Садржај
Сумпорна киселина је дефинисана као киселина дефиницијом Јоханнес-а Бронстед-а и Тхомас-а Ловри-а 1921. године. Они су изјавили да је киселина свака супстанца која може донирати позитивно наелектрисани јон водоника. Ова тенденција донирања водоникових јона чини јаке киселине високо реактивним и такође врло корозивним. Мермер је традиционално врло отпоран материјал и користи се у грађевинарству захваљујући својој снази и способности да издржи временске непогоде и друге строгости. Међутим, јачина сумпорне киселине може изазвати реакцију супстанци у контакту.
Реакција корозије
Упркос томе што се сматра снажним и изузетно издржљивим материјалом, мермер је у ствари врло растворљив, чак иу растворима слабе киселине. Када раствор течне сумпорне киселине дође у додир са чврстим мермером, долази до реакције корозије. Сумпорна киселина раствара и разграђује молекул калцијум-карбоната - хемијски назив мермера. Притом он такође прекида сопствене везе и формира суспензију позитивно наелектрисаних јона калцијума и негативно наелектрисаних јона сулфата у раствору сумпорне киселине.
Остали производи
Да би се у раствору проузроковала јонска суспензија јона калцијума и сулфата, реакција мора ослободити и остале атоме који чине саставне реагенсе. Реакција је започела атомом калцијума, атомом угљеника и три атома кисеоника из мермера и два атома водоника, један из сумпора и четири атома кисеоника из сумпорне киселине. Узет је у обзир један од атома калцијума и сулфатних компонената - сумпор и четири кисеоника; остали атоми нису. Водоник који се ослобађа из сумпорне киселине реагује одмах са кисеоником који се ослобађа из мермера стварајући воду. Тако у мермеру остају само угљеник и два атома кисеоника који се ослобађају као угљен-диоксид.
Појава у природи
Највећи пример реакције између сумпорне киселине и мермера у стварном свету је због киселих киша. Проблем је порастао у свету од индустријске ере. Јавља се када се сумпор-диоксид ослобађа сагоревањем фосилних горива у фабрикама и растварањем у води. Ово ствара сумпорну киселину, која се затим одводи до нивоа воде, загађујући реке, језера и земљиште. Ова сумпорна киселина често испарава и пада као кисела киша мале концентрације. Ако падне на мермерне конструкције - а са њим се граде многе зграде - долази до корозије, која у почетку отежава разликовање гасова, пре него што на крају угрози интегритет конструкције.
Мермер и кречњак
Мермер и кречњак деле исту формулу калцијум-карбоната. Тако су кречњаци у зградама такође подложни киселој киши. Ова два материјала разликују се само у структури. Оба имају кристалну структуру, али кристали мермера су много већи, дајући глаткији и светлији ефекат. Кречњак, пак, има мање кристале, који дају грубљу и грубу текстуру. Као резултат, има веће поре и већу изложену површину, што га чини рањивијим на ефекте киселих киша. Мермер, са својим мањим порама, глатком површином може пуно одбити кишу; међутим, и даље подлеже ефектима дуготрајног излагања киселој киши.
