زنگ تفریح 267
هر نوع بارشی که در طبیعت آن اسید وجود داشته باشد را باران اسیدی گوییم. باران اسیدی نتیجه‌ی دفع بیش از حد سولفور و نیتروژن است که توسط فعالیت‌های بشر وارد طبیعت می‌شود. بیایید در این زنگ تفریح با این پدیده بیش‌تر آشنا شویم.
آب باران ئر هنگامی که خالص است کاملا شبیه به آب مقطر است و کربن دی‌اکسید در آن حل نشده است. این آب خنثی است و دارای pH 7 می‌باشد. pH غلظت یون هیدروژن در یک محلول آبی تعریف می‌شود. اگر pH بیش‌تر از 7 باشد به محلول آبی باز، و اگر کمتر از 7 باشد اسید گوییم. در هنگام بارش باران ذراتی که میان هوا معلق هستند درون آب حل می‌شوند؛ این ذرات عموما، گرد و غبار، گرده‌ی گیاهان و کربن دی‌اکسید است. فوران آتش‌فشان، رعد و برق (آذرخش) pH را کاهش می‌دهند و در نتیجه باعث اسیدی شدن باران می‌شوند وقتی کربن دی‌اکسید با آب باران ترکیب می‌شود به کربنیک اسید تبدیل می‌شود.
سپس کربنیک اسید شروع به یونیزه شدن کرده و به شکل یون کربنات و یون هیدرونیم تبدیل می‌شود.
کربنیک اسید یک اسید ضعیف است که pH آب را می‌تواند در رنج 5.2-6 کاهش دهد، با اینکه باران اسیدی می‌باشد ولی خطرناک نیست چون واکنش‌های پیشین برگشت‌پذیرند. اما از کمترین مشکلاتی که با ترکیب باران با اکسید‌های سولفور، نیتروژن، فسفر و هیدروکلریک اسید ایجاد می‌شود مه‌گرفتگی است. عاقبت آزاد کردن سولفور توسط اگزوز اتومبیل‌ها و نیروگاه‌های الکتریکی و کارخانجات صنعتی و وجود نیتروژن در ابعاد زیاد در اتمسفر می‌توانند pH آب باران را به 3.5-5 و حتی 2 برساند.
اسیدهای موجود در باران اسیدی
سولفوریک اسید و نیتریک اسید، عمده‌ی اسیدهای موجود در باران اسیدی است. سولفورو اسید و سولفوریک اسید به صورت زیر ایجاد می‌شوند:
1) سولفورو وارد جو می‌شود وبا اکسیژن مخلوط می‌شود و منجر به تولید گاز دی سولفور دی‌اکسید می‌شود.
2) سولفور دی‌اکسید با آب موجود در جو واکنش داده و تولید سولفورو اسید می‌کند، سولفورو اسید نیز درون باران اسیدی وجود دارد.
3) سولفور دی‌اکسید به تدریج اکسیده می‌شود و به سولفور تری‌اکسید تبدیل می‌شود.
4) سولفورو تری‌اکسید با آب واکنش داده و سولفوریک اسید را تولید می‌کند.
تولید نیتروژن دی‌اکسید و ایجاد اسید نیتریک نیز به صورت زیر است:
1) نیتروژن با اکسیژن موجود در جو همراه شده و باعث تولید نیتروژن دی‌اکسید می‌شود.
2) نیتروژن دی‌اکسید با آب واکنش داده و تولید نیترو اسید و نیتریک اسید می‌کند.
خسارت وارده توسط باران اسیدی
1)ساختمان‌ها و آثار تاریخی: باران اسیدی سالانه خسارات زیادی به ساختمان‌ها و مخصوصا مجسمه‌های مرمری می‌زند. زیرا کلسیم کربنات (مرمر) توسط باران اسیدی به کلسیم هیدروژن کربنات تبدیل می‌شود و کلسیم هیدروژن کربنات به صورت پودر می‌باشد که به راحتی توسط آب شسته می‌شود. باران اسیدی با این واکنش بسیاری از آثار تاریخی را چون تاج محل در هند یا مجسمه‌ی آزادی در نیویورک را به تدریج نابود می‌کند. باران اسیدی باعث زنگ‌زدگی پل‌ها و ریل‌های قطار فولادی و آهنی می‌شود.
2) درختان و گیاهان: باران اسیدی بسیاری از مواد معدنی مهم موجود در خاک و برگ را عامل موثر رشد گیاه است با خود می‌شوید و می‌برد. در ضمن باعث می‌شود که منافذی که توسط آن گاز کربن دی‌اکسید را جذب می‌کند و بر روی برگ گیاهان قرار دارد بسته شود. این اتفاق باعث عقب افتادگی و کند شدن رشد گیاه می‌شود و افزایش خطر حمله‌ی قارچ‌ها و هجوم آفت را به دنبال دارد.
3) بستر آب: باران اسیدی باعث می‌شود که مواد معدنی چون آلومینیوم، سرب و جیوه از داخل خاک شسته شده و وارد آب شود و این مواد جلوگیری می‌کنند از رشد و نمو گیاهان و جانوران.
4) سلامت انسان: باران اسیدی به آلوده کردن آب به آلومینیوم، جیوه وسرب می‌تواند برای سلامت انسان بسیار خطرناک باشد.
ازهمه مهم‌تر اسیدها بسیار ذرات کوچکی هستند و در آب نیز به راحتی حل شده و به محلول آبی تبدیل می‌شوند، که این دو عامل باعث می‌شود که با حضور آن‌ها در اتمسفر به راحتی وارد ریه و شش‌های ما شده، که بنابر تحقیقات می‌تواند منجر به سرطان شود.