралног пХ од 7. ПХ скала мери колико је кисела или базична супстанца. Креће се од 0 (веома кисело), до 14 (врло базно).
Нормална киша се углавном креће од око 6,5 до око 5,6 на пХ скали. Кисела киша, међутим, мери испод 5.5. Кисела киша измерена је на дну облака са пХ 2,6, а у магли у Лос Анђелесу чак 2,0.
Како киша постаје кисела?
Вода раствара више супстанци него било који други познати материјал. Чиста вода остаје чиста само док не додирне нешто друго. Када се водена пара кондензује око честица која лебди у ваздуху, вода се може растворити или реаговати са честицама. Кад је честица прашина или полен, киша ће честицу пребацити на земљу.
Када честица садржи или садржи хемикалије, може доћи до реакције. Како се водена пара одбија у атмосфери, неки молекули воде реагују са молекулима угљен-диоксида и формирају угљеничну киселину, слабу киселину.
То снижава пХ кише са 7 на око 5, зависно од концентрације угљене киселине. Природни пуфери у тлу обично посредују ове благо киселе кише.
Природно кисела киша
Кисела киша која је природно присутна може такође бити проузрокована ерупцијама вулкана, трулом вегетацијом и шумским пожарима. Ови догађаји испуштају сумпор и азотна једињења у ваздух, истовремено обезбеђујући честице (дим, пепео и прашину) да се водена пара скупи око.
Водена пара реагује са сумпорним једињењима, као што је водоник сулфид, како би формирала сумпорну киселину, а са азотним једињењима да формира азотну киселину. Ове киселине имају много нижи ниво пХ од угљеничне киселине.
Изгарањем фосилних горива у аутомобилима, камионима, фабрикама и електранама ослобађа се сумпор и азотна једињења у атмосферу, баш као и вулкани и шумски пожари. За разлику од вулканских ерупција и шумских пожара, међутим, ови извори загађења ваздуха се настављају током дугог временског периода.
Ови плугови загађења ваздуха могу да путују на велике удаљености. Ефекти загађења ваздуха на материјале и конструкције крећу се од површинске прљавштине и мрља до корозије материјала.
Утицај киселе кише на зграде и споменике
Уобичајени природни материјали који се користе за зграде и споменике укључују пешчењак, кречњак, мермер и гранит.
Кисела киша до неке мере кородира све те материјале и убрзава природно распадање. Вапненац и мермер растварају се у киселинама. Честице песка које формирају пешчани камен често су повезане калцијум карбонатом који се раствара у киселини.
Гранит, иако је много отпорнији на киселину, и даље се може јекати и обојати киселином кише и загађивача које садржи. Цемент такође реагује на киселе кише. Цемент је калцијум карбонат који се раствара у киселини. Бетонске зграде, тротоари и уметничка дела направљена цементом показују ефекте киселих киша. Поред тога, плоче од гранита и други декоративни материјали често се држе на месту користећи Портланд цемент.
Штета од киселих киша на бетонским зградама у градовима који су јако загађени, као што су Хангзхоу, Кина, може бити велика. Бакар, бронза и други метали такође реагују са киселинама. Корозија бронзане плоче на Улиссес С. Грант Мемориалу, на пример, показује као зелене пруге низ пиједестал. Бакар растворен из брона опрао је базу и оксидирао у зелене мрље.
Споменици захваћени киселом кишом
Утицај киселе кише на конструкције Тај Махала служи као један пример како кисела киша утиче на зграде. Загађење ваздуха из локалне рафинерије проузроковало је стварање киселе кише, претварајући бели мермер у жути.
Иако су неки тврдили да је жуто жутило природно или узроковано жељезним носачима у мермеру, локални судови су се сложили да је загађење ваздуха утицало на Тај Махал. Као одговор, индијска влада је успоставила локалну строгу контролу емисија како би се заштитила Тај Махал.
Меморијал Тхомас Јефферсон у Васхингтону, Д.Ц., један је од многих споменика захваћених киселом кишом. Калцит који се раствара ослобађа силикатне минерале садржане у мермеру. Губитак материјала је довољно ослабио структуру да су током рестаурације 2004. додате ојачавајуће каишеве. Поред тога, црна кора остављена прљавштином ухваћеном у утрошени мермер мора се лагано опрати.
Многе скулптуре широм Сједињених Држава и Европе исклесане су из мермера или кречњака. Када киша сумпорне киселине погоди ове статуе, реакција сумпорне киселине са калцијум-карбонатом даје калцијум сулфат и угљеничну киселину. Угљен киселина се даље разграђује у воду и угљен диоксид. Калцијум сулфат је растворљив у води, па пере од статуе или скулптуре.
Нажалост, због киселих киша детаљи кипа нестају док камен буквално испире.