תוֹכֶן

• תגובת קורוזיה
• מוצרים אחרים
• התרחשות בטבע
• שיש ואבן גיר

חומצה גופרתית מוגדרת כחומצה על ידי ההגדרה על ידי יוהנס ברונסטד ותומאס לורי בשנת 1921. הם הצהירו כי חומצה היא כל חומר שיכול לתרום יון מימן טעון חיובי. נטייה זו לתרום יוני מימן הופכת חומצות חזקות לתגובות מאוד וגם למאכלות מאוד. באופן מסורתי השיש הוא חומר עמיד מאוד ומשמש בבנייה, בזכות חוזקו ויכולתו לעמוד במזג האוויר ובקשויות אחרות. עם זאת, חוזקה של חומצה גופרתית יכול לגרום לתגובות חומרים במגע.

תגובת קורוזיה

למרות שנחשב לחומר חזק ועמיד במיוחד, השיש הוא למעשה מסיס מאוד, אפילו בתמיסות חומצה חלשות. כאשר תמיסה של חומצה גופרתית נוזלית באה במגע עם שיש מוצק, מתרחשת תגובת קורוזיה. חומצה גופרתית מתמוססת ומפרקת את מולקולת הסידן הפחמתי - השם הכימי לשיש. בכך הוא גם שובר קשרים משלו ויוצר השעיה של יונים סידניים טעונים חיוביים ויונים של סולפט טעונים שלילית בתמיסת החומצה הגופרתית.

מוצרים אחרים

כדי לגרום להשעיה יונית של יוני סידן וסולפט בתמיסה, התגובה חייבת לשחרר גם את האטומים האחרים המרכיבים את הריאגנטים המרכיבים. התגובה החלה באטום סידן, אטום פחמן ושלושה אטומי חמצן מהשיש, ושני אטומי מימן, אחד מגופרית וארבעה אטומי חמצן מחומצה גופרתית. אחד מאטומי הסידן ומרכיבי הסולפט - גופרית וארבעה חמצן - מתואר; האטומים האחרים אינם. מימן המשתחרר מחומצה גופרתית מגיב מיד עם חמצן המשתחרר משיש ליצירת מים. זה משאיר רק את הפחמן ושניים מאטומי החמצן בשיש, שמשתחררים כפחמן דו חמצני.

התרחשות בטבע

הדוגמה הגדולה ביותר לתגובה בין חומצה גופרתית לשיש בעולם האמיתי נובעת מגשם חומצי. הבעיה גדלה בעולם מאז העידן התעשייתי. זה קורה כאשר גופרית דו-חמצנית משתחררת על ידי שריפת דלקים מאובנים במפעלים והפיכתם למים. זה יוצר את החומצה הגופרתית, שנלקחת לאחר מכן לשולחן המים, ומזהמת נהרות, אגמים וקרקעות. חומצה גופרתית זו מתאיידת לעיתים קרובות ונופלת כגשם חומצי בריכוז נמוך. אם הוא נופל על מבני השיש - ונבנים איתו בניינים רבים - קורוזיה מתרחשת, ובתחילה קשה להבחין בין ריסים לפני שבסופו של דבר מאיים על שלמות הבנייה.

שיש ואבן גיר

שיש ואבן גיר חולקים את אותה נוסחת סידן פחמתי. לפיכך, אבני הגיר בבניינים רגישות גם לגשם חומצי. שני החומרים נבדלים רק במבנה. לשניהם מבנה גבישי, אך גבישי השיש גדולים בהרבה, ומעניקים אפקט חלק יותר ובהיר יותר. לעומת זאת, לגיר יש גבישים קטנים יותר, המעניקים מרקם גס ומחוספס יותר. כתוצאה מכך יש לו נקבוביות גדולות יותר ומשטח חשוף גדול יותר, מה שהופך אותו לפגיע יותר להשפעות הגשם החומצי. שיש, עם הנקבוביות הקטנות יותר שלו, יכול להסיט הרבה גשם במשטח החלק שלו; עם זאת, הוא עדיין נכנע להשפעות החשיפה הממושכת לגשם חומצי.