ΕΠΙ ΡΑΣΗ ΤΗΣ ΟΞΙΝΗΣ ΒΡΟΧΗΣ ΣΕ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ

ΚΑΤΕΡΙΝΑ ΚΥΠΡΙΑΝΟΥ ΤΑΞΗ Α ΤΜΗΜΑ 3 ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ 2009-2010 2 ο ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΕΡΓΑΣΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΘΕΜΑ ΕΠΙ ΡΑΣΗ ΤΗΣ ΟΞΙΝΗΣ ΒΡΟΧΗΣ ΣΕ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ

ΚΕΦΑΛΑΙΑ ΓΡΑΠΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1. Τίτλος έρευνας. 2. Παρουσίαση του προβλήµατος. 3. Παρουσίαση του σκοπού της έρευνας. 4. Παρουσίαση των κοινωνικών αναγκών που εξυπηρετεί η έρευνα. 5. ιαµόρφωση της υπόθεσης της έρευνας. 6. Ανάλυση των παραµέτρων που θεωρήθηκε ότι δεν επηρεάζουν τα αποτελέσµατα της έρευνας. 7. Περιγραφή ορίων-περιορισµών της έρευνας. 8. Περιγραφή της διαδικασίας που ακολούθησε ο ερευνητής. 9. Ορισµοί. 10. Συµπεράσµατα. 11. Προτάσεις για συµπληρωµατική έρευνα στο µέλλον από άλλους ερευνητές. 12. Βιβλιογραφία που χρησιµοποιήθηκε.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Τίτλος: Επίδραση της όξινης βροχής σε κατασκευαστικά υλικά

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Παρουσίαση του προβλήµατος. Α. Θέµατα βιβλιογραφικής έρευνας Α1. Όξινη βροχή Όξινη βροχή (acid rain) ονοµάζεται το φαινόµενο των αφύσικα όξινων µετεωρολογικών κατακρηµνισµάτων, όπως π.χ. βροχή, χαλάζι, χιόνι, οµίχλη, πάχνη, ως και ξηρή σκόνη. Το επίθετο «αφύσικα» χρησιµοποιείται γιατί συνήθως και η φυσιολογική βροχή έχει όξινο χαρακτήρα, λόγω της διάλυσης σε αυτήν αερίων συστατικών της µε όξινη συµπεριφορά, όπως π.χ. το διοξείδιο του άνθρακα (CO 2 ). H όρος όξινη βροχή

αναφέρεται στην παρουσία σε αυτήν όξινων διαλυµένων ρύπων, δηλαδή ουσιών (αερίων ή µη) που δεν αποτελούν φυσιολογικά χαρακτηριστικά της καθαρής ατµόσφαιρας, αλλά είναι προϊόντα ανθρώπινης δραστηριότητας ή άλλων ρυπογόνων αιτιών (π.χ. ηφαιστειακής δραστηριότητας). Επειδή τα διάφορα καυσαέρια ορυκτών καυσίµων, όπως το πετρέλαιο και οι γαιάνθρακες, περιέχουν συχνά (όξινα) οξείδια του θείου και του αζώτου, µεταξύ άλλων, παράγεται όξινη βροχή που περιέχει σε διάλυση τα αντίστοιχα οξέα [1]. Η όξινη βροχή είναι ένας όρος ετυµολογικά που αναφέρεται σε όξινο περιεχόµενο βροχής µόνο. Όµως, ακόµη και το αποσταγµένο νερό, αν έρθει σε επαφή µε τον ατµοσφαιρικό αέρα διαλύει διοξείδιο του άνθρακα (CO2), που είναι από τα φυσικά συστατικά της ατµόσφαιρας της Γης[3], µε αποτέλεσµα το σχηµατισµό ανθρακικού οξέως (H2CO3), το οποίο, ως ασθενές οξύ, κάνει όξινο το διάλυµα που προκύπτει: CO2 + H2O H2CO3 Άρα και η βροχή (και τα άλλα υδατώδη µετεωρολογικά κατακρηµνίσµατα) σχεδόν πάντα δίνει όξινη αντίδραση, γιατί περνώντας µέσα από τον ατµοσφαιρικό αέρα απορροφά τουλάχιστον διοξείδιο του άνθρακα (CO2), που είναι από τα φυσικά συστατικά της ατµόσφαιρας της Γης. Η µικρή, σχετικά, αυτή οξύτητα από ένα αραιό και ασθενές οξύ δεν έχει ορατές συνέπειες στο φυσικό και οικιστικό περιβάλλον. Ωστόσο, ο όρος όξινη βροχή δεν αναφέρεται σ' αυτό το φυσικό επίπεδο οξύτητας, που φτάνει τιµές του ph µέχρι [4]. Ίσως θα ήταν ακριβέστερος ο όρος όξινη ρυποφόρα κατακρήµνιση, αλλά διεθνώς έχει επικρατήσει ο όρος όξινη βροχή (acid rain). Το πρόβληµα δηλαδή είναι η παρουσία στη βροχή ρύπων µε έντονη όξινη αντίδραση. Τέτοιοι ρύποι είναι τα προερχόµενα, συνήθως από καυσαέρια, οξειδία του αζώτου και του θείου, τα οποία

