Съдържание
Сярната киселина се определя като киселина по дефиницията от Йоханес Бронстед и Томас Лоури през 1921 г. Те заявяват, че киселината е всяко вещество, което може да отдаде положително зареден водороден йон. Тази тенденция да даряват водородни йони прави силните киселини силно реактивни и също силно корозивни. Мраморът традиционно е много устойчив материал и се използва в строителството, благодарение на своята здравина и способност да издържа на атмосферни влияния и други строгости. Силата на сярната киселина обаче може да накара веществата да реагират при контакт.
Реакция на корозия
Въпреки че се счита за здрав и силно издръжлив материал, мраморът всъщност е много разтворим, дори в слаби киселинни разтвори. Когато разтвор на течна сярна киселина влезе в контакт с твърд мрамор, възниква реакция на корозия. Сярната киселина се разтваря и разгражда молекулата на калциевия карбонат - химичното наименование на мрамора. По този начин той също разрушава собствените си връзки и образува суспензия от положително заредени йони на калция и отрицателно заредени йони на сулфат в разтвора на сярна киселина.
Други продукти
За да се получи йонната суспензия на калциевите и сулфатните йони в разтвора, реакцията трябва да освободи и останалите атоми, съставляващи съставните реактиви. Реакцията започна с калциев атом, въглероден атом и три кислородни атома от мрамора и два водородни атома, един от сяра и четири кислородни атома от сярна киселина. Отчитат се един от калциевите атоми и сулфатните компоненти - сяра и четири кислорода; другите атоми не са. Водородът, освободен от сярна киселина, реагира незабавно с кислорода, отделен от мрамора, за да създаде вода. Това оставя само въглерода и два от кислородните атоми в мрамора, които се отделят като въглероден диоксид.
Поява в природата
Най-големият пример за реакция между сярна киселина и мрамор в реалния свят се дължи на киселинните дъждове. Проблемът нараства в света от индустриалната ера. Това се случва, когато серен диоксид се отделя чрез изгаряне на изкопаеми горива във фабриките и се разтваря във вода. Това създава сярната киселина, която след това се отвежда до водната маса, замърсявайки реките, езерата и почвите. Тази сярна киселина често се изпарява и пада като киселинен дъжд с ниска концентрация. Ако падне върху мраморните конструкции - и много сгради са построени с него - настъпва корозия, която първоначално затруднява разграничаването, преди в крайна сметка да застраши целостта на конструкцията.
Мрамор и варовик
Мрамор и варовик споделят една и съща формула на калциев карбонат. По този начин варовиците в сградите също са податливи на киселинни дъждове. Двата материала се различават само по структура. И двете имат кристална структура, но мраморните кристали са много по-големи, като дават по-гладък и ярък ефект. Варовикът, от друга страна, има по-малки кристали, които придават по-груба и груба текстура. В резултат на това той има по-големи пори и по-голяма открита повърхност, което го прави по-уязвим към въздействието на киселинните дъждове. Мраморът, с по-малките си пори, може да отклони дъжда много с гладката си повърхност; въпреки това, той все още се поддава на ефектите от продължителното излагане на киселинни дъждове.
