Conţinut
Acidul sulfuric este definit ca acid prin definiția de Johannes Bronsted și Thomas Lowry în 1921. Aceștia au afirmat că un acid este orice substanță care poate dona un ion hidrogen încărcat pozitiv. Această tendință de a dona ioni de hidrogen face ca acizii puternici să fie foarte reactivi și, de asemenea, foarte corozivi. Marmura este în mod tradițional un material foarte rezistent și este utilizată în construcții, datorită rezistenței și capacității sale de a rezista la intemperii și la alte rigori. Cu toate acestea, puterea acidului sulfuric poate provoca reacția substanțelor la contact.
Reacție de coroziune
Deși este considerată un material puternic și extrem de durabil, marmura este de fapt foarte solubilă, chiar și în soluții acide slabe. Când o soluție de acid sulfuric lichid vine în contact cu marmura solidă, are loc o reacție de coroziune. Acidul sulfuric dizolvă și descompune molecula de carbonat de calciu - denumirea chimică pentru marmură. Procedând astfel, își rupe propriile legături și formează o suspensie de ioni de calciu încărcați pozitiv și ioni de sulfat încărcați negativ în soluția de acid sulfuric.
Alte produse
Pentru a provoca suspensia ionică a ionilor de calciu și sulfat în soluție, reacția trebuie să elibereze și ceilalți atomi care alcătuiesc reactivii constitutivi. Reacția a început cu un atom de calciu, un atom de carbon și trei atomi de oxigen din marmură și doi atomi de hidrogen, unul din sulf și patru atomi de oxigen din acidul sulfuric. Unul dintre atomii de calciu și componentele sulfatului - un sulf și patru oxigen - sunt contabilizate; ceilalți atomi nu sunt. Hidrogenul eliberat din acidul sulfuric reacționează imediat cu oxigenul eliberat din marmură pentru a crea apă. Acest lucru lasă doar carbonul și doi dintre atomii de oxigen din marmură, care sunt eliberați ca dioxid de carbon.
Apariție în natură
Cel mai mare exemplu de reacție între acidul sulfuric și marmură în lumea reală se datorează ploilor acide. Problema a crescut în lume încă din era industrială. Apare atunci când dioxidul de sulf este eliberat prin arderea combustibililor fosili în fabrici și dizolvarea în apă. Acest lucru creează acidul sulfuric, care este apoi dus la pânza freatică, poluând râurile, lacurile și solurile. Acest acid sulfuric este adesea evaporat și cade sub formă de ploi acide de concentrație scăzută. Dacă cade pe structuri de marmură - și multe clădiri sunt construite cu aceasta - apare coroziunea, făcând inițial sfâșieri dificil de distins, înainte de a amenința în cele din urmă integritatea construcției.
Marmură și calcar
Marmura și calcarul au aceeași formulă de carbonat de calciu. Astfel, calcarele din clădiri sunt susceptibile și la ploi acide. Cele două materiale diferă doar prin structură. Ambele au o structură cristalină, dar cristalele de marmură sunt mult mai mari, oferind un efect mai fin și mai luminos. Calcarul, pe de altă parte, are cristale mai mici, care dau o textură mai grosieră și aspră. Ca urmare, are pori mai mari și o suprafață expusă mai mare, făcându-l mai vulnerabil la efectele ploilor acide. Marmura, cu porii săi mai mici, poate devia mult ploaia cu suprafața sa netedă; cu toate acestea, ea încă cedează efectelor expunerii prelungite la ploi acide.