διαλυόµενα δίνουν ισχυρά όξινα και οξειδωτικά διαλύµατα µε προφανείς και καταστρεπτικές συνέπειες στα φυσικά οικοσυστήµατα, αλλά και στα οικιστικά. Α2. Προέλευση των ρύπων που σχηµατίζουν την όξινη βροχή Τα πιο σηµαντικά αέρια που οδηγούν στο σχηµατισµό της όξινης βροχής είναι το διοξείδιο του θείου (SO2) και τα οξείδια του αζώτου που οξειδώνονται σχηµατίζοντας διοξείδιο του αζώτου (NO2) και υδρολύεται σχηµατίζοντας νιτρικό οξύ (HNO3). Τα αέρια αυτά προέρχονται από τις ακόλουθες κύριες πηγές: 1. Καύση ορυκτών καυσίµων: Υπολογίζεται ότι η ατµόσφαιρα της Γης επιβαρύνεται ετησίως κατά µέσο όρο κατά 70 kt S, µε τη µορφή SO2. 2. Ηφαιστειακή δραστηριότητα: Υπολογίζεται ότι η ατµόσφαιρα της Γης επιβαρύνεται ετησίως κατά µέσο όρο κατά 7,5 kt S, µε τη µορφή SO2. 3. Πυρκαγιές: Υπολογίζεται ότι η ατµόσφαιρα της Γης επιβαρύνεται ετησίως κατά µέσο όρο κατά 2,8 kt S, µε τη µορφή SO2. 4. Βιολογικές δραστηριότητες: Μια σειρά βιοχηµικών διεργασιών παράγει διµεθυλοσουλφίδιο (CH3SCH3), που τελικά οξειδώνεται προς SO2. και CO2. 5. Τήξη όξινου πάγου: Μέρος των παγοκαλυµµάτων που τήκονται λόγω του φαινόµενου του θερµοκηπίου περιείχαν διαλυµένα όξινα αέρια, προερχόµενα κυρίως από την εντονότερη ηφαιστειακή δραστηριότητα της εποχής που δηµιουργήθηκαν. Παρατηρούµε ότι ο κύριος παράγοντας είναι οι ανθρώπινες δραστηριότητες και κυρίως η βιοµηχανική δραστηριότητα του ανθρώπου.

