Giải đáp môn Hóa học: Mưa axit gồm các chất độc hại gì?

Thuật ngữ mưa axit được đặt ra vào năm 1852 bởi nhà hóa học người Scotland, Robert Angus Smith, người được Hiệp hội Hóa học Hoàng gia gọi là "cha đẻ của mưa axit".

Hiện tượng mưa axit là gì?

Hiện tượng mưa axit là một trong những hiện tượng tự nhiên đáng sợ nhất. Đây là chỉ hiện tượng mưa có chứa các thành phần mang tính axit, chẳng hạn như axit sunfuric hoặc axit nitric.

Mưa axit không nhất thiết phải ướt hoặc ở dạng lỏng mà nó bao gồm bụi, khí, mưa, tuyết, sương mù và mưa đá. Loại mưa axit có chứa nước được gọi là lắng đọng ướt. Mưa axit hình thành với bụi hoặc khí được gọi là lắng đọng khô.

Hiện tượng mưa axit là gì
Hiện tượng mưa axit dễ xảy ra ở những khu vực ô nhiễm không khí. (ảnh minh họa)

Vào những năm 70, 80 của thế kỷ trước, những cơn mưa axit đã trở thành nỗi ám ảnh thường trực của người dân sống ở khu vực Bắc Mỹ và châu Âu, khi xuất hiện với tần suất cao, mà nguyên nhân chính được cho là do sự ô nhiễm không khí trầm trọng. Đây là hậu quả của quá trình phát triển sản xuất do con người sử dụng các nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ và các nhiên liệu khác.

Theo Bách khoa toàn thư Britannica, một cơn mưa được gọi là mưa axit khi độ pH của nó nhỏ hơn hoặc bằng 5,2 (pH mưa bình thường là khoảng 5,6; pH=7 là nước trung tính).

Quá trình phản ứng hóa học hình thành mưa axit

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 sunfuaric (H2SO4) và axit nitric (HNO3). Khi trời mưa, các hạt axit này tan lẫn vào nước mưa, làm độ pH của nước mưa giảm.

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.

hiện tượng mưa axit
Mô phỏng sự hình thành hiện tượng mưa axit.

Trong thành phần các chất đốt tự nhiên như than đá và dầu mỏ có chứa một lượng lớn lưu huỳnh, nitơ. Trong quá trình các phương tiện giao thông dùng xăng, các nhà máy nhiệt điện dùng than, các thiết bị công nghiệp, khai khoáng đều tạo ra một lượng lớn các khí SOx và NOx. Chúng được mô tả bởi các phương trình hóa học sau:

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 hiđrôxyl:

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 axít sulfuric H2SO4. Đây chính là thành phần chủ yếu của mưa axít.

Nitơ: N2 + O2 → 2NO;

2NO + O2 → 2NO2;

3NO2(k) + H2O(l) → 2HNO3(l) + NO(k);

Axít nitric HNO3 chính là thành phần của mưa axít.

Tác hại của mưa axit với tự nhiên và con người

Khi mưa axit xảy ra ở các khu vực không có sẵn chất trung hòa axit trong tự nhiên như đá vôi, sự tác động của chúng đến môi trường là cực kỳ lớn. Cụ thể, độ pH của lớp nước bề mặt và đất sẽ bị giảm xuống, tác động trực tiếp đến sức khỏe của cây cối và các loài động vật, đặc biệt là động vật sống trong môi trường nước như cá, làm giảm sự đa dạng sinh học trong khu vực. Sau khi ngấm xuống đất, những giọt mưa axit sẽ hòa tan các chất dinh dưỡng thiết yếu của cây cối như Canxi, Magie gây nên hậu quả lâu dài đến hệ sinh vật.

Hiện tượng mưa axit ảnh hưởng đến hệ thực vật trên trái đất, làm cho khả năng quang hợp của cây giảm, cho năng suất thấp.

Mưa axit còn phá huỷ các vật liệu làm bằng kim loại như sắt, đồng, kẽm,… làm giảm tuổi thọ các công trình xây dựng, làm vỡ lở bề mặt bằng đá của các công trình xây dựng, di tích lịch sử.

