산성비1872 년 스웨덴에서 처음으로 인식 된는 오랫동안 지역 문제로 간주되었습니다. 그러나 1950 년대에 스칸디나비아의 산성비가 영국과 북유럽에서 비롯된 것이라는 인식은 대신 산성비가 지역적, 심지어 전 지구 적 문제라는 것을 보여주었습니다.
비는 자연적으로 약간 산성이지만 산성비의 영향은 건물과 기념물 자연적인 부식과 침식을 가속화합니다.
산성비와 pH
비는 자연적으로 약간 산성이므로 pH가 중성 pH 7 미만임을 의미합니다. pH 척도는 물질의 산성 또는 염기성 정도를 측정합니다. 범위는 0 (매우 산성)에서 14 (매우 염기성)까지입니다.
정상 비는 일반적으로 pH 척도에서 약 6.5에서 약 5.6 범위입니다. 그러나 산성비는 5.5 이하. 산성비는 pH 2.6의 구름 바닥에서 측정되었으며 로스 앤젤레스의 안개는 2.0으로 낮았습니다.
비는 어떻게 산성이됩니까?
물은 다른 알려진 물질보다 더 많은 물질을 용해시킵니다. 순수한 물은 다른 것에 닿을 때까지만 순수하게 유지됩니다. 공기 중에 떠 다니는 미립자 주위에 수증기가 응축되면 물이 용해되거나 미립자와 반응 할 수 있습니다. 미립자가 먼지 나 꽃가루 일 때, 비는 입자를 땅으로 운반합니다.
미립자가 화학 물질을 운반하거나 포함하면 반응이 발생할 수 있습니다. 수증기가 대기에서 튀어 나오면서 일부 물 분자는 이산화탄소 분자와 반응하여 약산 인 탄산을 형성합니다.
이것은 탄산 농도에 따라 비의 pH를 7에서 약 5로 낮 춥니 다. 토양의 천연 완충액은 보통이 약산성 비를 매개합니다.
자연적으로 발생하는 산성비
자연적으로 발생하는 산성비 화산 폭발, 썩은 초목 및 산불로 인해 발생할 수도 있습니다. 이러한 현상은 유황 및 질소 화합물을 공기 중으로 방출하는 동시에 수증기가 뭉치도록 미립자 (연기, 재 및 먼지)를 제공합니다.
수증기는 황화수소와 같은 황 화합물과 반응하여 황산을 형성하고 질소 화합물과 반응하여 질산을 형성합니다. 이 산은 탄산보다 pH 수준이 훨씬 낮습니다.
자동차, 트럭, 공장, 발전소에서 화석 연료를 태우면 화산과 산불처럼 황과 질소 화합물이 대기로 방출됩니다. 그러나 화산 폭발 및 산불과는 달리 이러한 대기 오염원은 오랜 시간 동안 계속됩니다.
이러한 대기 오염은 장거리를 이동할 수 있습니다. 재료와 구조에 대한 대기 오염의 영향은 표면의 먼지와 얼룩에서 재료의 부식에 이르기까지 다양합니다.
산성비가 건물 및 기념물에 미치는 영향
건물과 기념물에 사용되는 일반적인 자연 발생 재료로는 사암, 석회암, 대리석 및 화강암이 있습니다.
산성비는 이러한 모든 물질을 어느 정도 부식시키고 자연 분해를 가속화합니다. 석회암과 대리석은 산에 용해됩니다. 사암을 형성하는 모래 입자는 종종 산에 용해되는 탄산 칼슘에 의해 결합됩니다.
화강암은 산에 훨씬 더 잘 견디지 만 산성비와 그것이 운반하는 오염 물질에 의해 에칭되고 얼룩 질 수 있습니다. 시멘트는 산성비에도 반응합니다. 시멘트는 탄산 칼슘으로 산에 용해됩니다. 시멘트로 만든 콘크리트 건물, 보도 및 예술품은 산성비의 영향을 보여줍니다. 또한 화강암 및 기타 장식 재료의 슬래브는 종종 포틀랜드 시멘트를 사용하여 제자리에 고정됩니다.
중국 항저우와 같이 심하게 오염 된 도시의 콘크리트 건물에 대한 산성비 피해는 광범위 할 수 있습니다. 구리, 청동 및 기타 금속도 산과 반응합니다. Ulysses S.의 청동 판금 부식 예를 들어 그랜트 기념관은 받침대 아래에 녹색 줄무늬가 표시됩니다. 청동에서 녹은 구리는베이스를 씻어 내고 녹색 얼룩으로 산화되었습니다.
산성비의 영향을받은 기념물
산성비가 타지 마할 구조물에 미치는 영향은 산성비가 건물에 미치는 영향의 한 예입니다. 지역 정유소의 대기 오염으로 산성비가 형성되어 흰색 대리석이 노란색으로 변했습니다.
일부 사람들은 황변이 자연 스럽거나 대리석의 철 지지체로 인해 발생한다고 주장했지만 지역 법원은 대기 오염이 타지 마할에 영향을 미친다는 데 동의했습니다. 이에 대응하여 인도 정부는 타지 마할을 보호하기 위해 지역의 엄격한 배출 규제를 수립했습니다.
워싱턴 D.C.에있는 토마스 제퍼슨 기념관은 산성비의 영향을받은 많은 기념비 중 하나입니다. 용해 방해석은 대리석에 포함 된 규산염 광물을 방출합니다. 재료 손실로 인해 구조가 약화되어 2004 년 복원 중에 보강 스트랩이 추가되었습니다. 또한 에칭 된 대리석에 묻힌 먼지로 인해 남은 검은 껍질은 부드럽게 씻어 내야합니다.
미국과 유럽 전역의 많은 조각품이 대리석이나 석회암으로 조각되어 있습니다. 황산 비가이 조각상을 치면 황산과 탄산 칼슘의 반응으로 황산 칼슘과 탄산이 생성됩니다. 탄산은 추가로 물과 이산화탄소로 분해됩니다. 황산 칼슘은 수용성이므로 조각상이나 조각품에서 씻어냅니다.
슬프게도 산성비로 인해 석재가 문자 그대로 씻겨 나 가면서 동상 세부 사항이 사라집니다.