Kemi av surt regn

4.7 Kemi av surt regn

Syra-basreaktioner kan ha en stark inverkan på miljön. En dramatisk ökning av surheten i regn och snö under de senaste 150 åren löser till exempel upp marmor- och kalkstensytor, påskyndar korrosionen av metallföremål och sänker pH-värdet i naturliga vatten. Detta miljöproblem kallas surt regnNedfall som är dramatiskt surare på grund av mänsklig verksamhet. och har betydande konsekvenser för alla levande organismer. För att förstå surt regn krävs en förståelse för syra-basreaktioner i vattenlösning.

Begreppet surt regn är faktiskt något missvisande eftersom även rent regnvatten som samlas upp i områden som ligger långt från civilisationen är svagt surt (pH ≈ 5,6) på grund av löst koldioxid, som reagerar med vatten för att ge kolsyra, en svag syra:

Den engelske kemisten Robert Angus Smith brukar anses ha myntat uttrycket surt regn 1872 för att beskriva den ökande surheten i regnet i brittiska industricentra (t.ex. Manchester), som tydligen orsakades av den tidiga industriella revolutionens ohämmade överdrifter, även om sambandet ännu inte förstods. På den tiden fanns det inget bra sätt att mäta vätejonkoncentrationer, så det är svårt att veta det faktiska pH-värdet i det regn som Smith observerade. Typiska pH-värden för regn på den amerikanska kontinenten ligger nu mellan 4 och 4,5, med värden så låga som 2,0 som rapporterats för områden som Los Angeles. Minns från figur 4.15 ”En kurva över pH i förhållande till , som finns i vissa jordar, är olöslig. Vid lägre pH-värden löses dock Al(OH)3 upp via följande reaktion:

Resultatet är ökade halter av Al3+-joner i grundvatten. Eftersom Al3+-jonen är giftig för växter kan höga koncentrationer påverka växttillväxten. Surt regn kan också försvaga växternas blad och rötter så mycket att växterna inte kan stå emot andra påfrestningar. Kombinationen av de två effekterna kan orsaka betydande skador på etablerade skogar, t.ex. Schwarzwald i Tyskland och skogarna i nordöstra USA, Kanada och andra länder (figur 4.19 ”Acid Rain Damage to a Forest in the Czech Republic”).