La pioggia acida è un tipo di pioggia più acida del solito. Sebbene l’acido in eccesso possa provenire da gas vulcanici e vegetazione in decomposizione, le fonti artificiali possono aggiungere acido alla pioggia quando i combustibili fossili vengono bruciati e rilasciare determinati gas nell’aria. La pioggia acida e l’acido solforico sono strettamente interconnessi, poiché l’acido solforico costituisce la maggior parte della componente acida dell’acqua piovana.
L’acido solforico è una molecola che ha due atomi di idrogeno, un atomo di zolfo e quattro atomi di ossigeno. Questo dà all’acido la formula chimica di H2SO4. Questa sostanza è presente nelle piogge acide, anche se non esattamente in quella forma. Gli acidi potenti come l’acido solforico tendono a mescolarsi facilmente con le molecole d’acqua e si scompongono in due parti quando sono nell’acqua.
Questi segmenti sono un atomo di idrogeno e il resto della molecola, che ora è HSO4. L’atomo di idrogeno è caricato positivamente quando cade dalla molecola di acido iniziale, quindi è uno ione positivo. Poiché la maggior parte delle sostanze chimiche ha una carica bilanciata, l’altra porzione della molecola di acido solforico è caricata negativamente. Il pH, che è una misura dell’acidità, assegna valori di acidità alle sostanze in base a quanti ioni idrogeno contiene. Le piogge acide e l’acido solforico diventano quindi più acidi quanto più sono presenti gli ioni idrogeno.
Prima che il composto di zolfo entri nella pioggia, deve entrare nell’atmosfera. Ciò accade perché i gas che contengono zolfo possono fluttuare nell’aria. Le fonti naturali di questi gas, che sono idrogeno solforato e anidride solforosa, sono emissioni di vulcani, o gas prodotti rispettivamente da materia vegetale in decomposizione.
L’idrogeno solforato ha la formula chimica H2S, il che significa che ha due atomi di idrogeno e un atomo di zolfo. Questo particolare gas di zolfo reagisce con l’ossigeno già presente nell’aria e si trasforma in anidride solforosa. L’anidride solforosa, da reazioni H2S, o da emissioni vulcaniche, è una molecola meno complessa rispetto a quando diventa un acido, in quanto contiene solo due atomi di ossigeno e un atomo di zolfo.
Chimicamente, l’anidride solforosa è rappresentata da SO2. La maggior parte di questo gas nell’atmosfera terrestre proviene dall’attività umana. Principalmente, questo deriva dalla scomposizione del calore dei combustibili fossili. I combustibili fossili sono una forma di materia vegetale in decomposizione, che si è trasformata in carbone, petrolio o gas nel corso di milioni di anni. Le centrali elettriche danno il massimo, ma anche l’industria, il riscaldamento domestico e le emissioni delle auto possono contribuire.
Questo gas galleggia nell’aria e si mescola con le goccioline d’acqua nelle nuvole di pioggia. L’SO2 si trasforma in SO3, dall’interazione con l’ossigeno atmosferico, prima di mescolarsi con l’acqua nella nuvola. L’acqua, che contiene due atomi di idrogeno e uno di ossigeno, reagisce con l’SO3 per formare H2SO4, che è acido solforico.
Quando la pioggia acida e l’acido solforico cadono sulla terra, il pH basso può essere dannoso per gli organismi e gli oggetti inanimati. I corsi d’acqua che ricevono troppe piogge acide e acido solforico possono diventare luoghi malsani per la vita di pesci e piante. I materiali da costruzione come il marmo possono essere lentamente erosi dall’acido. In genere, anche le precipitazioni normali possono avere un pH acido, che è di circa 5.6. La pioggia con un pH inferiore a questo, come 3.0, è considerata pioggia acida e può essere un segno di inquinamento locale.