Syra regn, som först erkändes i Sverige 1872, ansågs vara ett lokalt problem under lång tid. Men på 1950-talets erkännande av att surt regn i Skandinavien har sitt ursprung i Storbritannien och norra Europa visade i stället att surt regn var ett regionalt, till och med globalt, problem. byggnader och monument påskyndar naturlig korrosion och erosion.
Acid Rain and pH
Rain är naturligtvis lite surt, vilket innebär att dess pH ligger under ett neutralt pH på 7. pH-skalan mäter hur surt eller basiskt ett ämne är. Det sträcker sig från 0 (mycket surt), till 14 (mycket grundläggande).
Normalt regn varierar vanligtvis från 6,5 till cirka 5,6 på pH-skalan. Syra regn har uppmätts vid botten av molnen vid pH 2,6, och i dimma i Los Angeles, så lågt som 2,0.
Hur blir regn surt?
Vatten löser upp fler ämnen än något annat känt material . Rent vatten förblir rent tills det rör vid något annat. När vattenånga kondenserar runt ett partikelformigt flytande i luften, kan vattnet lösa upp eller reagera med partiklarna. När partiklarna är damm eller pollen, bär regnet partiklarna till marken.
När partiklarna bär eller innehåller kemikalier kan en reaktion inträffa. När vattenånga springer runt i atmosfären reagerar några av vattenmolekylerna med koldioxidmolekyler för att bilda kolsyra, en svag syra.
Detta sänker regnets pH från 7 till cirka 5, beroende på koncentration av kolsyra. Naturliga buffertar i jorden förmedlar vanligtvis detta milt sura regn.
Naturligt förekommande surt regn.
Naturligt förekommande surt regn kan också orsakas av vulkanutbrott, ruttnande vegetation och skogsbränder. Dessa händelser släpper svavel- och kväveföreningar i luften och ger också partiklar (rök, aska och damm) för vattenånga att klumpa sig runt. föreningar för bildning av salpetersyra. Dessa syror har mycket lägre pH-nivåer än kolsyra.
Förbränning av fossila bränslen i bilar, lastbilar, fabriker och kraftverk frigör svavel- och kväveföreningar i atmosfären, precis som vulkaner och skogsbränder. Till skillnad från vulkanutbrott och skogsbränder fortsätter emellertid dessa källor till luftföroreningar under långa tidsperioder.
Dessa mängder luftföroreningar kan resa långa sträckor. Effekterna av luftföroreningar på material och strukturer spänner från ytsmuts och fläckar till korrosion av materialen.
Effekter av surt regn på byggnader och monument.
Vanliga naturligt förekommande material som används för byggnader och monument inkluderar sandsten, kalksten, marmor och granit.
Syra regn korroderar alla dessa material till viss del och påskyndar naturlig nedbrytning. Kalksten och marmor upplöses i syror. De sandpartiklar som bildar sandsten hålls ofta samman av kalciumkarbonat, som upplöses i syra.
Granit, även om det är mycket mer motståndskraftigt mot syra, kan fortfarande etsas och färgas av surt regn och de föroreningar som det bär. Cement reagerar också på surt regn. Cement är kalciumkarbonat, som upplöses i syra. Betongbyggnader, trottoarer och konstverk gjorda med cement visar effekterna av surt regn. Dessutom hålls plattor av granit och andra dekorativa material ofta på plats med Portlandcement.
Syra regnskador på betongbyggnader i starkt förorenade städer som Hangzhou, Kina, kan vara omfattande. Koppar, brons och andra metaller reagerar också med syror. Korrosion av bronsskivorna på Ulysses S. Grant Memorial, till exempel, visar som gröna streck ner i piedestalen. Koppar upplöst från bronsen har tvättat basen och oxiderats till gröna fläckar.
Monument påverkade av surt regn.
Effekten av surt regn på Taj Mahal-strukturer fungerar som ett exempel på hur surt regn påverkar byggnader. Luftföroreningar från ett lokalt raffinaderi har orsakat surt regn och blivit gul marmor gul.
Även om vissa har hävdat att gulningen är naturlig eller orsakad av järnstöd i marmorn, kom de lokala domstolarna överens om att luft föroreningar har påverkat Taj Mahal. Som svar har den indiska regeringen inrättat lokala strikta utsläppskontroller för att skydda Taj Mahal.
Thomas Jefferson Memorial i Washington, D.C., är ett av många monument som drabbats av surt regn. Den upplösande kalciten frigör silikatmineralerna i marmorn. Materialförlusten försvagade strukturen tillräckligt för att förstärkningsremmar tillkom under restaureringen 2004. Dessutom måste en svart skorpa som lämnas av smuts som fångats i den etsade marmorn försiktigt tvättas bort.
Många skulpturer i hela USA och Europa är snidade av marmor eller kalksten. När svavelsyraregn slår dessa statyer ger reaktionen av svavelsyran med kalciumkarbonatet kalciumsulfat och kolsyra. Kolsyran bryts ytterligare ned i vatten och koldioxid. Kalciumsulfat är vattenlösligt så tvättar sig bort från statyn eller skulpturen.
Tyvärr försvinner detaljer på statlig staty när stenen bokstavligen tvättar bort.
