تاثیر اسید روی سنگ

سنگ ها بسته به مواد معدنی تشکیل دهنده و نوع منشا، رفتار متفاوتی نسبت به شرایط حاکم از خود نشان می دهند. بنابراین شناخت ساختار سنگ و استفاده از آن با توجه به آب و هوای مورد نظر یکی از موارد ضروری برای دوام آنهاست. دوام سنگ نیز به معنای: مقاومت سنگ در مدت زمان طولانی، در برابر شرایط محیطی (مانند هوازدگی فیزیکی و شیمیایی، آلاینده های جوی و باران اسیدی و ...) همراه با حفظ شکل و ظاهر اولیه است. از آنجایی که وجود آلاینده های جوی اثر مخربی بر روی سنگ دارد، در این مقاله به تاثیر اسید بر روی سنگ های نما پرداخته و سنگ ها را از نظر هوادهی یا غیر هوادهی مورد بررسی قرار دادیم.

بیش از 50 درصد سنگ های کربناته  از کربنات کلسیم تشکیل شده اند و اکتشاف و مطالعه آنها اطلاعات ارزشمندی در مورد محیط های رسوبی ارائه می دهد. سنگ آهک (شامل آراگونیت و کلسیت) و دولومیت (شامل کانی های دولومیت) دو نوع سنگ اصلی و مهم کربناته هستند. رسوبات کربناتهA در چشمه ها، خاک و افق های دریایی تشکیل می شوند. اما بیش از 90 درصد آنها در محیط های دریایی یافت می شوند، میزان تولید کربنات در آب های گرم چندین برابر آب های سرد است. سنگ مرمر نمونه ای از سنگ آهک دگرگون شده است که کانی اصلی آن کلسیت است که در سایر سنگ های آهکی مانند سنگ آهک و تراورتن (بیشتر کربنات کلسیم) یافت می شود.

در نتیجه سوخت های فسیلی از شهرهای صنعتی، خودروها و ... گازهایی مانند اکسیدهای نیتروژن، گوگرد و کربن وارد جو می شود. این گازها می توانند به صورت خشک به سطح زمین برگردند و تأثیر مخربی بر سلامت انسان و سایر موجودات زنده، زمین های کشاورزی، ساختمان ها، ماشین آلات و غیره بگذارند. ترهمن به باران اسیدی اطلاق می شود که در اثر ترکیب با این آلاینده ها اتفاق می افتد و یکی از اثرات مخرب آن در زمان و شدت بر روی نماهای سنگی است.

تاثیر اسید روی سنگ

اکسیدهای گوگرد و نیتروژن، مونوکسید کربن و دی اکسید کربن از جمله عناصر معلق در هوای آلوده هستند که در شهرهای بزرگ صنعتی بیش از هر جای دیگری وجود دارند. با حل شدن این گازها در قطرات باران، pH باران کاهش می یابد (به کمتر از 5) و باران اسیدی رخ می دهد. نیترات ها و سولفات ها برجسته ترین این آلاینده ها هستند که با یون های هیدروژن ترکیب می شوند و محلول های اسیدی قوی (اسید نیتریک و اسید سولفوریک) ایجاد می کنند. بنابراین، تأثیر این دو محلول بر روی چندین نمونه سنگ ساختمانی با ساختارهای مختلف بررسی شد.

*نکته: بخشی از مطالب این نشریه حاصل تلاش و پژوهش گروه زمین شناسی مهندسی دانشکده علوم پایه (دانشگاه صنعتی شاهرود و تربیت مدرس، تهران) می باشد. برای خواندن مقاله اصلی، لینک در انتهای همین پست داده شده است. این تحقیق بر روی 14 مدل مختلف سنگ ساختمانی (با منشاء مختلف) به منظور بررسی اثر اسید نیتریک و اسید سولفوریک بر روی سنگ های مورد نظر و مقایسه شدت اثر هر یک از این محلول ها انجام شد. این آزمایش (تست دوام) تا 15 سیکل با pH های مختلف (1.5، 3 و 5) محلول های فوق و آب آشامیدنی (با pH = 7.3) انجام شد و بدین ترتیب شاخص دوام هر کدام محاسبه شد.