Α3. Επιπτώσεις της όξινης βροχής Η όξινη βροχή έχει έντονες επιπτώσεις στα φυσικά οικοσυστήµατα (δάση, υδροβιότοπους, έδαφος), σκοτώνοντας άµεσα ή έµµεσα διάφορες µορφές ζωής, αλλά και στα οικιστικά οικοσυστήµατα, διαβρώνοντας ιστορικά µνηµεία, προκαλώντας ζηµίες σε κτίρια και οχήµατα, αλλά και βλάπτοντας άµεσα την ανθρώπινη υγεία. Επιφανειακά ύδατα και υδρόβια ζωή Η πτώση του ph στα επιφανειακά ύδατα από την όξινη βροχή (ή και άλλες πηγές ρύπανσης) έχει δραµατικές επιπτώσεις σε πολλά υδρόβια είδη ζωής και ιδιαίτερα στα αυγά ή τα νεογνά τους, που συνήθως είναι πιο ευαίσθητα. Έδαφος Τόσο η βιολογία, όσο και η χηµεία του εδάφους βλάπτονται σοβαρά από την όξινη βροχή. Πολλές εδαφόβιες µορφές ζωής δεν αντέχουν το χαµηλό ph και εξοντώνονται. Επίσης τα οξέα διαλύουν και ενεργοποιούν βαρέα µέταλλα και άλλες τοξίνες µε ακόµη χειρότερα αποτελέσµατα. Ωστόσο, ορισµένα αλκαλικά εδάφη εξουδετερώνουν, εν µέρει τουλάχιστον, το φαινόµενο. άση και υπόλοιπη χλωρίδα υσµενή αποτελέσµατα όξινης βροχής σε δάσος, Jizera Mountains, Czech Republic

Τα δυσµενή αποτελέσµατα µπορούν να αφορούν άµεσα την ίδια την όξινη βροχή, ή έµµεσα, όπως τα αποτελέσµατα του οξέος στο έδαφος. Τα δάση υψηλού ύψους είναι ιδιαίτερα τρωτά όπως περιβάλλονται συχνά από όξινη οµίχλη που είναι πιο όξινη από τη βροχή. Τα υπόλοιπα φυτά, καθώς και οι ανθρώπινες καλλιέργειες επίσης βλάπτονται σοβαρά από την όξινη βροχή, αλλά οι ζηµιές στα τελευταία µειώνονται µε τη χρήση λιπασµάτων, που βοηθούν τα φυτά να επουλώσουν τις πληγές τους, ή µιγµάτων λιπασµάτων µε ασβεστόλιθο, που εξουδετερώνει τα οξέα του εδάφους, Έχει αποδειχθεί όµως ότι η τακτική αυτή, εκτός από πολυέξοδη, είναι συχνά βλαβερή αν εφαρµοστεί στα φυσικά οικοσυστήµατα. Ανθρώπινη υγεία Οι επιστήµονες έχουν επιβεβαιώσει και άµεσες βλάβες στην ανθρώπινη υγεία: Αυξάνεται η πιθανότητα εµφάνισης ορισµένων µορφών καρκίνου και επιβαρύνεται η αναπνευστική λειτουργία σε ανθρώπους µε προδιάθεση άσθµατος. Οικιστικά περιβάλλοντα Τα µαρµάρινα ιστορικά µνηµεία είναι το πιο συνηθισµένο θύµα της όξινης βροχής. Η όξινη βροχή µπορεί επίσης να προκαλέσει τη ζηµία σε ορισµένα οικοδοµικά υλικά και ιδιαίτερα σε ιστορικά µνηµεία. Αυτό συµβαίνει όταν αντιδρά χηµικά το θειικό οξύ της όξινης βροχής µε τις ενώσεις ασβεστίου στις πέτρες (ασβεστόλιθος, ψαµµίτης, µάρµαρο και γρανίτης) για να δηµιουργήσει ευδιάλυτο και εύθρυπτο γύψο: CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + CO2 + H2O

Η όξινη βροχή όµως διαβρώνει, οξειδώνει και τρυπά και το µέταλλο των οχηµάτων. Οι βαριές επιπτώσεις του φαινοµένου ανάγκασαν, τα τελευταία χρόνια, πολλές κυβερνήσεις να επιβάλλουν νόµους και άλλα µέτρα µε σκοπό τη µείωση, τουλάχιστον, του φαινοµένου και άρα των επιπτώσεών του. Α4. Μάρµαρο Ονοµάζεται το υλικό που εξάγεται από ορυχεία και χρησιµοποιείται, χωρίς να επιδέχεται κάποιου είδους χηµική επεξεργασία, σε διάφορες κατασκευές, όπως παραδείγµατος χάριν ο Παρθενώνας, γλυπτά κ.α. Το µάρµαρο είναι πέτρωµα αποτελούµενο κατά το µέγιστο ποσοστό του από ασβεστίτη. Είναι προϊόν ανακρυστάλλωσης ασβεστολίθων. Η χηµική του σύσταση είναι κυρίως ανθρακικό ασβέστιο (Ca 2 CO 3 ). Η λέξη ετυµολογείται από την αρχαιοελληνική µάρµαρος, δηλαδή «λαµπερός λίθος». Φυσικά χαρακτηριστικά

