विषय
1921 में जोहान्स ब्रॉन्स्टेड और थॉमस लोरी द्वारा परिभाषा के अनुसार सल्फ्यूरिक एसिड को एसिड के रूप में परिभाषित किया गया है। उन्होंने कहा कि एक एसिड कोई भी पदार्थ है जो सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए हाइड्रोजन आयन को दान कर सकता है। हाइड्रोजन आयनों को दान करने की यह प्रवृत्ति मजबूत एसिड को अत्यधिक प्रतिक्रियाशील और अत्यधिक संक्षारक बनाती है। संगमरमर पारंपरिक रूप से एक बहुत ही प्रतिरोधी सामग्री है और इसका उपयोग निर्माण में किया जाता है, इसकी ताकत और मौसम और अन्य कठोरता का सामना करने की क्षमता के लिए धन्यवाद। हालांकि, सल्फ्यूरिक एसिड की ताकत पदार्थों के संपर्क में होने पर प्रतिक्रिया करने का कारण बन सकती है।
जंग की प्रतिक्रिया
एक मजबूत और अत्यधिक टिकाऊ सामग्री माना जाने के बावजूद, संगमरमर वास्तव में बहुत घुलनशील है, यहां तक कि कमजोर एसिड समाधानों में भी। जब तरल सल्फ्यूरिक एसिड का एक समाधान ठोस संगमरमर के संपर्क में आता है, तो एक संक्षारण प्रतिक्रिया होती है। सल्फ्यूरिक एसिड कैल्शियम कार्बोनेट अणु को भंग और तोड़ता है - संगमरमर का रासायनिक नाम। ऐसा करने पर, यह अपने स्वयं के बंधनों को भी तोड़ता है और कैल्शियम के सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों के निलंबन और सल्फ्यूरिक एसिड समाधान में सल्फेट के नकारात्मक चार्ज आयनों का निर्माण करता है।
अन्य उत्पाद
समाधान में कैल्शियम और सल्फेट आयनों के आयनिक निलंबन का कारण बनने के लिए, प्रतिक्रिया को अन्य परमाणुओं को भी छोड़ना चाहिए जो घटक अभिकर्मकों को बनाते हैं। प्रतिक्रिया की शुरुआत एक कैल्शियम परमाणु, एक कार्बन परमाणु और संगमरमर से तीन ऑक्सीजन परमाणुओं और दो हाइड्रोजन परमाणुओं से होती है, एक सल्फर से और चार ऑक्सीजन परमाणु से सल्फ्यूरिक एसिड। कैल्शियम परमाणुओं और सल्फेट घटकों में से एक - एक सल्फर और चार ऑक्सीजन - के लिए जिम्मेदार हैं; अन्य परमाणु नहीं हैं। सल्फ्यूरिक एसिड से जारी हाइड्रोजन पानी बनाने के लिए संगमरमर से जारी ऑक्सीजन के साथ तुरंत प्रतिक्रिया करता है। यह संगमरमर में केवल कार्बन और ऑक्सीजन के दो परमाणु छोड़ता है, जो कार्बन डाइऑक्साइड के रूप में जारी होते हैं।
प्रकृति में घटना
वास्तविक दुनिया में सल्फ्यूरिक एसिड और संगमरमर के बीच प्रतिक्रिया का सबसे बड़ा उदाहरण एसिड बारिश के कारण है। दुनिया में औद्योगिक युग से ही समस्या बढ़ी है। यह तब होता है जब कारखानों में जीवाश्म ईंधन को जलाने और पानी में भंग होने से सल्फर डाइऑक्साइड निकलता है। यह सल्फ्यूरिक एसिड बनाता है, जिसे बाद में नदियों, झीलों और मिट्टी को प्रदूषित करने वाली पानी की मेज पर ले जाया जाता है। यह सल्फ्यूरिक एसिड अक्सर वाष्पित होता है और कम सांद्रता के अम्लीय वर्षा के रूप में गिरता है। अगर यह संगमरमर की संरचनाओं पर पड़ता है - और इसके साथ कई इमारतें बनती हैं - संक्षारण होता है, शुरू में निर्माण के अखंडता को खतरा होने से पहले, अंतर को अलग करना मुश्किल होता है।
संगमरमर और चूना पत्थर
संगमरमर और चूना पत्थर समान कैल्शियम कार्बोनेट फार्मूला साझा करते हैं। इस प्रकार, इमारतों में चूना अम्लीय वर्षा के लिए भी अतिसंवेदनशील होते हैं। दो सामग्रियां केवल संरचना में भिन्न होती हैं। दोनों में एक क्रिस्टलीय संरचना होती है, लेकिन संगमरमर के क्रिस्टल बहुत बड़े होते हैं, जो एक चिकना और उज्जवल प्रभाव देते हैं। दूसरी ओर चूना पत्थर में छोटे क्रिस्टल होते हैं, जो अधिक मोटे और खुरदरे बनावट देते हैं। नतीजतन, इसमें बड़े छिद्र होते हैं और एक बड़ी उजागर सतह होती है, जिससे यह अम्लीय वर्षा के प्रभावों के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाता है। संगमरमर, अपने छोटे छिद्रों के साथ, अपनी चिकनी सतह के साथ बारिश को बहुत कम कर सकता है; हालांकि, यह अभी भी अम्लीय वर्षा के लंबे समय तक संपर्क के प्रभाव के कारण है।