Περιεχόμενο
Το θειικό οξύ ορίζεται ως οξύ από τον ορισμό των Johannes Bronsted και Thomas Lowry το 1921. Δήλωσαν ότι ένα οξύ είναι οποιαδήποτε ουσία που μπορεί να δώσει ένα θετικά φορτισμένο ιόν υδρογόνου. Αυτή η τάση δωρεάς ιόντων υδρογόνου καθιστά τα ισχυρά οξέα πολύ αντιδραστικά και επίσης πολύ διαβρωτικά. Το μάρμαρο είναι παραδοσιακά ένα πολύ ανθεκτικό υλικό και χρησιμοποιείται στην κατασκευή, χάρη στην αντοχή και την ικανότητά του να αντέχει στις καιρικές συνθήκες και σε άλλες ακαμψίες. Ωστόσο, η αντοχή του θειικού οξέος μπορεί να προκαλέσει την αντίδραση ουσιών όταν έρχονται σε επαφή.
Αντιδιαβρωτική αντίδραση
Παρά το γεγονός ότι θεωρείται ισχυρό και πολύ ανθεκτικό υλικό, το μάρμαρο είναι στην πραγματικότητα πολύ διαλυτό, ακόμη και σε διαλύματα ασθενών οξέων. Όταν ένα διάλυμα υγρού θειικού οξέος έρχεται σε επαφή με στερεό μάρμαρο, λαμβάνει χώρα αντίδραση διάβρωσης. Το θειικό οξύ διαλύεται και διασπά το μόριο ανθρακικού ασβεστίου - τη χημική ονομασία του μαρμάρου. Με αυτόν τον τρόπο, σπάει επίσης τους δικούς του δεσμούς και σχηματίζει ένα εναιώρημα θετικά φορτισμένων ιόντων ασβεστίου και αρνητικά φορτισμένων ιόντων θειικού στο διάλυμα θειικού οξέος.
Αλλα προϊόντα
Για να προκληθεί το ιοντικό εναιώρημα ιόντων ασβεστίου και θειικών στο διάλυμα, η αντίδραση πρέπει επίσης να απελευθερώσει τα άλλα άτομα που απαρτίζουν τα συστατικά αντιδραστήρια. Η αντίδραση ξεκίνησε με ένα άτομο ασβεστίου, ένα άτομο άνθρακα και τρία άτομα οξυγόνου από το μάρμαρο, και δύο άτομα υδρογόνου, ένα από το θείο και τέσσερα άτομα οξυγόνου από το θειικό οξύ. Ένα από τα άτομα ασβεστίου και τα θειικά συστατικά - ένα θείο και τέσσερα οξυγόνο - λογίζονται. τα άλλα άτομα δεν είναι. Το υδρογόνο που απελευθερώνεται από θειικό οξύ αντιδρά αμέσως με οξυγόνο που απελευθερώνεται από μάρμαρο για να δημιουργήσει νερό. Αυτό αφήνει μόνο τον άνθρακα και δύο από τα άτομα οξυγόνου στο μάρμαρο, τα οποία απελευθερώνονται ως διοξείδιο του άνθρακα.
Εμφάνιση στη φύση
Το μεγαλύτερο παράδειγμα αντίδρασης μεταξύ θειικού οξέος και μαρμάρου στον πραγματικό κόσμο είναι η όξινη βροχή. Το πρόβλημα έχει αναπτυχθεί στον κόσμο από τη βιομηχανική εποχή. Εμφανίζεται όταν το διοξείδιο του θείου απελευθερώνεται κάνοντας ορυκτά καύσιμα σε εργοστάσια και διαλύεται στο νερό. Αυτό δημιουργεί το θειικό οξύ, το οποίο στη συνέχεια μεταφέρεται στον υδροφόρο ορίζοντα, ρυπαίνοντας ποτάμια, λίμνες και εδάφη. Αυτό το θειικό οξύ εξατμίζεται συχνά και πέφτει ως όξινη βροχή χαμηλής συγκέντρωσης. Εάν πέφτει σε μαρμάρινες κατασκευές - και πολλά κτίρια έχουν κατασκευαστεί μαζί του - εμφανίζεται διάβρωση, καθιστώντας αρχικά δύσκολη τη διάκριση, πριν απειλήσει τελικά την ακεραιότητα της κατασκευής.
Μάρμαρο και ασβεστόλιθος
Το μάρμαρο και ο ασβεστόλιθος έχουν τον ίδιο τύπο ανθρακικού ασβεστίου. Έτσι, οι ασβεστόλιθοι στα κτίρια είναι επίσης ευαίσθητοι σε όξινη βροχή. Τα δύο υλικά διαφέρουν μόνο στη δομή. Και οι δύο έχουν κρυσταλλική δομή, αλλά οι μαρμάρινοι κρύσταλλοι είναι πολύ μεγαλύτεροι, δίνοντας ένα πιο ομαλό και φωτεινότερο αποτέλεσμα. Ο ασβεστόλιθος, από την άλλη πλευρά, έχει μικρότερους κρυστάλλους, οι οποίοι δίνουν μια πιο τραχιά και τραχιά υφή. Ως αποτέλεσμα, έχει μεγαλύτερους πόρους και μεγαλύτερη εκτεθειμένη επιφάνεια, καθιστώντας την πιο ευάλωτη στις επιπτώσεις της όξινης βροχής. Το μάρμαρο, με τους μικρότερους πόρους του, μπορεί να εκτρέψει τη βροχή πολύ με την ομαλή του επιφάνεια. Ωστόσο, εξακολουθεί να υποκύπτει στις επιπτώσεις της παρατεταμένης έκθεσης σε όξινη βροχή.