Το µάρµαρο χαρακτηρίζεται από κοκκοβλαστικό ιστό. Τα µάρµαρα µε µικρό ποσοστό µαρµαρυγιών χαρακτηρίζονται ως σιπολίνες. Οι διαφορετικές ποικιλίες του µαρµάρου είναι, αρχικά, προϊόντα ιζηµατογένεσης του ασβεστίτη (µιας αργής διαδικασίας γεωλογικού σχηµατισµού) και διαφέρουν µεταξύ ως προς το χρώµα, τη σύσταση και τη χηµική σύνθεση. Η σκληρότητά του είναι 3-4, ανάλογα µε τη σύνθεσή του και η θραύση του ακανόνιστη, ενώ το ειδικό βάρος του ποικίλλει από 1,8-2,85 περίπου. Το µάρµαρο έχει τη χηµική σύνθεση του ανθρακικού ασβεστίου ή ασβεστίτη (CaCO3) ή του δολοµίτη ((Ca,Mg) (CO3)2) ή και συνδυασµό των δύο ορυκτών. Ο καθαρός ασβεστίτης είναι λευκός, αλλά ορυκτές προσµίξεις προσθέτουν χρώµα σε τυχαία πρότυπα. Για παράδειγµα ο αιµατίτης προσθέτει το κόκκινο χρώµα. Όλα τα άλατα ανθρακικών οξέων, δεχόµενα την άµεση επίθεση των οξέων, παράγουν διαλυτά οξέα και διοξείδιο του άνθρακα. Συνεπώς, η όξινη βροχή αποτελεί τον µεγαλύτερο εχθρό των µαρµάρων µαζί µε την ατµοσφαιρική µόλυνση. Α5. Σίδηρος Ονοµάζεται το χηµικό στοιχείο που είναι µέταλλο µε ατοµικό αριθµό 26. Ο σίδηρος είναι το τέταρτο πιο άφθονο στοιχείο στον στερεό φλοιό της γης µετά το οξυγόνο, το πυρίτιο και το αργίλιο. Επίσης, είναι το µεταλλο µε την πιο ευρεία χρήση., κυρίως µε τη µορφή των δύο σηµαντικότερων κραµάτων του, του χάλυβα και του χυτοσίδηρου. Ο καθαρός σίδηρος είναι ένα µέταλλο αλλά βρίσκεται σπάνια µε αυτήν την µορφή στην επιφάνεια

της γης, επειδή οξειδώνεται εύκολα µε την παρουσία οξυγόνου και υγρασίας στην ατµόσφαιρα. Α6. Χαλκός Ονοµάζεται το χηµικό στοιχείο που είναι µέταλλο µε ατοµικό αριθµό 29. Είναι πολύ καλός αγωγός της θερµότητας και του ηλεκτρισµού γι αυτό και χρησιµοποιείται στην κατασκευή ηλεκτρικών καλωδίων, σε ηλιακούς θερµοσίφωνες, αλλά και στη δηµιουργία κυκλωµάτων στους υπολογιστές. Β Οριοθέτηση Μελετήθηκε η επίδραση της όξινης βροχής και όχι άλλων ουσιών σε κατασκευαστικά υλικά (µάρµαρο, σίδηρος, χαλκός). Γ. Μεταβλητές Ανεξάρτητη: Είδος βροχής. Επίπεδα: 1.Όξινη βροχή 2. Απιονισµένο νερό 3. Καθόλου

