בטמפרטורת החדר – כאשר חמצן וגופרית נמצאים יחד לא קורה שום דבר, גופרית היא חומר יציב באוויר (המכיל חמצן). בטמפרטורות גבוהות יותר הגופרית מתלקחת, תוך התרכבות עם החמצן לגופרית דו-חמצנית לפי התגובה:
1/2S8 + O2 → SO2
לעיתים (תלוי בתנאי הלחץ והטמפ' ובהמצאותם של חומרים אחרים שיכולים לזרז את התגובה) הגופרית הדו-חמצנית יכולה להגיב שוב עם חמצן לתת גופרית תלת-חמצנית:
SO2 + ½O2 → SO3
כאשר גם גופרית דו-חמצנית וגם גופרית תלת-חמצנית הם גזים.
גופרית
אם נושמים את הגזים הללו חשים מיד צריבה באף ובדרכי הנשימה, הימצאות של העיניים בסביבת הגזים גם תוביל להרגשת צריבה חזקה בעיניים, והסיבה היא שהגזים הללו מגיבים עם מים ויוצרים חומצות: גופרית דו-חמצנית מגיבה עם מים ליצרת חומצה גופריתית:
SO2 + H2O → H2SO3
וגופרית תלת חמצנית מגיבה עם מים ויוצרת חומצה גופרַתית:
SO3 + H2O → H2SO4
שהיא כבר חומצה חזקה מאוד.
בגלל שמקורם של הפחם והנפט הוא ביצורים חיים (הפחם מקורו בעצים והנפט ביצורים ימיים) הם מכילים כמויות לא מעטות של גופרית, וכאשר הם נשרפים – גם הגופרית שבהם נשרפת, וכך נפלטים כמויות אדירות של תחמוצות גופרית לאוויר, כאשר יורד גשם – הוא מתערבב עם תחמוצות הגופרית הללו ליצירת "גשם חומצי" (הגשם ממש מכיל תמיסה של חומצה!). הגשם החומצי פוגע מאוד בצמחים כפי שניתן לראות בתמונה הבאה, יער שנהרס כליל בצ'כיה:
ויכול גם לגרום לקורוזיה מוגברת למתכות, ולהמיס פסלי אבן, כמו הפסל שנפגע מגשם חומצי בתמונה הבאה:
(כל התמונות נלקחו מוויקיפדיה)
למזלנו ארץ-ישראל משופעת באבן גיר (בהכללה, כמעט כל אבן לבנה, וחצץ שרואים ברחוב הוא אבן גיר) שמגיבה עם הגשם החומצי וסותרת אותו ליצירת גבס (CaSO4), לפי התגובה:
CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + H2O + CO2
כך שהבעיה בארץ איננה חמורה. באירופה – אין הרבה אבני גיר והבעיה של גשם חומצי היא קשה הרבה יותר.
בשנים האחרונות, בעקבות המודעות לבעיה ולחץ של אירגוני איכות הסביבה מחייבות ממשלות רבות באירופה (וגם בישראל) את בתי הזיקוק לסלק את הגופרית מהדלקים המשווקים על ידיהם. (מכונה דלק דל גופרית). כמו-כן חברות החשמל שמשתמשות בפחם מסלקות את תחמוצות הגופרית מהגזים הנפלטים לאוויר. למשל באחת מתחנות הכוח באשקלון, מבעבעים את הגזים הנפלטים משריפת הפחם דרך תמיסת סיד, שמגיבה עם תחמוצת הגופרית ליצירת גבס:
Ca(OH)2 + SO3 → CaSO4 + H2O
כך שאפשר לסכם ולומר שגופרית שלעצמה היא לא חומר מסוכן, אבל התירכובות שלה עם חמצן לא סימפטיות כלל.
מאת: ד"ר אבי סאייג
מכון דוידסון לחינוך מדעי
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
