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황산은 1921 년 Johannes Bronsted와 Thomas Lowry가 정의한 산으로 정의됩니다. 그들은 산은 양전하를 띤 수소 이온을 기증 할 수있는 물질이라고 말했습니다. 수소 이온을 기증하는 이러한 경향은 강산을 반응성이 높고 부식성이 높습니다. 대리석은 전통적으로 매우 저항력이 강한 재료이며 강도와 날씨 및 기타 혹독함을 견딜 수있는 능력 덕분에 건축에 사용됩니다. 그러나 황산의 강도로 인해 접촉시 물질이 반응 할 수 있습니다.
부식 반응
강하고 내구성이 뛰어난 재료로 간주 됨에도 불구하고 대리석은 실제로 약산성 용액에서도 매우 용해됩니다. 액체 황산 용액이 단단한 대리석과 접촉하면 부식 반응이 발생합니다. 황산은 대리석의 화학적 이름 인 탄산 칼슘 분자를 용해하고 분해합니다. 그렇게함으로써, 그것은 또한 자체 결합을 끊고 황산 용액에서 양으로 하전 된 칼슘 이온과 음으로 하전 된 황산염 이온의 현탁액을 형성합니다.
다른 제품들
용액에서 칼슘 및 황산염 이온의 이온 현탁액을 일으키려면 반응이 구성 시약을 구성하는 다른 원자도 방출해야합니다. 반응은 대리석에서 나온 칼슘 원자, 탄소 원자 및 3 개의 산소 원자, 그리고 2 개의 수소 원자, 하나는 황에서, 4 개의 산소 원자는 황산에서 시작되었습니다. 칼슘 원자 중 하나와 황산염 성분 (황과 4 개의 산소)이 고려됩니다. 다른 원자는 그렇지 않습니다. 황산에서 방출 된 수소는 대리석에서 방출 된 산소와 즉시 반응하여 물을 생성합니다. 이것은 이산화탄소로 방출되는 대리석에 탄소와 두 개의 산소 원자만을 남깁니다.
자연에서 발생
현실 세계에서 황산과 대리석 사이의 반응의 가장 큰 예는 산성비 때문입니다. 산업 시대 이후 세계에서 문제가 커졌습니다. 공장에서 화석 연료를 태워서 물에 용해되어 이산화황이 방출 될 때 발생합니다. 이로 인해 황산이 생성되고 수면으로 옮겨져 강, 호수 및 토양을 오염시킵니다. 이 황산은 종종 증발하여 낮은 농도의 산성비로 떨어집니다. 대리석 구조물에 떨어지면 (많은 건물이 함께 지어진 경우) 부식이 발생하여 처음에는 가스를 구분하기 어렵고 결국 건축의 무결성을 위협합니다.
대리석과 석회암
대리석과 석회암은 동일한 탄산 칼슘 공식을 공유합니다. 따라서 건물의 석회암도 산성비에 취약합니다. 두 재료는 구조 만 다릅니다. 둘 다 결정 구조를 가지고 있지만 대리석 결정이 훨씬 더 커서 부드럽고 밝은 효과를 제공합니다. 반면 석회암은 결정이 작아서 더 거칠고 거친 질감을 제공합니다. 결과적으로 모공이 더 크고 노출 된 표면이 더 넓어 산성비의 영향에 더 취약합니다. 작은 구멍을 가진 대리석은 매끄러운 표면으로 비를 많이 반사시킬 수 있습니다. 그러나 그것은 산성비에 장기간 노출되는 영향에 여전히 굴복합니다.