Εξαρτηµένη µεταβλητή: Η φθορά των κατασκευαστικών υλικών (µάρµαρο, σίδηρος, χαλκός) µετά από ψεκασµό τους πέντε φορές την ηµέρα για τέσσερις εβδοµάδες από τα διαφορετικά επίπεδα της ανεξάρτητης µεταβλητής που διαπιστώνεται από τη διαφορά βάρους πριν και µετά το ψεκασµό.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Παρουσίαση του σκοπού Γενικός: Να αποδείξω ότι η όξινη βροχή διαβρώνει κατασκευαστικά υλικά. Ειδικός Να αποδείξω ότι η όξινη βροχή διαβρώνει το µάρµαρο το σίδηρο και το χαλκό σε µεγαλύτερο βαθµό από το απιονισµένο νερό ή καθόλου βροχή.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Παρουσίαση των κοινωνικών αναγκών που εξυπηρετεί η έρευνα Η όξινη βροχή είναι ένα µεγάλο οικολογικό πρόβληµα πάνω στη Γη µας. Αναγκάζει τα ψάρια και τα φυτά να πεθαίνουν στις λίµνες και τα ποτάµια. Επίσης προκαλεί ζηµιά στον άνθρωπο, επειδή τρώει αυτά τα ψάρια και τα φυτά ενώ πίνει αυτό το νερό. Είναι ένα πρόβληµα που πρέπει όλοι να αντιµετωπίσουµε µαζί και να προσπαθήσουµε να το µειώσουµε. Εντούτοις η όξινη βροχή δεν είναι δηµιουργεί µόνο αυτά τα προβλήµατα. Προκαλεί πολλά ακόµη προβλήµατα όπως είναι η δηλητηρίαση του αργιλίου. Η όξινη βροχή είναι λοιπόν θανάσιµη. Στόχος της παρούσας έρευνα είναι να αποδείξει τη φθοροποιό δράση της όξινης βροχής πάνω σε ευρέως χρησιµοποιούµενα κατασκευαστικά υλικά, όπως είναι το µάρµαρο, ο χαλκός και ο σίδηρος. Η απόδειξη αυτή θα θέσει άµεσα την κοινωνική ανάγκη κατά κύριο λόγο της δραστικής µείωσης των αιτιών που οδηγούν στη δηµιουργία της όξινης βροχής και κατά δεύτερο λόγο της προσπάθειας ανεύρεσης τρόπων και µεθόδων προστασίας αυτών των κατασκευαστικών υλικών από τις δυσµενείς επιδράσεις της όξινης βροχής. Για την αντιµετώπιση της όξινης βροχής, καθίσταται αναγκαίος ο περιορισµός του διοξειδίου του θείου και των οξειδίων του αζώτου. Τα σηµαντικότερα µέτρα προς την κατεύθυνση αυτή περιλαµβάνουν την αποθείωση των καυσαερίων των εργοστασίων και την εφαρµογή καταλύτη καυσαερίων στο αυτοκίνητο.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ιαµόρφωση της υπόθεσης της έρευνας Με βάση τη βιβλιογραφική έρευνα είναι γνωστό ότι η όξινη βροχή διαβρώνει σε µεγαλύτερο βαθµό από το απιονισµένο νερό ή καθόλου τα κατασκευαστικά υλικά. Έτσι υποθέτω ότι ο ψεκασµός µε όξινη βροχή πέντε φορές την ηµέρα για τέσσερις εβδοµάδες θα επιφέρει µεγαλύτερη διαφορά βάρους απ ότι το απιονισµένο νερό ή καθόλου. Η υπόθεση θα υποστηριχθεί χρησιµοποιώντας πειραµατική έρευνα.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 Ανάλυση των παραµέτρων που δεν επηρεάζουν τα αποτελέσµατα της έρευνας. Οι παράµετροι που επηρεάζουν το πείραµα είναι: 1. Ποσότητα της όξινης βροχής 2. Ποσότητα του απιονισµένου νερού 3. ιάρκεια του πειράµατος Βρίσκουµε πληροφορίες γι αυτές που αιτιολογούν: Κατά την διάρκεια του πειράµατος παρατηρήθηκε ότι όσο µεγαλύτερη είναι η ποσότητα της όξινης βροχής ή του απιονισµένου νερού που ψεκάζεται στις τρεις λεκάνες πάνω στα κατασκευαστικά υλικά τόσο περισσότερο βάρος αποβάλλεται. Επίσης η διάρκεια του πειράµατος κατέχει σηµαντικό ρόλο. Οι παράµετροι που δεν επηρεάζουν το πείραµα είναι: 1. Η ηλιοφάνεια 2. Η θερµοκρασία 3. Ο αέρας Ο λόγος που θεωρείται ότι οι παραπάνω παράµετροι δεν επηρεάζουν την διεξαγωγή, την εξέλιξη αλλά και τα αποτελέσµατα της έρευνας είναι επειδή παραµένουν σταθερές κατά την διάρκεια του πειράµατος. Έτσι τα εννιά κατασκευαστικά υλικά θα τοποθετηθούν στον ίδιο χώρο, λαµβάνοντας την ίδια ηλιοφάνεια, τον ίδιο αέρα συνεπώς και την ίδια θερµοκρασία για να µην επηρεαστούν τα αποτελέσµατα της έρευνας.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 Περιγραφή των ορίων της έρευνας Α. Αριθµός επαναλήψεων των πειραµάτων: όσο µεγαλύτερος τόσο µεγαλύτερη η αξιοπιστία των αποτελεσµάτων. Έτσι η χρησιµοποίηση µεγαλύτερου αριθµού δειγµάτων υλικών θα προσέθετε µεγαλύτερη αξιοπιστία στο πείραµα. Β. Χρονική διάρκεια της έρευνας. Όσο µεγαλύτερη τόσο µεγαλύτερη η αξιοπιστία των αποτελεσµάτων. Έτσι το πείραµα θα διαρκέσει ένα µήνα. Γ. Μέθοδος ανάλυσης των αποτελεσµάτων. Η διαφορά βάρους των κατασκευαστικών υλικών θα εκφραστεί σε απόλυτες µονάδες (g) καθώς και σε ποσοστιαίες µονάδες µε βάση τον ακόλουθο τύπο: Ποσοστό µείωσης βάρους=(αρχικό βάρος-τελικό βάρος)/αρχικό βάρος Χ 100%

