Isi
- Hujan Asam dan pH
- Bagaimana Hujan Menjadi Asam?
- Hujan Asam Terjadi Secara Alami
- Efek Hujan Asam pada Bangunan dan Monumen
- Monumen Terkena Hujan Asam
Hujan asam, pertama kali diakui di Swedia pada tahun 1872, dianggap sebagai masalah lokal untuk waktu yang lama. Tetapi pada tahun 1950-an pengakuan bahwa hujan asam di Skandinavia berasal dari Inggris dan Eropa utara menunjukkan bahwa hujan asam adalah masalah regional, bahkan global.
Meskipun hujan secara alami sedikit asam, efek hujan asam pada bangunan dan monumen mempercepat korosi dan erosi alami.
Hujan Asam dan pH
Hujan secara alami sedikit asam, artinya pH-nya di bawah pH netral 7. Skala pH mengukur seberapa asam atau basa suatu zat. Itu berkisar dari 0 (sangat asam), hingga 14 (sangat dasar).
Hujan normal umumnya berkisar antara 6,5 hingga sekitar 5,6 pada skala pH. Namun, hujan asam mengukur di bawah 5.5. Hujan asam telah diukur di dasar awan pada pH 2,6, dan kabut di Los Angeles, serendah 2,0.
Bagaimana Hujan Menjadi Asam?
Air melarutkan lebih banyak zat daripada bahan lain yang dikenal. Air murni hanya tetap murni sampai menyentuh sesuatu yang lain. Ketika uap air mengembun di sekitar partikel yang mengapung di udara, air dapat larut atau bereaksi dengan partikel tersebut. Ketika partikelnya adalah debu atau serbuk sari, hujan membawa partikel itu ke tanah.
Ketika partikulat membawa atau mengandung bahan kimia, reaksi dapat terjadi. Ketika uap air memantul di atmosfer, beberapa molekul air bereaksi dengan molekul karbon dioksida untuk membentuk asam karbonat, asam lemah.
Ini menurunkan pH hujan dari 7 menjadi sekitar 5, tergantung pada konsentrasi asam karbonat. Buffer alami di tanah biasanya menengahi hujan asam ringan ini.
Hujan Asam Terjadi Secara Alami
Hujan asam yang terjadi secara alami juga dapat disebabkan oleh letusan gunung berapi, vegetasi yang membusuk, dan kebakaran hutan. Peristiwa ini melepaskan senyawa sulfur dan nitrogen ke udara sambil juga menyediakan partikel (asap, abu, dan debu) agar uap air mengumpul.
Uap air bereaksi dengan senyawa sulfur seperti hidrogen sulfida untuk membentuk asam sulfat dan dengan senyawa nitrogen membentuk asam nitrat. Asam-asam ini memiliki tingkat pH jauh lebih rendah daripada asam karbonat.
Membakar bahan bakar fosil dalam mobil, truk, pabrik, dan pembangkit listrik melepaskan senyawa sulfur dan nitrogen ke atmosfer, seperti halnya gunung berapi dan kebakaran hutan. Tidak seperti letusan gunung berapi dan kebakaran hutan, sumber polusi udara ini terus berlanjut dalam jangka waktu yang lama.
Gumpalan polusi udara ini dapat menempuh jarak jauh. Efek pencemaran udara pada material dan struktur berkisar dari kotoran dan noda permukaan hingga korosi material.
Efek Hujan Asam pada Bangunan dan Monumen
Bahan alami yang biasa digunakan untuk bangunan dan monumen termasuk batu pasir, batu kapur, marmer, dan granit.
Hujan asam merusak semua bahan ini sampai taraf tertentu dan mempercepat penguraian alami. Batu kapur dan marmer larut dalam asam. Partikel-partikel pasir yang membentuk batu pasir sering disatukan oleh kalsium karbonat, yang larut dalam asam.
Granit, meskipun jauh lebih tahan terhadap asam, masih dapat tergores dan ternoda oleh hujan asam dan polutan yang dibawanya. Semen juga bereaksi terhadap hujan asam. Semen adalah kalsium karbonat, yang larut dalam asam. Bangunan beton, trotoar, dan karya seni yang dibuat dengan semen menunjukkan efek hujan asam. Selain itu, lempengan granit dan bahan dekoratif lainnya sering diadakan menggunakan semen Portland.
Kerusakan akibat hujan asam pada bangunan-bangunan beton di kota-kota yang sangat tercemar seperti Hangzhou, Cina, bisa luas. Tembaga, perunggu, dan logam lainnya bereaksi dengan asam juga. Korosi lembaran perunggu di Ulysses S. Grant Memorial, misalnya, menunjukkan garis-garis hijau di atas alas. Tembaga yang dilarutkan dari perunggu telah membersihkan dasar dan dioksidasi menjadi noda hijau.
Monumen Terkena Hujan Asam
Efek hujan asam pada struktur Taj Mahal berfungsi sebagai salah satu contoh bagaimana hujan asam mempengaruhi bangunan. Polusi udara dari kilang lokal telah menyebabkan hujan asam terbentuk, mengubah marmer putih menjadi kuning.
Meskipun beberapa orang berpendapat bahwa menguning itu alami, atau disebabkan oleh dukungan besi di marmer, pengadilan setempat sepakat bahwa polusi udara telah berdampak pada Taj Mahal. Sebagai tanggapan, pemerintah India telah menetapkan kontrol emisi lokal yang ketat untuk membantu melindungi Taj Mahal.
Thomas Jefferson Memorial di Washington, D.C., adalah salah satu dari banyak monumen yang terkena hujan asam. Kalsit yang larut melepaskan mineral silikat yang terkandung di dalam marmer. Hilangnya bahan melemahkan struktur cukup bahwa tali pengikat ditambahkan selama restorasi 2004. Selain itu, kerak hitam yang ditinggalkan oleh kotoran yang tersangkut di marmer tergores harus dihanyutkan dengan lembut.
Banyak patung di seluruh Amerika Serikat dan Eropa diukir dari marmer atau batu kapur. Ketika hujan asam sulfat menghantam patung-patung ini, reaksi asam sulfat dengan kalsium karbonat menghasilkan kalsium sulfat dan asam karbonat. Asam karbonat selanjutnya terurai menjadi air dan karbon dioksida. Kalsium sulfat larut dalam air sehingga menyapu jauh dari patung atau patung.
Sayangnya, karena detail patung hujan asam menghilang ketika batu itu benar-benar menyapu.