ఆ ఆమ్లాలు కరిగి... వర్షాలు కురిస్తే!
వాతావరణ కాలుష్యం, భూమి వేడెక్కడం, ఓజోన్ పొర క్షీణించడం... వీటన్నింటిలోనూ కెమిస్ట్రీ ఉంటుంది. జనరల్ స్టడీస్ సిలబస్ ప్రకారం నిత్యజీవిత రసాయనశాస్త్రం అధ్యయనంలో భాగంగా ఆ పరిణామాల్లోని రసాయశాస్త్ర అంశాలైన కృత్రిమ, ఆమ్ల వర్షాలు, హరితగృహ వాయువులు, గ్రీన్ కెమిస్ట్రీ వంటి వాటి గురించి అభ్యర్థులు తెలుసుకోవాలి.
హరిత రసాయనశాస్త్రం
వాతావరణంలోని పొరలను అయిదు రకాలుగా విభజించారు.
ట్రోపో ఆవరణం: ఇది భూ ఉపరితలంపై 0 - 11 కిలోమీటర్ల ఎత్తు వరకు వ్యాపించి ఉన్న పొర. ఇది భూమికి అతి దగ్గరగా ఉండి అత్యధికంగా కాలుష్యానికి గురవుతోంది. ఇది మేఘాలతో నిండి ఉష్ణాన్ని సమతౌల్యం చేస్తుంది.
స్ట్రాటో ఆవరణం: దీని వ్యాప్తి భూమి నుంచి 11 - 50 కిలోమీటర్ల వరకు వ్యాపించి ఉంది. ఈ పొర అతినీలలోహిత కిరణాల నుంచి భూమిని కాపాడుతూ రక్షక గొడుగులా పనిచేస్తుంది. ఈ పొరలో డయా అయస్కాంత ఓజోన్ అనే పదార్థం ఉంటుంది. ఇది సూర్యుడి నుంచి వచ్చే ప్రమాదకర అతినీలలోహిత కిరణాల నుంచి భూమిని రక్షిస్తుంది.
మీసో ఆవరణం: దీని వ్యాప్తి భూమి నుంచి 50 - 85 కి.మీ. ఎత్తు వరకు ఉంటుంది. ఈ ఆవరణంలో ధ్వని తరంగాల ప్రసరణ జరగదు.
థర్మో/అయనో ఆవరణం: దీని వ్యాప్తి భూమి నుంచి 85 - 500 కి.మీ. ఇది అత్యధిక గరిష్ఠ ఉష్ణోగ్రతలు నమోదయ్యే వాతావరణ పొర. దీంతో పదార్థాలన్నీ ఈ పొరలో అయనీకరణం చెందడం వల్ల అయనో ఆవరణంగా పిలుస్తారు. ఈ పొర రేడియో తరంగాలను తిరిగి భూమి వైపునకు పరావర్తనం చెందిస్తుంది.
ఉదా:
ఎక్సో ఆవరణం: దీని వ్యాప్తి 500 కి.మీ.పైనే ఉంటుంది. ఇది భూ ఉపరితలానికి సుదూరంగా ఉన్న పొర.
కృత్రిమ వర్షం: సిల్వర్ అయోడైడ్ (AgI) అనే రసాయనాన్ని మేఘాలపైకి పంపి కృత్రిమ వర్షాన్ని కురిపిస్తారు.
ఆమ్ల వర్షం: సల్ఫర్, నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్లు వర్షపు నీటిలో కరిగి ఆమ్లాల రూపంలో భూమిని చేరడాన్నే ఆమ్ల వర్షం అంటారు. pH విలువ 5.6 కంటే తక్కువగా (ఆమ్లాలను కలిగి) ఉండే వర్షానికి ఆమ్ల వర్షమని పేరు. సాధారణ వర్షం pH విలువ 5.6.
కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ ఆమ్ల వర్షానికి కారణం కాదు. ఎందుకంటే కార్బోనికామ్లం అస్థిరమైంది.
దుష్పలితాలు:
* నేల సారం (pH విలువ మారుతుంది) తగ్గిపోతుంది.
* చర్మ సంబంధ వ్యాధులకు గురవడం.
* స్టోన్ లెప్రసీ/మార్బుల్ క్యాన్సర్: పాలరాయి/చలువరాయి లాంటి క్షార స్వభావ పదార్థాలతో నిర్మితమైన చారిత్రక కట్టడాలు, తాజ్మహాల్ లాంటివి ఆమ్ల వర్షాల కారణంగా అందవిహీనంగా మారతాయి.
హరితగృహ వాయువులు
పర్యావరణంలోని ఉష్ణశక్తిని శోషించి (Green House gases) తిరిగి వాతావరణంలోకి ఉద్గారం చేసే స్వభావం ఉన్న వాయువులనే హరితగృహ వాయువులు అంటారు.
ఉదా: కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ (CO2), మీథేన్ (CH4), సల్ఫర్ హెక్సా ఫ్లోరైడ్ (SF6), ఫ్రియాన్లు (CFC), నైట్రస్ ఆక్సైడ్ (N2O), ఆక్సిజన్ డై ఫ్లోరైడ్ (OF2), ట్రోపో ఆవరణ ఓజోన్, బ్రోమో మీథేన్ (CH3Br)
భూగోళం వేడెక్కడం: భూగోళం ఉష్ణోగ్రత పెరగడాన్ని (Global Warning) భూగోళం వేడెక్కడం అంటారు.