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 Περιγραφή της διαδικασίας που ακολουθήθηκε. Συγκέντρωση πληροφοριών 1. Συλλογή απαιτούµενων υλικών και µέσων Υλικά: 3 τεµάχια µάρµαρο διαστάσεων : 10Χ10Χ2 cm 3 τεµάχια επίπεδες πλάκες σιδήρου διαστάσεων :5Χ5ΧΟ.5 cm 3 τεµάχια επίπεδες πλάκες χαλκού διαστάσεων : 5Χ5Χ0.5 cm 2 φιάλες πλαστικές µε µηχανισµό σπρέι (τύπου Azax) 500 γραµµάρια θειικού οξέος PH2 (όξινη βροχή) 500 γραµµάρια αποσταγµένο νερό 3 πλαστικές λεκάνες Γυαλόχαρτο 3. Προετοιµασία εκτέλεση πειράµατος Ζυγίζω µε ακρίβεια τα εννιά τεµάχια. Ορίζω τρεις λεκάνες όπου η καθεµία περιέχει τρεις πλάκες(µια πλάκα σιδήρου, µία πλάκα χαλκού και µία πλάκα µαρµάρου). Ψεκάζω πέντε φορές την ηµέρα κάθε λεκάνη. Η πρώτη ψεκάζεται µε την όξινη βροχή, η δεύτερη µε το απιονισµένο νερό και τέλος η Τρίτη δεν ψεκάζεται καθόλου.(χρησιµοποιείται ως µέσο ελέγχου). Βουρτσίζω και καθαρίζω τα εννιά τεµάχια κάθε µέρα. Έναρξη πειράµατος :1-04-2010 Αρχική καταµέτρηση στις 1-04 Τελική καταµέτρηση στις 1-05 κατά τον ίδιο τρόπο.

