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산성비, 1872 년 스웨덴에서 처음 인식 된이 지역 문제는 오랫동안 지역 문제로 간주되었습니다. 그러나 1950 년대에 스칸디나비아의 산성비가 영국과 북유럽에서 비롯되었다는 사실을 인정한 것은 산성비가 지역적, 심지어 세계적 문제라는 것을 보여 주었다.
비는 자연적으로 약간 산성이지만 건물과 기념비에 대한 산성비의 영향은 자연적인 부식과 침식을 가속화합니다.
산성비와 pH
비는 자연적으로 약간 산성이며 pH가 중성 pH 7 이하임을 의미합니다. pH 스케일은 물질의 산성 또는 염기성 정도를 측정합니다. 0 (매우 산성)부터 14 (매우 기본)까지입니다.
정상적인 비는 일반적으로 pH 스케일에서 약 6.5 내지 약 5.6의 범위이다. 그러나 산성비는 5.5 이하. 산성비는 pH 2.6의 구름 바닥과 로스 앤젤레스의 안개에서 2.0 정도로 측정되었습니다.
비는 어떻게 산성이됩니까?
물은 다른 알려진 물질보다 더 많은 물질을 용해시킵니다. 순수한 물은 다른 것에 닿을 때까지만 순수하게 유지됩니다. 공기 중에 떠 다니는 미립자 주변에서 수증기가 응축되면 물이 미립자에 용해되거나 반응 할 수 있습니다. 미립자가 먼지 또는 꽃가루 인 경우, 비는 입자를지면으로 운반합니다.
미립자가 화학 물질을 운반하거나 함유 할 때 반응이 일어날 수 있습니다. 대기 중에 수증기가 튀어 나오면서 일부 물 분자는 이산화탄소 분자와 반응하여 약산 인 탄산을 형성합니다.
이것은 탄산의 농도에 따라 비의 pH를 7에서 약 5로 낮 춥니 다. 토양의 자연 완충제는 보통이 약한 산성비를 매개합니다.
자연적으로 발생하는 산성비
자연적으로 발생하는 산성비는 화산 폭발, 썩은 초목 및 산불로 인해 발생할 수도 있습니다. 이 사건들은 황과 질소 화합물을 공기 중에 방출하는 동시에 수증기가 뭉칠 수있는 미립자 (연기, 재, 먼지)를 제공합니다.
수증기는 황화수소와 같은 황 화합물과 반응하여 황산을 형성하고 질소 화합물과 반응하여 질산을 형성합니다. 이 산들은 탄산보다 pH 수준이 훨씬 낮습니다.
자동차, 트럭, 공장 및 발전소에서 화석 연료를 태우면 화산이나 산불처럼 황과 질소 화합물이 대기로 방출됩니다. 그러나 화산 폭발 및 산불과 달리 이러한 대기 오염원은 오랜 기간 동안 계속됩니다.
이 대기 오염은 장거리를 여행 할 수 있습니다. 재료 및 구조물에 대한 대기 오염의 영향은 표면 먼지 및 얼룩에서 재료의 부식에 이르기까지 다양합니다.
산성비가 건물 및 기념물에 미치는 영향
건물 및 기념비에 사용되는 일반적인 자연 발생 재료로는 사암, 석회암, 대리석 및 화강암이 있습니다.
산성비는 이러한 모든 물질을 어느 정도 부식시키고 자연 분해를 가속화합니다. 석회석과 대리석은 산에 용해됩니다. 사암을 형성하는 모래 입자는 종종 산에 용해되는 탄산 칼슘에 의해 함께 유지됩니다.
화강암은 산성에 훨씬 강하지 만 산성비와 오염 물질에 의해 여전히 식각되고 착색 될 수 있습니다. 시멘트는 산성비에도 반응합니다. 시멘트는 탄산 칼슘으로, 산에 용해됩니다. 시멘트로 만든 콘크리트 건물, 보도 및 예술품은 산성비의 영향을 보여줍니다. 또한 화강암 석판 및 기타 장식 재료는 종종 포틀랜드 시멘트를 사용하여 제자리에 고정됩니다.
중국 항저우와 같이 심하게 오염 된 도시의 콘크리트 건물에 대한 산성비 피해는 광범위 할 수 있습니다. 구리, 청동 및 기타 금속도 산과 반응합니다. 예를 들어, 율리시스 S. 그랜트 기념관의 청동 시트 부식은 받침대 아래로 녹색 줄무늬로 표시됩니다. 청동에서 용해 된 구리가베이스를 씻어 내고 녹색 얼룩으로 산화되었습니다.
산성비의 영향을받는 기념물
타지 마할 구조물에 대한 산성비의 영향은 산성비가 건물에 미치는 영향의 한 예입니다. 현지 정유소의 대기 오염으로 산성비가 발생하여 흰색 대리석이 노란색으로 변했습니다.
일부 사람들은 황변이 자연적이거나 대리석의 철지지로 인해 발생했다고 주장했지만, 지방 법원은 대기 오염이 타지 마할에 영향을 미친다는 데 동의했다. 이에 대응하여 인도 정부는 타지 마할을 보호하기 위해 지역의 엄격한 배출 통제를 확립했다.
워싱턴 D.C.에있는 토마스 제퍼슨 기념관은 산성비의 영향을받는 많은 기념물 중 하나입니다. 용해 방해석은 대리석 내에 포함 된 규산염 광물을 방출합니다. 재료의 손실은 2004 년 복원 과정에서 보강 끈이 추가 될 정도로 구조를 약화 시켰습니다. 또한, 에칭 된 대리석에 묻은 먼지로 인해 남은 검은 껍질은 부드럽게 씻어 내야합니다.
미국과 유럽 전역의 많은 조각품들은 대리석이나 석회암으로 조각되었습니다. 황산 비가이 조각상을 쳤을 때 황산과 탄산 칼슘의 반응은 황산 칼슘과 탄산을 생성합니다. 탄산은 추가로 물 및 이산화탄소로 분해된다. 황산 칼슘은 수용성이므로 조각상이나 조각품에서 씻어냅니다.
슬프게도, 산성비 동상으로 인해 돌이 문자 그대로 씻겨지면서 디테일이 사라집니다.