Όξινη βροχή
Τι είναι η όξινη βροχή; Πώς δημιουργείται; τι επιπτώσεις μπορεί να έχει στο περιβάλλον και στον άνθρωπο;
Με το πακέτο της όξινης βροχής δίνονται απαντήσεις σε αυτές τις ερωτήσεις και οι μαθητές κατανοούν πειραματικά τις επιπτώσεις της όξινης βροχής στο περιβάλλον.
Είναι βροχή που έχει pH κάτω από 4,5. Συνήθως το pH της όξινης βροχής είναι κοντά στο 3. Το μέσο pH της βροχής είναι 5-6. Όμως αν αναλογιστούμε οτι η κλίματα pH είναι λογαριθμική, αυτό σημαίνει οτι μια βροχή με pH=3 είναι 1000 φορές πιο όξινη από μια βροχή με pH=6.
Η όξινη βροχή σχηματίζεται εξαιτίας της μόλυνσης του αέρα. Η καύση ορυκτών καυσίμων όπως πετρέλαιο, βενζίνη, φυσικό αέριο απελευθερώνει ρυπαντές που συνεισφέρουν στη δημιουργία της όξινης βροχής. Κάποιοι από αυτούς είναι ορατοί και κάποιο είναι χημικά αέρια που αναμιγνύονται στον αέρα. Η καύση των ορυκτών καυσίμων απελευθερώνει διοξείδιο του άνθρακα. Το υδροξείδιο του άνθρακα υπάρχει φυσικά στο περιβάλλον και συνεισφέρει στην οξίνιση της φυσιολογικής βροχής. Όταν όμως το διοξείδιο του άνθρακα παράγεται σε πολύ μεγάλες ποσότητες κάνει τη βροχή ακόμα πιο όξινη. Ακόμα απελευθερώνονται μονοξείδιο του άνθρακα, όζον, CFCS και άλλες επικίνδυνες ουσίες που συνεισφέρουν στην οξίνιση της βροχής.
Δύο όμως είναι οι ουσίες που σχηματίζουν ισχυρά οξέα στη βροχή. Αυτές είναι τα οξείδια του αζώτου και το διοξείδιο του θείου. Συγκεκριμένα το διοξείδιο του άνθρακα όταν διαλύεται στο νερό σχηματίζει ανθρακικό οξύ, το οποίο δεν είναι και τόσο ισχυρό οξύ. Τα οξείδια του αζώτου σχηματίζουν νιτρικό οξύ και το διοξείδιο του θείου, θειϊκό οξύ τα οποία είναι δύο πολύ ισχυρά οξέα.
Οι επιπτώσεις της όξινης βροχής είναι πιο εμφανείς στα υδάτινα συστήματα. Η ζωή στα υδάτινα συστήματα εξαρτάται από πολλούς παράγοντες. Ένας από αυτούς είναι το pH, το οποίο μπορεί να επηρεαστεί από την όξινη βροχή. Έτσι καθώς το νερό γίνεται πιο όξινο συγκεκριμένα φυτά και φωτοσυνθετικοί οργανισμοί δεν μπορούν να αναπτυχθούν. Αυτό σημαίνει την έλλειψη οξυγόνου στο νερό. Επίσης πολλά ψάρια δεν μπορούν να επιβιώσουν σε νερό με χαμηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο ή σε πολύ όξινο περιβάλλον. Πουλιά και θηλαστικά που τρέφονται με ψάρια επίσης δεν μπορούν να επιβιώσουν χωρίς την ύπαρξη τροφής. Η αλλαγή της οξύτητας σε λίμνες και ποτάμια εξαρτάται και από το υπόστρωμα του εδάφους. Λίμνες πάνω σε ψηλά βουνά δεν επηρεάζονται τόσο από την όξινη βροχή γιατί βρίσκονται σε έδαφος από γρανίτη.
Εκτός από τα υδάτινα οικοσυστήματα, η όξινη βροχή επηρεάζει επίσης φυτά και δέντρα. Καταστρέφει τον φλοιό στα φύλλα των φυτών που τα προστατεύει από αλλαγές στις περιβαλλοντικές συνθήκες.
Εκτός από το φυσικό περιβάλλον η όξινη βροχή πλήττει επίσης και πολλές ανθρώπινες κατασκευές. Τα μέταλλα, τα χρώματα, τα υφάσματα και τα πλαστικά φθείρονται γρηγορότερα κάτω από όξινες συνθήκες.
Η όξινη βροχή είναι καταστρεπτική τόσο για τα υδάτινα οικοσυστήματα όσο και για τις χερσαίες περιοχές.
Δεν επιδρά μόνο στις φυσικές επιφάνειες, όπως οι βραχώδεις επιφάνειες και οι ορεινές περιοχές αλλά και σε επιφάνειες φτιαγμένες από τον άνθρωπο όπως κτήρια, μαρμάρινα μνημεία κ.α. οι πέτρες, τα μέταλλα και γενικά τα δομικά υλικά που χρησιμοποιούνται στα κτήρια, τα αγάλματα και τα μνημεία επηρεάζονται πολύ από την όξινη βροχή.
Ο βαθμός διάβρωσης και αποσάθρωσης αυξάνεται πολύ γρήγορα σε συνάρτηση με την ποσότητα όξινης βροχής.
Σε αυτή τη δραστηριότητα οι μαθητές εκθέτουν φυσικά και δομικά υλικά σε όξινο περιβάλλον και συγκρίνουν την επίδραση με αντίστοιχα υλικά που έχουν εκτεθεί σε κανονική βροχή.
Υλικά που περιλαμβάνονται στο πακέτο Όξινη Βροχή, Αποσάθρωση & Διάβρωση:
- μάρμαρο σε κομματάκια – 1 (σακ)
- τούβλο σε κομματάκια – 1 (σακ)
- γρανίτη σε κομματάκια – 1 (σακ)
- ασβεστόλιθου σε κομματάκια – 1 (σακ)
- πλίνθου σε κομματάκια – 1 (σακ)
- ατσάλι σε κομματάκια – 1 (σακ)
- κομμάτια χαλκού – 1 (σακ)
- κομμάτια ψευδαργύρου – 1 (σακ)
- 3x θεϊκό οξύ συμπυκνωμένο (για παρασκευή 500 ml)
- 120 ογκομετρικά ποτηράκια (μιας χρήσης)
Υλικά που χρειάζονται και δεν περιλαμβάνονται:
- Ογκομετρικοί κύλινδροι (10 ή 25 ml)
- Γάντια
- Γυαλιά προστασίας
- Εργαστηριακή ποδιά
ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ
Οι μαθητές με το πακέτο αυτό θα:
- Mάθουν οι μαθητές τους βασικούς παράγοντες εμφάνισης όξινης βροχής
- Κατανοήσουν τις συνέπειες της όξινης βροχής στο φυσικό περιβάλλον
- Αναγνωρίσουν οτι η όξινη βροχή επηρεάζει και τις ανθρώπινες κατασκευές
- Εξετάσουν τις συνέπειες της όξινης βροχής σε υλικά φυσικής προέλευσης.
- Εξετάσουν τις συνέπειες της όξινης βροχής σε κοινά οικοδομικά υλικά