Da die Umwelt durch Schwerindustrie und Fahrzeugverkehr dem Druck ausgesetzt ist, können die Auswirkungen von saurem Regen leicht als unbedeutend abgetan werden, da sie so langsam auftreten. Hier ist eine Idee für ein wissenschaftliches Projekt, das diese Effekte beschleunigt zeigen wird. Seien Sie jedoch vorgewarnt - Säuren können gefährlich sein, also stellen Sie sicher, dass Sie die Warnungen am Ende der Seite verstanden haben, bevor Sie beginnen.
Einführung in den sauren Regen
Gase in der Atmosphäre haben die Fähigkeit, mit Wasser zu reagieren, um saure Verbindungen zu bilden. Regen ist zum Beispiel normalerweise etwas sauer, weil Kohlendioxid mit Wasser und Sauerstoff zu Kohlensäure reagiert. Mit dem Aufkommen der Industriellen Revolution begannen Fabriken, Schwefeldioxid freizusetzen, während Autos Stickoxide ausgestoßen hatten. Diese Gase reagieren mit Wasser und Sauerstoff zu Schwefelsäure bzw. Salpetersäure, die beide weitaus schädlicher sind als Kohlensäure (alle Referenzen).
Dinge, die Sie brauchen
Das erste, was Sie brauchen, sind Muster verschiedener Baumaterialien – je mehr Sie bekommen, desto besser das Experiment – und eine Kamera. Verschiedene Holzarten, Beton, Stahl, Lehmziegel und Steine wie Marmor und Granit sind eine ausgezeichnete Wahl. Sie könnten sogar Trockenbau und andere Materialien für den Innenbereich testen. Kaufen Sie außerdem etwas Klarglas, um es als Negativkontrolle zu verwenden – Glas wird nicht durch Schwefel- oder Salpetersäure angegriffen. Wenn Sie können, versuchen Sie, Stücke zu bekommen, die groß genug sind, um Ihre Hand zu bedecken. Sie benötigen auch mehrere Glasbehälter, die groß genug sind, um die Materialien mit etwas Platz zu halten. Chemiezubehör, das Sie benötigen, umfasst mehrere Pasteurpipetten, Schwefelsäure und Salpetersäure sowie einige pH-Streifen oder ein pH-Messgerät.
Versuchsaufbau und -verfahren
Legen Sie zunächst Ihre Baustoffproben in separate Glasbehälter und stellen Sie die Behälter an einem ungestörten Ort auf. Machen Sie von jeder Probe, die Sie testen, ein Foto. Legen Sie ein gefaltetes Blatt Computerpapier unter eine Seite der Behälter, sodass diese leicht geneigt ist. Als nächstes fügen Sie in einem Glasbehälter Schwefelsäure und Salpetersäure zu reinem Wasser hinzu, bis der pH-Wert etwa 4 beträgt – wenn die Säuren konzentriert sind, benötigen Sie nicht viel, um diesen Säuregrad zu erreichen. Ab und zu – vielleicht ein- oder zweimal täglich – sprühen Sie mit Ihren Pipetten künstlichen sauren Regen auf die Baumaterialien. Wenn der Behälter richtig geneigt ist, sammelt sich die Flüssigkeit auf einer Seite. Wenn der Pool groß genug ist, entfernen und entsorgen Sie ihn mit einer Pipette. Machen Sie am Ende des von Ihnen festgelegten Zeitraums für das Experiment ein weiteres Foto der Proben und vergleichen Sie die Vorher-Nachher-Fotos visuell. Informationen zum Umgang mit Säuren finden Sie im letzten Abschnitt Warnhinweise.
Anpassen Ihres Experiments
Dieses Experiment ist hochgradig anpassbar. Sie können das Experiment so aufbauen, dass die Säure ständig auf die Proben tropft, oder Sie können die Zeit zwischen „Regen“ variieren. Sie können den Experimentierzeitraum beliebig variieren – sogar ein ganzes Jahr, wenn Sie wirklich Lust dazu haben! Wenn Sie die Auswirkungen steigender Auto- oder Fabrikemissionen simulieren möchten, fügen Sie Ihrem künstlichen sauren Regen einfach mehr Salpetersäure oder Schwefelsäure hinzu. Wenn Sie die Wirkung Ihres sauren Regens beschleunigen möchten, weil Sie das Experiment kurz halten möchten, senken Sie den pH-Wert, indem Sie mehr von jeder Säure hinzufügen.
Warnung
Schwefelsäure und Salpetersäure sind beide stark ätzend und verbrennen Haut, Augen und Verdauungssystem, wenn Sie sie verschütten. Seien Sie äußerst vorsichtig und tragen Sie Handschuhe und Schutzbrille, wenn Sie mit den Säuren in Berührung kommen. Stellen Sie sicher, dass Sie dem Wasser Säuren hinzufügen und nicht umgekehrt, nur für den Fall, dass Flüssigkeit in Ihren Körper spritzt. Wenn Sie Ihren künstlichen Regen entsorgen, verdünnen Sie ihn zuerst mit Wasser und fügen Sie dann Antazida-Tabletten hinzu, bis der pH-Wert neutral ist, bevor Sie ihn in den Abfluss eines Waschbeckens werfen.
