Surt regn är en typ av regn som är surare än vanligt. Även om den extra syran kan komma från vulkaniska gaser och ruttnande växtlighet, kan konstgjorda källor lägga till syra till regn när fossila bränslen förbränns och släppa ut vissa gaser i luften. Surt regn och svavelsyra är tätt sammanflätade, eftersom svavelsyra utgör huvuddelen av den sura komponenten i regnvattnet.
Svavelsyra är en molekyl som har två väteatomer, en svavelatom och fyra syreatomer. Detta ger syran den kemiska formeln H2SO4. Detta ämne finns i surt regn, men inte exakt i den formen. Kraftfulla syror som svavelsyra tenderar att blandas lätt med vattenmolekyler och bryts upp i två delar när de är i vattnet.
Dessa segment är en väteatom, och resten av molekylen, som nu är HSO4. Väteatomen är positivt laddad när den faller av den ursprungliga syramolekylen, så det är en positiv jon. Eftersom de flesta kemikalier är balanserade i laddning är den andra delen av svavelsyramolekylen negativt laddad. pH, som är ett mått på surhet, tilldelar ämnen sura värden utifrån hur många vätejoner det innehåller. Surt regn och svavelsyra blir därför surare ju fler vätejoner som finns.
Innan svavelföreningen ens kommer in i regnet måste den komma in i atmosfären. Detta beror på att gaser som innehåller svavel kan sväva upp i luften. Naturliga källor till dessa gaser, som är svavelväte och svaveldioxid, är utsläpp från vulkaner eller gas som produceras av ruttnande växtmaterial.
Svavelväte har den kemiska formeln H2S, vilket betyder att den har två väteatomer och en svavelatom. Denna speciella svavelgas reagerar med det syre som redan finns i luften och förvandlas till svaveldioxid. Svaveldioxid, från H2S-reaktioner, eller från vulkaniska utsläpp, är en mindre komplex molekyl än när den blir en syra, eftersom den bara innehåller två syreatomer och en svavelatom.
Kemiskt representeras svaveldioxid av SO2. Det mesta av denna gas i jordens atmosfär kommer från mänsklig aktivitet. Främst kommer detta från värmenedbrytningen av fossila bränslen. Fossila bränslen är en form av förmultnat växtmaterial, som har förvandlats till kol, olja eller gas under miljontals år. Elkraftverk gör det mesta, men även industri, hemuppvärmning och bilutsläpp kan bidra.
Denna gas flyter upp i luften och blandar sig med vattendroppar i regnmoln. SO2 omvandlas till SO3, från interaktion med atmosfäriskt syre, innan det blandas med vattnet i molnet. Vatten, som innehåller två väteatomer och ett syre, reagerar med SO3 och bildar H2SO4, som är svavelsyra.
När surt regn och svavelsyra faller till jorden kan det låga pH-värdet vara skadligt för organismer och livlösa föremål. Vattendrag som får för mycket surt regn och svavelsyra kan bli ohälsosamma platser för fiskar och växter att leva i. Byggnadsmaterial som marmor kan långsamt eroderas av syran. I allmänhet kan även normal nederbörd ha ett surt pH, som är cirka 5.6. Regn som har ett pH på lägre än detta, till exempel 3.0, betraktas som surt regn och kan vara ett tecken på lokal förorening.