Náttúrufræðingurinn - 1997, Blaðsíða 36

þrýstingur kolsýru í loftinu. Því er óþarfi að
rita (g) til að sýna að um kolsýru í lofti sé að
ræða. Hlutþrýstingur lofttegunda af heildar-
þrýstingi er í réttu hlutfalli við hlutfallslegan
styrk viðkomandi lofttegundar eða
nœ táknar hlutfallslegan styrk CO^ og P
heildarþrýsting. Kolsýra í andrúmslofti
nemur um 0,03%. Þannig er hlutfallslegur
styrkur hennar 0,0003. Ef við gerum ráð fyrir
því að loftþrýstingur (P) sé 1 bar, þ.e. 1000
millibör (en hann er vissulega breytilegur),
fæst að hlutþrýstingur kolsýru í andrúms-
lofti, Pc0 sé 0,0003x 10“4 bör.
Samkvæmt tilraunaniðurstöðum er gildi
Henry lögmálsfasta við 25°C 0,034 mól/kg
HzO/bar. Það er eins með þennan jafnvægis-
fasta og aðra að gildið er hitaháð. Þannig er
það 0,073 við 5°C. Út frá líkingu (8) og
reiknuðum hlutþrýstingi kolsýru fæst að
styrkur kolsýru (mC02>(aq)) í hreinu regnvatni
við 25°C er 3x1 O^x 0,034 = 1,02x 10~5 mól/
kg.
Lítum næst á efnahvarf (4) og jafn-
vægisfastann fyrir það hvarf (líking 6a). Við
25°C er gildi þess fasta 4,47x10“7. Vetnis-
jónir og bíkarbónatjónir í regndropum
myndast nær eingöngu við það að kolsýra
sem er uppleyst í regnvatninu klofnar, sbr.
jöfnu (4), en algengast er að rita þá jöfnu
þannig:
H2CO° = H+ + HC03 (4a)
þar sem H+ = HCO“ má ritajöfnu (6a) þannig
ÍH+12
Kh2co3= |H2C03] (10)
Nú er KH2co3 = 4,47x10“7 við 25°C og
[H2CO“] = 1 ,Ó2x 10-5 mól/kg. Þvíer
[H+]2 = 4,56x10“12 (11)
og
[H+] =2,14x10^ (12)
og pH í hreinu regnvatni við 25°C er því 5,7.
Við 0°C er kleyfnistuðull kolsýru 3,16xl0“7
og styrkur uppleystrar kolsýru 2,19xl0“5.
Með því að setja þessar tölur inn íjöfnu (10)
fæst að pH hreinnar úrkomu er 5,6 við 0°C.
I hinum stóru iðnríkjum heims og nágrenni
þeirra er pH-gildi úrkomu oft mun lægra en
að ofan greinir, allt niður í 4. Hið súra regn
verður til fyrir áhrif mengunar. Lofttegundir
eins og NO, NOn og S02 myndast við bruna
á bensíni, olíu og kolum og við vinnslu á
málmum úr málmgrýti. Þessar lofttegundir
mynda sterkar sýrur þegar þær leysast upp í
vatni, saltpétursýru (HN03) og brenni-
steinssýru (H,SOq). Hula mengaðs lofts
liggur yfir iðnaðarsvæðum og berst frá þeim
með vindum. Þegar regn fellur til jarðar tekur
það þessar lofttegundir í sig og verður súrt.
Súrt regn er eitt alvarlegasta umhverfis-
vandamálið sem við mennirnir höfum skap-
að, ekki vegna þess að súrt regn sem slíkt sé
skaðlegt, heldur vegna þess að sýran veldur
aukinni leysingu ýmissa efna úr jarðvegi.
Afleiðingin er óæskilegur styrkur sumra
efna í jarðvegsvatni fyrir plöntur og í vatni í
ám og vötnum fyrir lífið þar.
■ LEYSING STEINDA
í BERGI
Efnahvörf sem fela í sér leysingu sumra
steinda í vatni má skoða sem hvörf milli sýru
og basa. Vatnið er sýran en steindirnar, sem
leysast, basinn. Eins og áður hefur komið
fram inniheldur regnvatn nokkuð af upp-
leystum efnum sem eru að mestu ættuð frá
sjó og pH-gildi ómengaðs regnvatns er 5,6
til 5,7 eftir því hver hiti þess er.
Lítill styrkur uppleystra efna í regnvatni
og ekki síður tiltölulega lágt pH gera það að
verkum að slíkt vatn er undirmettað af öllum
algengum steindum. Þegar regnvatnið
kemst í snertingu við jarðveg og berg hefur
það því tilhneigingu til að leysa upp steindir
í bergbrotum í jarðvegi og í berginu sjálfu.
Auk þess leysast örður af auðleystum sölt-
um sem eru í berginu. Þessi leysing gengur
vissulega hægt fyrir sig, en hana má þó
glögglega sjá með því að efnagreina úr-
komu, yfirborðsvatn og grunnvatn. Styrkur
uppleystra efna í úrkomu er jafnan lægri en í
yfirborðsvatni og grunnvatni af sama stað
82