Ефекти киселе кише на споменике

Кисела киша, први пут препозната у Шведској 1872. године, дуго се сматрала локалним проблемом. Али препознавање педесетих година да кисела киша у Скандинавији 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 грађевине и споменици убрзава природну корозију и ерозију.

Киша је природно мало кисела, што значи да је њен пХ испод неутралног пХ од 7. Скала пХ мери колико је супстанца кисела или базична. Креће се од 0 (врло кисело), ​​до 14 (врло базно).

Уобичајена 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 при пХ 2,6, а у магли у Лос Ангелесу и до 2,0.

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 које лебде у ваздуху, вода се може растворити или реаговати са честицама. Када су честице прашина или полен, киша носи честицу на земљу.

Када честице носе или садрже хемикалије, може доћи до реакције. Како се водена пара одбија у атмосфери, неки молекули воде реагују са молекулима угљен-диоксида формирајући угљену киселину, слабу киселину.

Ово снижава пХ кише са 7 на око 5, у зависности од концентрације угљене киселине. Природни пуфери у тлу обично посредују у овој благо киселој киши.

Кисела киша која се природно јавља такође могу бити узроковане вулканским ерупцијама, труљењем вегетације и шумским пожарима. Ови догађаји ослобађају једињења сумпора и азота у ваздух, истовремено обезбеђујући честице (дим, пепео и прашину) како би се водена пара скупила около.

Водена пара реагује са сумпорним једињењима попут водоник-сулфида формирајући сумпорну киселину и са једињењима азота формирајући азотну киселину. Ове киселине имају много нижи ниво пХ од угљене киселине.

Изгарање фосилних горива у аутомобилима, камионима, фабрикама и електранама ослобађа сумпорна и азотна једињења у атмосферу, баш као вулкани и шумски пожари. За разлику од вулканских ерупција и шумских пожара, ови извори загађења ваздуха настављају се током дужих временских периода.

Ови праменови загађења ваздуха могу путовати на велике даљине. Ефекти загађења ваздуха на материјале и конструкције крећу се од површинске нечистоће и мрља до корозије материјала.

Уобичајени природни материјали који се користе за зграде и споменике укључују пешчар, кречњак, мермер и гранит.

Кисела киша донекле нагриза све ове материјале и убрзава природно разлагање. Кречњак и мермер се растварају у киселинама. Честице песка који формирају пешчаре често држи заједно калцијум-карбонат, који се раствара у киселини.

Гранит, иако много отпорнији на киселине, и даље може да се нагриже и обоји киселом кишом и загађивачима које носи. Цемент реагује и на киселе кише. Цемент је калцијум-карбонат, који се раствара у киселини. Бетонске зграде, тротоари и уметничка дела израђена од цемента показују ефекте киселе кише. Поред тога, плоче од гранита и других украсних материјала често се држе на месту користећи портланд цемент.

Штета од киселих киша на бетонским зградама у јако загађеним градовима попут Хангџоуа у Кини може бити велика. Бакар, бронза и други метали реагују и са киселинама. Корозија бронзане фолије на Уликсу С. Грант Мемориал, на пример, приказује се као зелене траке низ постоље. Бакар растворен из бронзе испрао је базу и оксидирао у зелене мрље.

Ефекат киселе кише на структуре Тај Махала служи као један од примера како кисела киша утиче на зграде. Загађење ваздуха из локалне рафинерије проузроковало је стварање киселих киша, претварајући бели мермер у жуту боју.

Иако су неки тврдили да је жутило природно или да га узрокује гвоздени носач у мермеру, локални судови сложили су се да је загађење ваздуха утицало на Таџ Махал. Као одговор, индијска влада успоставила је локалне строге контроле емисије како би заштитила Таџ Махал.

Меморијал Томаса Џеферсона у Вашингтону, један је од многих споменика погођених киселом кишом. Калцит који се раствара ослобађа силикатне минерале садржане у мермеру. Губитак материјала ослабио је структуру довољно да су појачане траке за ојачање додане током рестаурације 2004. године. Поред тога, црна кора коју оставља нечистоћа ухваћена у урезаном мермеру мора се нежно испрати.

Многе скулптуре широм Сједињених Држава и Европе исклесане су од мермера или кречњака. Када киша сумпорне киселине удари на ове статуе, реакција сумпорне киселине са калцијум-карбонатом даје калцијум-сулфат и угљену киселину. Угљена киселина се даље распада на воду и угљен-диоксид. Калцијум сулфат је растворљив у води, тако да се одваја од статуе или скулптуре.

Нажалост, због киселе кише детаљи статуе нестају док се камен буквално испире.