Asit yağmuruİlk olarak 1872'de İsveç'te tanınan, uzun süre yerel bir sorun olarak kabul edildi. Ancak 1950'lerde İskandinavya'daki asit yağmurunun Britanya ve Kuzey Avrupa'dan kaynaklandığının anlaşılması, asit yağmurunun bölgesel, hatta küresel bir sorun olduğunu gösterdi.
Yağmur doğal olarak biraz asidik olmasına rağmen, asit yağmurunun su üzerindeki etkileri binalar ve anıtlar doğal korozyon ve erozyonu hızlandırır.
Asit Yağmuru ve pH
Yağmur doğal olarak biraz asidiktir, yani pH değeri nötr pH 7'nin altındadır. pH ölçeği, bir maddenin ne kadar asidik veya bazik olduğunu ölçer. 0 (çok asidik) ile 14 (çok bazik) arasında değişir.
Normal yağmur genellikle pH ölçeğinde yaklaşık 6.5 ila yaklaşık 5.6 arasındadır. Asit yağmuru, ancak önlemler 5.5'in altında. Asit yağmuru, bulutların diplerinde pH 2.6'da ve Los Angeles'ta siste 2.0 kadar düşük olarak ölçülmüştür.
Yağmur Nasıl Asidik Olur?
Su, bilinen diğer maddelerden daha fazla maddeyi çözer. Saf su sadece başka bir şeye dokunana kadar saf kalır. Su buharı havada yüzen bir partikül etrafında yoğuştuğunda, su partikül ile çözünebilir veya reaksiyona girebilir. Partikül toz veya polen olduğunda, yağmur partikülü yere taşır.
Parçacık kimyasalları taşıdığında veya içerdiğinde, bir reaksiyon meydana gelebilir. Su buharı atmosferde zıplarken, bazı su molekülleri karbon dioksit molekülleri ile reaksiyona girerek zayıf bir asit olan karbonik asit oluşturur.
Bu, karbonik asit konsantrasyonuna bağlı olarak yağmurun pH'ını 7'den yaklaşık 5'e düşürür. Topraktaki doğal tamponlar genellikle bu hafif asidik yağmura aracılık eder.
Doğal Olarak Oluşan Asit Yağmuru
Doğal olarak oluşan asit yağmuru ayrıca volkanik patlamalar, çürüyen bitki örtüsü ve orman yangınlarından da kaynaklanabilir. Bu olaylar havaya kükürt ve nitrojen bileşikleri salarken aynı zamanda su buharının kümelenmesi için partiküller (duman, kül ve toz) sağlar.
Su buharı, sülfürik asit oluşturmak için hidrojen sülfür gibi kükürt bileşikleri ve nitrik asit oluşturmak için azot bileşikleri ile reaksiyona girer. Bu asitler, karbonik asitten çok daha düşük pH seviyelerine sahiptir.
Otomobillerde, kamyonlarda, fabrikalarda ve elektrik santrallerinde yanan fosil yakıtlar, tıpkı volkanlar ve orman yangınları gibi atmosfere kükürt ve azot bileşikleri salmaktadır. Ancak volkanik patlamalar ve orman yangınlarının aksine, bu hava kirliliği kaynakları uzun süre devam eder.
Bu hava kirliliği tüyleri uzun mesafeler kat edebilir. Hava kirliliğinin malzeme ve yapılar üzerindeki etkileri, yüzeydeki kir ve lekelerden malzemelerin korozyonuna kadar uzanır.
Asit Yağmurunun Binalar ve Anıtlar Üzerindeki Etkileri
Binalar ve anıtlar için yaygın olarak kullanılan doğal olarak oluşan malzemeler arasında kumtaşı, kireçtaşı, mermer ve granit bulunur.
Asit yağmuru tüm bu malzemeleri bir dereceye kadar aşındırır ve doğal ayrışmayı hızlandırır. Kireçtaşı ve mermer asitlerde çözünür. Kumtaşı oluşturan kum parçacıkları genellikle asitte çözünen kalsiyum karbonat tarafından bir arada tutulur.
Granit, aside karşı çok daha dayanıklı olsa da asit yağmuru ve taşıdığı kirleticiler tarafından aşındırılabilir ve lekelenebilir. Çimento ayrıca asit yağmuruna tepki verir. Çimento, asitte çözünen kalsiyum karbonattır. Beton binalar, kaldırımlar ve çimento ile yapılan sanat eserleri asit yağmurunun etkilerini gösteriyor. Ek olarak, granit levhalar ve diğer dekoratif malzemeler genellikle Portland çimentosu kullanılarak yerinde tutulur.
Hangzhou, Çin gibi çok kirli şehirlerdeki beton binalarda asit yağmuru hasarı kapsamlı olabilir. Bakır, bronz ve diğer metaller de asitlerle reaksiyona girer. Ulysses S üzerindeki bronz kaplamanın korozyonu. Örneğin, Grant Memorial, kaidenin aşağısında yeşil çizgiler olarak görünüyor. Bronzdan çözülen bakır, tabanı yıkadı ve yeşil lekelere oksitlendi.
Asit Yağmurundan Etkilenen Anıtlar
Asit yağmurunun Tac Mahal yapıları üzerindeki etkisi, asit yağmurunun binaları nasıl etkilediğine bir örnek teşkil eder. Yerel bir rafineriden kaynaklanan hava kirliliği asit yağmurunun oluşmasına neden olarak beyaz mermeri sarıya çevirdi.
Bazıları sararmanın doğal olduğunu veya mermerdeki demir desteklerin neden olduğunu iddia etse de, yerel mahkemeler hava kirliliğinin Tac Mahal'i etkilediği konusunda hemfikirdi. Buna karşılık, Hindistan hükümeti Tac Mahal'in korunmasına yardımcı olmak için yerel katı emisyon kontrolleri oluşturdu.
Washington DC'deki Thomas Jefferson Anıtı, asit yağmurundan etkilenen birçok anıttan biridir. Çözünen kalsit, mermerin içinde bulunan silikat minerallerini serbest bırakır. Malzeme kaybı, yapıyı yeterince zayıflattı ve 2004 restorasyonu sırasında takviye şeritleri eklendi. Ek olarak, kazınmış mermerde kalan kirin bıraktığı siyah bir kabuk nazikçe yıkanmalıdır.
Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa'daki birçok heykel mermer veya kireçtaşından oyulmuştur. Sülfürik asit yağmuru bu heykellere çarptığında, sülfürik asidin kalsiyum karbonat ile reaksiyonu, kalsiyum sülfat ve karbonik asit verir. Karbonik asit ayrıca su ve karbondioksite ayrışır. Kalsiyum sülfat suda çözünür olduğundan heykel veya heykelden uzaklaşır.
Ne yazık ki, asit yağmuru nedeniyle taş tam anlamıyla yıkanırken heykel detayları kayboluyor.