Nước mưa axit khi tiếp xúc trực tiếp với quần áo, da con người cũng có thể gây ăn mòn.

Giải pháp hạn chế tác hại của hiện tượng mưa axit chẳng có cách nào tốt hơn là ngăn chặn quá trình hình thành những cơn mưa độc hại này. Con người cần hạn chế sử dụng nhiên liệu hóa thạch (than đá, dầu mỏ) và tập trung vào các nguồn năng lượng xanh bền vững như năng lượng mặt trời và gió.

Hải Đăng (tổng hợp)

Lý do nhiều sinh viên đại học hàng đầu ở Anh muốn bỏ học

Một nghiên cứu mới đây chỉ ra 20% sinh viên các trường top của Anh thường xuyên không đủ thức ăn và các nhu yếu phẩm khác. Đây là nguyên nhân khiến họ cân nhắc việc rời bỏ trường học.

Nữ sinh bị đánh hội đồng, lớp trưởng là người quay clip

Nữ sinh lớp 6 ở Vĩnh Long bị nhóm bạn đánh hội đồng ngay tại lớp học.

9 nữ sinh bị kỷ luật vì dùng mũ bảo hiểm đánh bạn dã man

9 học sinh có liên quan đến vụ việc đánh nữ sinh lớp 8 ở Vĩnh Long bằng mũ bảo hiểm đã bị kỷ luật với hình thức tạm đình chỉ học tập 2 tuần.

Thạc sĩ đại học hàng đầu bỏ việc lương cao làm công nhân vệ sinh

Long Ẩn, 36 tuổi (ở Quế Lâm, Quảng Tây, Trung Quốc) từ bỏ công việc dạy học lương cao làm công nhân dọn vệ sinh tại khu thắng cảnh.

Doanh nghiệp vẫn xin được, tại sao đất cho giáo dục lại không?

Theo các chuyên gia giáo dục, việc cho rằng Hà Nội đất chật người đông nên thiếu trường công lập là không đúng. "Đất chật thật nhưng không phải không có, doanh nghiệp vẫn xin được đất, tại sao đất cho giáo dục lại không?", chuyên gia phản biện.

Nghịch lý thiếu trường học, quá nhiều chung cư

Tuyến bài Cửa hẹp vào công lập THPT ở Hà Nội trên VietNamNet đã thu hút nhiều bình luận của độc giả. Đa số người đọc chia sẻ sự ngạc nhiên xen lẫn bức xúc trước "cuộc đua" khốc liệt của các học sinh trước cánh cửa lớp 10 trường công lập.

TikToker nêu 4 bằng đại học ‘vô dụng’ tại Việt Nam: Chuyên gia giáo dục nói gì?

Các ngành học Quản trị kinh doanh, Ngôn ngữ Anh, Marketing, Quản trị nhân sự đang được các tiktoker liệt kê là những bằng đại học vô dụng nhất.

Một trường ở Thanh Hóa có 60 học sinh giỏi quốc gia

Tỉnh Thanh Hóa có 61 học sinh đạt giải học sinh giỏi quốc gia, trong đó Trường THPT chuyên Lam Sơn chiếm 60 học sinh.

Hà Nội chỉ tuyển 55,7% học sinh lớp 9 vào lớp 10 THPT công lập

Hà Nội dự kiến tuyển sinh vào lớp 10 trường THPT công lập khoảng 72.000 học sinh (tăng 1.000 học sinh so với năm học 2022 - 2023), chiếm tỷ lệ 55,7%.

Nữ sinh lớp 9 bất ngờ mất tích sau ngày 8/3

Hôm nay, 13/3, ông Hà Văn Vương - Hiệu trưởng Trường THCS Hùng Vương (TP Buôn Ma Thuột, Đắk Lắk), cho biết, một nữ sinh lớp 9 của trường đã mất tích từ sau 8/3 đến nay.

Đang cập nhật dữ liệu !