భూమిని చేరే సూర్యకాంతిలో దాదాపు 75% భూఉపరితలం శోషించుకోగా మిగిలినది తిరిగి విశ్వంలోనికి పరావర్తనం చెందాలి. కానీ వాతావరణంలోని హరితగృహ వాయువులు ఈ ఉష్ణంలో కొంత భాగాన్ని అడ్డుకొని ఆపేయడంతో భూగోళం వేడెక్కుతోంది. అంతేకాకుండా ఉష్ణ శీతల ప్రదేశాల్లో గ్రీన్ హౌస్లుగా వ్యవహరించే గాజు గృహాల్లో పువ్వులు, కూరగాయలు, పళ్ల మొక్కల్లాంటి వాటిని పెంచుతారు. గ్రీన్హౌస్ నిర్మాణంలో వాడిన గాజు సూర్యరశ్మిని హౌస్లో నిలిపి ఉంచుతుంది. ఇది కూడా భూగోళం వేడెక్కడానికి ఒక కారణం.
భూగోళం వేడెక్కడానికి కారణాలు
* అధిక పరిమాణంలో కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ ఉండటం వల్ల భూగోళం వేడెక్కుతుంది. కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ సాపేక్ష పరిమాణం మీథేన్ (CH4) కంటే ఎక్కువగా ఉండటం కూడా ఒక కారణమే. కానీ కార్బన్ డై ఆక్సైడ్, మీథేన్లను సమాన పరిమాణంలో తీసుకుంటే మీథేన్కు భూగోళాన్ని వేడెక్కించే హరితగృహ వాయు స్వభావం ఎక్కువ.
* అన్ని హరితగృహ వాయువులు భూగోళం వేడెక్కడానికి కారణమవుతున్నాయి.
క్యోటో ఒప్పందం: హరితగృహ వాయువుల ఉద్గారాన్ని నియంత్రించి భూగోళం వేడెక్కకుండా కాపాడటానికి వివిధ దేశాల మధ్య ఏర్పాటైన ఒప్పందం.
ఓజోన్ పొర క్షీణించడం: స్ట్రాటో ఆవరణంలోని ‘డయా అయస్కాంత ఓజోన్’ అనే పదార్థం సూర్యుడి నుంచి వచ్చే అతినీలలోహిత కిరణాలను భూమి వైపురాకుండా పరావర్తనం చెందిస్తుంది. ఈ పొర తగ్గిపోయే ప్రక్రియనే ఓజోన్ పొర క్షీణించడం అంటారు. ఈ పొర క్షీణించడంతో ప్రమాదకర అతినీలలోహిత కిరణాలు భూఉపరితలాన్ని చేరతాయి.
కారణాలు: * ఏసీ, రిఫ్రిజిరేటర్ల నుంచి విడుదలయ్యే క్లోరో ఫ్లోరో కార్బన్లు.
* క్లోరో ఫ్లోరో కార్బన్ల నుంచి విడుదలయ్యే ఒక క్లోరిన్ అణువు స్ట్రాటో ఆవరణంలోని దాదాపు లక్ష ఓజోన్ అణువులను ఆక్సిజన్గా మారుస్తుంది. ఓజోన్ పొర ధ్రువాల వద్ద క్షీణిస్తుంది.
* ఏటా సెప్టెంబరు 16న ఓజోన్ దినోత్సవాన్ని నిర్వహిస్తారు.
మాంట్రియల్ ఒప్పందం: ఓజోన్ పొర క్షీణించడానికి కారణమైన వాయువుల ఉద్గారాన్ని నియంత్రించడానికి దేశాల మధ్య ఏర్పాటైన ఒప్పందం.
గ్రీన్ కెమిస్ట్రీ
లక్ష్యం: కాలుష్యం లేకుండా లేదా అతి తక్కువ కాలుష్య కారకాలతో వస్తువులను ఉత్పత్తి చేయడాన్ని హరిత రసాయనశాస్త్రం (గ్రీన్ కెమిస్ట్రీ) అంటారు.
దైనందిన జీవితంలో...
డ్రైక్లీనింగ్ ప్రక్రియ: ఈ పద్ధతిలో ఉపయోగించే టెట్రాక్లోరో ఇథిÇలీన్కు బదులుగా సాపేక్షంగా తక్కువ కాలుష్యకారి అయిన ద్రవ కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ను వాడుతున్నారు.
కాగితాలను వివర్ణం చేయడం: కాగితాలను వివర్ణం చెందించడానికి ఉపయోగించే క్లోరిన్ వాయువుకు బదులుగా తక్కువ కాలుష్యకారి అయిన హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ను ఉపయోగిస్తున్నారు.
రసాయన పదార్థాల సంశ్లేషణం: ఇథిలీన్ను 90% దక్షతతో జలమాధ్యమంలో ఆక్సీకరణ చర్యకు గురిచేసి ఎసిటాల్డిహైడ్ను తయారుచేస్తున్నారు.
రచయిత: దామ ధర్మరాజు