Кислотні дощі
Сірчані
і азотні сполуки, що містяться в атмосфері, підвищують кислотність дощу.
Як
ми знаємо ще зі шкільного курсу хімії, чиста вода складається з молекул,
що містять два атоми водню і один атом кисню. Проте в кожен момент
часу деякі з цих молекул дисоціюють на позитивно заряджені іони
водню (тобто протони, H +) і негативно заряджені
гідроксид-іони (OH-); одночасно з цим якісь сусідні іони H +
і OH-з'єднуються з утворенням молекул води. Таким чином,
навіть в самій чистій воді зберігається динамічний баланс, рівновага, з
присутністю певної кількості іонів водню (протонів). Ці протони
пов'язані з молекулами води, утворюючи іони гідронім - три атоми водню і один
атом кисню. У чистій воді концентрація іонів гідронім становить 10-7
молей (див. Закон Авогадро) на літр.
Для
оцінки кількості іонів водню у воді хіміки використовують поняття водневого
показника pH (від англ. «power of hydrogen» - «ступінь водню»).
Домовилися вважати, що pH чистої води рівний 7. Такий водневий показник
відповідає хімічно нейтральному середовищу (див. Кислоти і підстави). З
підвищенням концентрації іонів водню pH знижується, і такі рідини вже
називаються кислотами. Завдяки надмірному змісту іонів водню кислоти
активно реагують з іншими речовинами.
Термін
«Кислотний дощ» з'явився в середині XIX століття, коли британські вчені
помітили, що забруднення повітря в промислово розвиненій центральній Англії
привело до випадання більш кислих, ніж зазвичай, дощів. Але тільки в другій
половині XX століття стало зрозуміло, що кислотні дощі несуть в собі загрозу
навколишньому середовищу.
Треба
сказати, що звичайний дощ є кислим сам по собі, навіть під час відсутності
заводів. Це відбувається через те, що в процесі формування і випадання
дощові краплі розчиняють що знаходиться в повітрі вуглекислий газ і реагують з
ним з утворенням вугільної кислоти (H2CO3). Чистий
дощ, що проходить через незабруднене повітря, являє собою водний
розчин з pH 5,6 (до моменту удару об землю). Як ми побачимо далі, основна
причина випадання кислотних дощів - це діяльність людини, проте є й
природні причини, починаючи з виверження вулканів і розряду блискавки і кінчаючи
життєдіяльністю бактерій. Загалом, навіть якщо б ми закрили всі фабрики і
перестали їздити на машинах і вантажівках, значення pH дощу все одно було б
приблизно 5,0. Тому зараз прийнято вважати дощ кислотним, якщо його pH нижче 5,0.
В
сучасному промисловому світі надмірна кислотність дощу обумовлена в
основному присутністю двох речовин:
--
Оксиди сірки. Ці з'єднання потрапляють в атмосферу природним чином при
виверженнях вулканів, але значна частина атмосферних оксидів сірки утворюється
в результаті спалювання природного палива. Вугілля і нафта містять невелику
кількість сірки. При спалюванні цих видів палива в атмосферу потрапляє сірка в
з'єднанні з киснем. Розчиняючись у дощових краплях, оксид сірки утворює
сірчану кислоту.
--
Оксиди азоту. При достатньо високій температурі що міститься в повітрі азот
з'єднується з киснем з утворенням оксиду азоту. У природі це може
відбутися під час розряду блискавки, але основна частина оксидів утворюється при
спалюванні бензину в двигунах внутрішнього згоряння (наприклад, в автомобілях)
або при спалюванні вугілля. При розчиненні цих речовин в крапельках води утворюється
азотна кислота.
Таким
чином, дощі стають кислотними при вимиванні з повітря сірчаних і азотних
з'єднань. Це явище має декілька наслідків, згубних для природи.
Наприклад, багато історичних будинків в Європі побудовано з вапняку --
будівельного матеріалу, що реагує з кислотою. З часом кислотні
дощі буквально роз'їдають поверхню цих будівель. При випадання кислотних
дощів також відбувається закислення грунту і погіршуються умови існування
лісів. Деякий час думали, що масове відмирання верхівок дерев у лісах
на сході США і в Німеччині обумовлено кислотними дощами, але тепер ця точка
зору не підтримується. (Дійсно, ліси гинуть, але пов'язано це з іншими
причинами.) І нарешті, кислотні дощі підвищують кислотність річок і озер, тим
самим створюючи загрозу флорі і фауні.
Методи
боротьби з освітою кислотних дощів направлені на поліпшення технології
видалення сполук сірки з повітряних викидів промислових підприємств і
електростанцій, для чого зазвичай використовують пристрій під назвою скрубер.
Уряди деяких держав навіть прийняли закони, що обмежують
вміст забруднюючих речовин у вихлопах транспортних засобів.
Список літератури
Для
підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://elementy.ru/