4.Παρατηρήσεις Κατά τη διάρκεια του πειράµατος παρατηρώ ότι στο µάρµαρο που ψεκάζεται µε όξινη βροχή δηµιουργείται συνεχώς στην επιφάνεια µια λεπτή στρώση θειικού ασβεστίου (γύψος), ο οποίος αφαιρείται εύκολα µε το βούρτσισµα µε αποτέλεσµα τη µείωση του αρχικού του βάρους. Παρόµοια η επιφάνεια του χαλκού µαυρίζει. Τέλος στην επιφάνεια του σιδήρου δηµιουργείται ένα είδος σκουριάς, η οποία αφαιρείται µε το βούρτσισµα. Στους πίνακες 1-3 και τα γραφήµατα 1-3 φαίνονται τα αποτελέσµατα των πειραµατικών παρατηρήσεων. Όπως δείχνουν οι πίνακες η διαφορά βάρους των κατασκευαστικών υλικών είναι µέγιστη όταν αυτά ψεκάζονται µε όξινη βροχή, πολύ µικρότερη όταν αυτά ψεκάζονται µε απιονισµένο νερό και σχεδόν αµελητέα όταν αυτά δεν ψεκάζονται καθόλου.

Επίπεδο ανεξάρτητης Βάρος Βάρος ιαφορά Ποσοστιαία µεταβλητής πριν (g) µετά (g) βάρους (g) διαφορά βάρους (%) Όξινη βροχή 337,2 335,3 1,9 0,56 Απιονισµένο νερό 375,0 374,1 0,9 0,24 Καθόλου 363,4 363,2 0,1 0,03 Πίνακας 1. Πειραµατικές παρατηρήσεις για το πρώτο κατασκευαστικό υλικό (µάρµαρο). Ποσοστιαία διαφορά βάρους (%) 0.6 0.4 0.2 0 0.56 Μάρµαρο 0.24 0.03 Όξινη βροχή Απιονισµένο νερό Καθόλου Επίπεδο ανεξάρτητης µεταβλητής Γράφηµα 1. Ποσοστιαίες διαφορές βάρους του µαρµάρου.

Επίπεδο ανεξάρτητης Βάρος Βάρος ιαφορά Ποσοστιαία µεταβλητής πριν (g) µετά (g) βάρους (g) διαφορά βάρους (%) Όξινη βροχή 25,7 25,2 0,5 1,9 Απιονισµένο νερό 25,9 25,6 0,3 1,2 Καθόλου 25,4 25,3 0,1 0,3 Πίνακας 2. Πειραµατικές παρατηρήσεις για το δεύτερο κατασκευαστικό υλικό (χαλκός). Ποσοστιαία διαφορά βάρους (%) 2 1.5 1 0.5 0 1.9 Χαλκός 1.2 0.3 Όξινη βροχή Απιονισµένο νερό Καθόλου Επίπεδο ανεξάρτητης µεταβλητής Γράφηµα 2. Ποσοστιαίες διαφορές βάρους του χαλκού.

Επίπεδο ανεξάρτητης Βάρος Βάρος ιαφορά Ποσοστιαία µεταβλητής πριν (g) µετά (g) βάρους (g) διαφορά βάρους (%) Όξινη βροχή 34,4 33,0 1,4 4.1 Απιονισµένο νερό 35,9 35,6 0,3 0.8 Καθόλου 34,7 34,6 0,1 0.3 Πίνακας 3. Πειραµατικές παρατηρήσεις για το τρίτο κατασκευαστικό υλικό (σίδηρος). Ποσοστιαία διαφορά βάρους (%) 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 4.1 Σίδηρος 0.8 0.3 Όξινη βροχή Απιονισµένο νερό Καθόλου Επίπεδο ανεξάρτητης µεταβλητής Γράφηµα 3. Ποσοστιαίες διαφορές βάρους του σιδήρου.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 Ορισµοί Όξινη βροχή: Το φαινόµενο των αφύσικα όξινων µετεωρολογικών κατακρηµνισµάτων, όπως π.χ. βροχή, χαλάζι, χιόνι, οµίχλη, πάχνη, ως και ξηρή σκόνη. Κατασκευαστικά υλικά: Γενικά είναι τα υλικά που χρησιµοποιούνται από τον άνθρωπο σε κατασκευές. Συγκεκριµένα: Μάρµαρο: Ονοµάζεται το υλικό που εξάγεται από ορυχεία και χρησιµοποιείται, χωρίς να επιδέχεται κάποιου είδους χηµική επεξεργασία, σε διάφορες κατασκευές, όπως παραδείγµατος χάριν ο Παρθενώνας, γλυπτά κ.α. Το µάρµαρο είναι πέτρωµα αποτελούµενο κατά το µέγιστο ποσοστό του από ασβεστίτη. Είναι προϊόν ανακρυστάλλωσης ασβεστολίθων. Η χηµική του σύσταση είναι κυρίως ανθρακικό ασβέστιο (Ca 2 CO 3 ). Σίδηρος: Ονοµάζεται το χηµικό στοιχείο που είναι µέταλλο µε ατοµικό αριθµό 26. Ο σίδηρος είναι το τέταρτο πιο άφθονο στοιχείο στον στερεό φλοιό της γης µετά το οξυγόνο, το πυρίτιο και το αργίλιο. Επίσης, είναι το µεταλλο µε την πιο ευρεία χρήση., κυρίως µε τη µορφή των δύο σηµαντικότερων κραµάτων του, του χάλυβα και του χυτοσίδηρου. Ο καθαρός σίδηρος είναι ένα µέταλλο αλλά βρίσκεται σπάνια µε αυτήν την µορφή στην επιφάνεια της γης, επειδή οξειδώνεται εύκολα µε την παρουσία οξυγόνου και υγρασίας στην ατµόσφαιρα.

