ฝนกรดส่งผลต่ออาคารและรูปปั้นอย่างไร?

ฝนกรดสามารถทำลายอาคารและรูปปั้นได้โดยการลอกวัสดุและโลหะที่เป็นสนิมที่ประกอบขึ้นเป็นโครงสร้างเหล่านี้ สถาปนิกเลือกใช้หินปูน หินอ่อน เหล็ก และทองเหลืองเป็นวัสดุที่ทนทานต่อสภาพอากาศ แต่ที่น่าประหลาดใจคือ ปฏิกิริยาเคมีระหว่างฝนกรดและวัสดุก่อสร้างทำให้เกิดการเสื่อมสภาพที่มองเห็นได้เมื่อเวลาผ่านไป โครงสร้างที่ละลายได้ เช่น น้ำจะส่งผลต่อก้อนน้ำตาล

นักเคมีวัดกำลังการกัดกร่อนของกรดด้วยมาตราส่วน pH ซึ่งตัวเลขที่น้อยกว่าบ่งชี้ว่ากรดที่แรงกว่า pH ของน้ำบริสุทธิ์คือ 7 หรือเป็นกลาง ในขณะที่ pH ของกรดอ่อนๆ เช่น น้ำส้มสายชู อยู่ระหว่าง 2 ถึง 3 ฝนปกติจะไม่เป็นกลางเหมือนน้ำบริสุทธิ์ แต่มีความเป็นกรดเล็กน้อยที่ pH ประมาณ 5.6 หรือต่ำกว่า พื้นที่อุตสาหกรรมรายงานว่ามีฝนกรดต่ำกว่า 2.4 pH น้ำฝนจะกลายเป็นกรดอ่อนๆ เนื่องจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อสร้างกรดคาร์บอนิก แต่โมเลกุลของซัลเฟอร์ออกไซด์และไนโตรเจนออกไซด์ที่เกิดจากมลพิษทางอุตสาหกรรมและไอเสียรถยนต์ทำปฏิกิริยากับน้ำฝนเพื่อสร้างกรดแก่ โมเลกุลเหล่านี้ทำปฏิกิริยาร่วมกันทำให้เกิดฝนกรด

ฝนกรดสร้างความเสียหายให้กับอาคารและโครงสร้าง เพราะมันทำให้หินละลายหรือกัดกร่อนโลหะที่สัมผัสกับสภาพอากาศ ก่อนที่ผู้คนจะตระหนักถึงปัญหาที่เกิดจากฝนกรด พวกเขามักจะใช้โลหะ หินปูน และหินอ่อนเป็นวัสดุก่อสร้างที่ต้องเผชิญกับฝนและหมอก สารเหล่านี้บางชนิดมีแคลเซียมคาร์บอเนตหรือสารประกอบที่มีแคลเซียมเป็นส่วนประกอบหลัก ซึ่งสามารถละลายได้ด้วยฝนกรด หินทรายทนฝนกรดได้ดีกว่า แต่คราบดำที่ตกตะกอนอาจเสียหายได้เมื่อเวลาผ่านไป

รูปปั้นเก่า อนุสรณ์สถาน และศิลาหน้าหลุมศพมีความเสี่ยงต่อฝนกรดเพราะสร้างจากหินปูน กว่าทศวรรษที่ต้องเผชิญกับฝนกรด รายละเอียดของรูปปั้นอาจสูญหายได้ และค่อยๆ เปลี่ยนให้กลายเป็นหยดเล็กๆ ที่ไม่มีลักษณะเฉพาะ ฝนกรดยังโจมตีคำสลักบนศิลาหน้าหลุมศพ ทำให้ไม่สามารถอ่านได้ แม้ว่ารูปปั้นโลหะจะต้านทานการเสื่อมสภาพทางกายภาพจากฝนกรดได้ดีกว่าหิน แต่ก็สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนสีและริ้วได้

ฝนกรดสามารถสร้างความเสียหายให้กับอาคารและสะพานด้วยชิ้นส่วนโลหะที่ต้องเผชิญกับฝนและหมอก ฝนกรดไม่เพียงแต่จะละลายแคลเซียมในหินได้อย่างรุนแรงเท่านั้น แต่ยังกัดกร่อนโลหะบางชนิดอีกด้วย โลหะที่เปราะบาง ได้แก่ ทองแดง ทองแดง นิกเกิล สังกะสี และเหล็กบางชนิด การศึกษาในวารสาร “มลพิษทางน้ำ อากาศ และดิน” โดยมหาวิทยาลัยฮ่องกงรายงานว่า ฝนกรดเทียมที่มีค่า pH 3.5 อาจกัดกร่อนเหล็กอ่อน เหล็กชุบสังกะสี สแตนเลส 304 และ ทองเหลืองแดง เหล็กอ่อนและเหล็กกล้าไร้สนิมมีความเสี่ยงมากที่สุด แต่โลหะทั้งสี่นั้นสึกกร่อนมากขึ้นเนื่องจากนักวิจัยใช้ฝนกรดที่รุนแรงขึ้น