Tìm Hiểu Về Hiện Tượng Mưa Axit

Tìm Hiểu Về Hiện Tượng Mưa Axit

Nhắc tới axit chắc hẳn nhiều người mường tượng đến một loại chất hóa học nguy hiểm. Thế nhưng nên công nghiệp của chúng ta không thể sống nếu thiếu các loại acid công nghiệp này. Axit công nghiệp đang được ứng dụng vô cùng rộng rãi vào nhiều ngành nghề. Tuy nhiên hôm nay chúng tôi sẽ không đề cập sâu về axit công nghiệp , mà muốn gửi đến quý độc giả một chủ đề hoàn toàn mới đó chính là hiện tượng mưa axit , nguyên nhân hình thành mưa axit , khi nào thì mưa axit , mưa axit nguy hiểm ra làm sao. Cùng Hanimex khám phá về hiện tượng thời tiết cực đoạn này nhé.

Mưa axit là gì ?

Mưa axit là hiện tượng mưa mà trong nước mưa có độ pH dưới 5,6, được tạo ra bởi lượng khí thải CO2, SO2 và NOx từ các quá trình phát triển sản xuất con người tiêu thụ nhiều than đá, dầu mỏ và các nhiên liệu tự nhiên khác.

Mặc dù mưa axit được phát hiện năm 1853, nhưng mãi đến cuối thập niên 1960 các nhà khoa học mới bắt đầu quan sát và nghiên cứu hiện tượng này rộng rãi. Thuật ngữ “mưa axit” được Robert Angus Smith đưa ra năm 1872. Canadian Harold Harvey là một trong những người đầu tiên nghiên cứu hồ “chết”. Việc nâng cao nhận thức cộng đồng về mưa axit ở Hoa Kỳ được tăng cao trong thập niên 1970 sau khi tờ The New York Times cho đăng tải các báo cáo về Hubbard Brook Experimental Forest ở New Hampshire về những tác động tiêu cực đến môi trường vô kể của mưa axit.

Các số liệu pH được ghi nhận thường xuyên trong nước mưa và nước sương dưới 2,4 ở các khu vực công nghiệp hóa. Mưa axit công nghiệp là một vấn đề quan trọng đối với Trung Quốc và Nga và các khu vực dưới hướng gió của chúng. Những khu vực này đốt các nhiên liệu than chứa lưu huỳnh để cấp nhiệt và phát điện.

Vấn nạn ưa axit không chỉ tăng theo tốc độ phát triển dân số và công nghiệp mà còn ngày trở nên phân bố rộng rãi hơn. Việc sử dụng các ống khói cao để giảm ô nhiễm đã góp phần phát tán mưa axit bằng cách thải khí thải vào khu vực tuần hoàn của khí quyển .

Tại sao lại có mưa axit

Có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến hiện tượng mưa axit như sự phun trào của núi lửa hay các đám cháy… Nhưng nguyên nhân chính vẫn là con người.

Con người đốt nhiều than đá, dầu mỏ mà trong than đá dầu mỏ thường chứa một lượng lưu huỳnh, còn trong không khí lại chứa rất nhiều khí nitơ. Nguyên nhân của hiện tượng mưa axit là sự gia tăng lượng oxit của lưu huỳnh và nitơ ở trong khí quyển do hoạt động của con người gây nên. Ôtô, nhà máy nhiệt điện và một số nhà máy khác khi đốt nhiên liệu đã xả khí SO2 vào khí quyển. Nhà máy luyện kim, nhà máy lọc dầu cũng xả khí SO2.

Trong khí xả, ngoài SO2 còn có khí NO được không khí tạo nên ở nhiệt độ cao của phản ứng đốt nhiên liệu. Các loại nhiên liệu như than đá, dầu khí mà chúng ta đang dùng đều có chứa S và N. Khi cháy trong môi trường không khí có thành phần O2, chúng sẽ biến thành SO2 và NO2, rất dễ hòa tan trong nước. Trong quá trình mưa, dưới tác dụng của bức xạ môi trường, các oxid này sẽ phản ứng với hơi nước trong khí quyển để hình thành các axit như H2SO4, axit Sunfur, axit Nitric. Chúng lại rơi xuống mặt đất cùng với các hạt mưa hay lưu lại trong khí quyển cùng mây trên trời. Chính các axit này đã làm cho nước mưa có tính axit

Sự hình thành và quá trình tạo mưa axit

Trong thành phần các chất đốt tự nhiên như than đá và dầu mỏ có chứa một lượng lớn lưu huỳnh, còn trong không khí lại chứa nhiều nitơ. Quá trình đốt sản sinh ra các khí độc hại như:lưu huỳnh đioxit (SO2) và nitơ đioxit (NO2). Các khí này hòa tan với hơi nước trong không khí tạo thành các axit sunfuric (H2SO4) và axit nitric(HNO3).

Khi trời mưa, các hạt axit này tan lẫn vào nước mưa, làm độ pH của nước mưa giảm. Nếu nước mưa có độ pH dưới 5,6 được gọi là mưa axit. Do có độ chua khá lớn, nước mưa có thể hoà tan được một số bụi kim loại và ôxit kim loại có trong không khí như ôxit chì,… làm cho nước mưa trở nên độc hơn nữa đối với cây cối, vật nuôi và con người.

Quá trình này diễn ra theo các phản ứng hoá học sau đây:

Lưu huỳnh:

S + O2 → SO2

Quá trình đốt cháy lưu huỳnh trong khí oxi sẽ sinh ra lưu huỳnh điôxít.

SO2 + OH· → HOSO2

Phản ứng hoá hợp giữa lưu huỳnh điôxít và các hợp chất gốc hiđrôxit.

HOSO2· + O2 → HO2· + SO3

Phản ứng giữa hợp chất gốc HOSO2· và O2 sẽ cho ra hợp chất gốc HO2· và SO3 (lưu huỳnh triôxít).

SO3(k) + H2O(l) → H2SO4(l)

Lưu huỳnh triôxít SO3 sẽ phản ứng với nước và tạo ra axit sulfuric H2SO4. Đây chính là thành phần chủ yếu của mưa axit.

Nitơ:

N2 + O2 → 2NO;

2NO + O2 → 2NO2;

3NO2(k) + H2O(l) → 2HNO3(l) + NO(k)

Axít nitric HNO3 chính là thành phần của mưa axit.

Nguồn : T/h internet