Χαλκός: Ονοµάζεται το χηµικό στοιχείο που είναι µέταλλο µε ατοµικό αριθµό 29. Είναι πολύ καλός αγωγός της θερµότητας και του ηλεκτρισµού γι αυτό και χρησιµοποιείται στην κατασκευή ηλεκτρικών καλωδίων, σε ηλιακούς θερµοσίφωνες, αλλά και στη δηµιουργία κυκλωµάτων στους υπολογιστές.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10 Συµπεράσµατα Τα αποτελέσµατα επιβεβαίωσαν την αρχική υπόθεση. Συγκεκριµένα παρατηρήθηκε ότι ο ψεκασµός 5 φορές την ηµέρα για 4 εβδοµάδες µε όξινη βροχή επέφερε µεγαλύτερη µείωση βάρους (φθορά) στα τρία κατασκευαστικά υλικά που χρησιµοποιήθηκαν (µάρµαρο, χαλκός, σίδηρος) παρά το απιονισµένο νερό ή ο καθόλου ψεκασµός. Το αποτέλεσµα αυτό έγινε φανερό από τις παρατηρήσεις κατά τη διάρκεια του πειράµατος από τις προφανείς επιπτώσεις που είχε η όξινη βροχή στην επιφάνεια των υλικών.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 11 Προτάσεις για συµπληρωµατική έρευνα Η παρούσα έρευνα θα µπορούσε να πραγµατοποιηθεί µε περισσότερα κατασκευαστικά υλικά, διαφορετικά ph της όξινης βροχής και διαφορετικές διάρκειες των πειραµάτων.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 12 Βιβλιογραφία 1. Βαρδάκα Γ., Ζέρη Ε., ιάβρωση υλικών από την όξινη βροχή, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο 2004. 2. Θ. Σκουλικίδη -Π. Βασιλείου, «ιάβρωση και Προστασία Υλικών», Αθήνα 2000. εκδόσεις Συµεών 3. Ιστοχώρος Ελληνικής Βικιπαίδειας http://el.wikipedia.org/ 4. Ιστοχώρος των οικολογικών και περιβαλλοντικών οµάδων της Κρήτης http://www.ecocrete.gr 5. ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΟ ΤΟΥ ΚΙΟΤΟ ΣΤΗ ΣΥΜΒΑΣΗ-ΠΛΑΙΣΙΟ ΤΩΝ ΗΝΩΜΕΝΩΝ ΕΘΝΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΛΛΑΓΗ ΤΟΥ ΚΛΙΜΑΤΟΣ, 1997 6. ΚΑΛ ΕΛΛΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ, ΧΑΛΒΑΤΖΗΣ Ι. ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ, ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΙ ΗΣ ΠΑΥΛΟΣ, ΛΑΜΠΡΙ ΟΥ ΕΛΕΝΗ-ΚΑΛΟΜΟΙΡΑ, Περιβάλλον και Βιοµηχανική Ανάπτυξη Τόµος Α, Αθήνα 2005, Εκδόσεις Σταµούλη.