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)

Cuộc thi sáng tạo STEM thu hút hàng trăm nghìn giáo viên, học sinh tham gia

Cuộc thi nhằm đem đến cho các em học sinh cơ hội ứng dụng kiến thức giáo dục STEM liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học để tìm ra và hiện thực hóa các giải pháp sáng tạo.

Giảng viên trình độ giáo sư, tiến sĩ phía Bắc nhiều hơn các vùng khác cộng lại

Theo Bộ GD-ĐT, hiện nay quy mô và chất lượng giảng viên được nâng lên rõ rệt trong những năm qua. Riêng vùng Đồng bằng sông Hồng, số người có trình độ tiến sĩ bằng cả nước cộng lại.

'Khóc ròng' ở trường quốc tế học phí tiền tỷ: Đi không được, ở cũng không xong

Tin tưởng nhà trường, không ít phụ huynh ‘xuống tiền’ cho vay từ vài tỷ đến chục tỷ. Đổi lại, học sinh sẽ được học tập với mức chi phí 0 đồng. Đây cũng là nguồn cơn khiến nhiều phụ huynh ‘khóc ròng’ vì chờ mòn mỏi nhưng không đòi được “nợ”.

Học sinh lớp 11 Hà Nội lọt nhóm đầu tư chứng khoán xuất sắc tại trường Mỹ

Trong vòng 1 tháng khi tham gia trên sàn giao dịch chứng khoán ảo, Thái Toàn làm tăng khối lượng “tài sản” từ 1 triệu USD lên 7,5 triệu USD.

Tình tiết lạ vụ học sinh nghi bị thầy giáo đánh phù nề vùng đầu

Một số học sinh khẳng định thầy giáo có dùng que nhỏ đánh vào đầu Q., nhưng số khác cho biết do Q. đi xe đạp buông hai tay nên bị ngã ra đường.

Dòng họ nức tiếng có 3 cha con cùng đỗ tiến sĩ, nhiều năm làm quan lớn

Dòng họ Phan Huy ở Hà Tĩnh vang danh cả nước về truyền thống hiếu học, khoa bảng, có nhiều hiền tài được sử sách lưu danh. Trong đó, có 3 cha con Phan Huy Cẩn cùng đỗ tiến sĩ, đóng góp nhiều công trạng cho đất nước.

Ngôi làng nhỏ có đến hàng trăm giáo sư, tiến sĩ

Làng Nguyệt Viên (xã Hoằng Quang, TP Thanh Hóa) được biết đến là “làng khoa bảng”, nơi đây vẫn còn tấm bia ghi danh 11 vị tiến sĩ. Tiếp bước truyền thống hiếu học, đến nay, làng Nguyệt Viên đã có hàng trăm giáo sư, tiến sĩ.

Thủ khoa tốt nghiệp sớm 1 năm, điểm cao nhất trong lịch sử Kinh tế Quốc dân

Hoàn thành chương trình tại Trường ĐH Kinh tế Quốc dân chỉ trong 3 năm với bảng điểm 100% đạt A và A+, Nguyễn Hoàng Dương trở thành thủ khoa có điểm cao nhất trong lịch sử của ngôi trường này.

Dòng họ có 2 cha con tiến sĩ làm quan to, cuối đời từ chức vì 'quá vinh hiển'

Trong số 82 văn bia tại Văn miếu Quốc Tử Giám có khắc tên hai cha con cùng đỗ đại khoa là Trạng nguyên Giáp Hải và Tiến sĩ Giáp Lễ. Những giai thoại kể về sự hiếu học và đỗ đạt vinh hiển ấy luôn là niềm tự hào của dòng họ Giáp tại Bắc Giang.

Nữ sinh Hà Nội được 6 đại học Mỹ chào đón, có trường cấp học bổng 8,4 tỷ

Là một trong 25 ứng viên nhận được học bổng toàn phần, xét chọn từ 12.500 hồ sơ, Trâm Anh sẽ được cấp 8,4 tỷ đồng nếu theo học tại Đại học Richmond (Mỹ).

Đang cập nhật dữ liệu !