Les pluies acides sont un type de pluie plus acide que d’habitude. Bien que l’acide supplémentaire puisse provenir des gaz volcaniques et de la végétation en décomposition, les sources artificielles peuvent ajouter de l’acide à la pluie lorsque des combustibles fossiles sont brûlés et libérer certains gaz dans l’air. Les pluies acides et l’acide sulfurique sont étroitement liés, car l’acide sulfurique constitue la majorité du composant acide de l’eau de pluie.
L’acide sulfurique est une molécule qui a deux atomes d’hydrogène, un atome de soufre et quatre atomes d’oxygène. Cela donne à l’acide la formule chimique de H2SO4. Cette substance est présente dans les pluies acides, mais pas exactement sous cette forme. Les acides puissants comme l’acide sulfurique ont tendance à se mélanger facilement aux molécules d’eau et se décomposent en deux parties lorsqu’ils sont dans l’eau.
Ces segments sont un atome d’hydrogène et le reste de la molécule, qui est maintenant HSO4. L’atome d’hydrogène est chargé positivement lorsqu’il tombe de la molécule d’acide initiale, c’est donc un ion positif. Comme la plupart des produits chimiques sont équilibrés en charge, l’autre partie de la molécule d’acide sulfurique est chargée négativement. Le pH, qui est une mesure de l’acidité, attribue des valeurs d’acide aux substances en fonction du nombre d’ions hydrogène qu’elles contiennent. Les pluies acides et l’acide sulfurique deviennent donc d’autant plus acides qu’il y a plus d’ions hydrogène.
Avant même que le composé soufré ne tombe sous la pluie, il doit pénétrer dans l’atmosphère. Cela se produit parce que les gaz contenant du soufre peuvent flotter dans l’air. Les sources naturelles de ces gaz, qui sont le sulfure d’hydrogène et le dioxyde de soufre, sont respectivement les émissions des volcans ou les gaz produits par les matières végétales en décomposition.
Le sulfure d’hydrogène a la formule chimique H2S, ce qui signifie qu’il a deux atomes d’hydrogène et un atome de soufre. Ce gaz sulfureux particulier réagit avec l’oxygène déjà présent dans l’air et se transforme en dioxyde de soufre. Le dioxyde de soufre, issu des réactions H2S, ou des émissions volcaniques, est une molécule moins complexe que lorsqu’il devient acide, car il ne contient que deux atomes d’oxygène et un atome de soufre.
Chimiquement, le dioxyde de soufre est représenté par le SO2. La majeure partie de ce gaz dans l’atmosphère terrestre provient de l’activité humaine. Cela provient principalement de la décomposition thermique des combustibles fossiles. Les combustibles fossiles sont une forme de matière végétale en décomposition, qui s’est transformée en charbon, en pétrole ou en gaz au cours de millions d’années. Les centrales électriques en profitent le plus, mais l’industrie, le chauffage domestique et les émissions des voitures peuvent également y contribuer.
Ce gaz flotte dans l’air et se mélange aux gouttelettes d’eau des nuages de pluie. Le SO2 se transforme en SO3, par interaction avec l’oxygène atmosphérique, avant de se mélanger à l’eau du nuage. L’eau, qui contient deux atomes d’hydrogène et un oxygène, réagit avec le SO3 pour former du H2SO4, qui est de l’acide sulfurique.
Lorsque les pluies acides et l’acide sulfurique tombent sur la terre, le faible pH peut endommager les organismes et les objets inanimés. Les cours d’eau qui reçoivent trop de pluies acides et d’acide sulfurique peuvent devenir des endroits insalubres pour les poissons et les plantes. Les matériaux de construction comme le marbre peuvent être lentement érodés par l’acide. En général, même les précipitations normales peuvent avoir un pH acide, qui est d’environ 5.6. Les pluies dont le pH est inférieur, tel que 3.0, sont considérées comme des pluies acides et peuvent être un signe de pollution locale.