Сабақ 6. Пирамидалар не себепті бұзылады? - Оқу материалдары

Египеттің ең әйгілі пирамидасы – Хеопс пирамидасы неден салынғанын білесіз бе? Шынымен де, әктастан. Ежелгі Римдегі әйгілі Колизей амфитеатры мен Афиналық Акрополистегі Парфенон храмы да әктастан салынған болатын. Бұл құрылыстар мыңдаған жылдықтар бойы шыдады. Олар табылған кезде кейбіреулері жартылай құлап, кейбіреулерінің жағдайы жақсы болды. Біздің Қазақстанда да сәулет ескерткіштері аз емес. Мысал ретінде Айша-Бибі мен Бабаджа-Хатун кесенесінің X ғасырдағы әйгілі тарихи кешенін атап өтуге болады. Дегенмен, өкінішке орай, олар жойылу қаупінде болды. Әсіресе соңғы жүз жылда олардың қатты бұзылуы байқалады.

Неліктен бұлай болғанын түсінуге тырысайық. 

Ол қышқыл жаңбырмен байланысты. 

«Қышқыл жаңбыр деген не?», - деп сұрарсыз. Ол қайдан келеді? Жалпы, олар сәулетті ескерткіштерге қалай әсер етеді? 

Осы барлық құрылыстардың іргетасы болып табылатын әктас – кальций карбонаты сияқты химиялық қосылыс болып табылады және СаСО3 формуласына ие.

Яғни, ол бір кальций атомынан, бір көміртек атомынан және үш оттегі атомынан тұрады. Бұл қосылыс ғасырлар бойы жердің астында айтарлықтай тереңдікте қалыптасып, тұндырылады, өте қатты және күшті жыныстың пайда болуымен қатар сығымдалады, содан кейін жоғарыға көтеріледі. Адамдар оны тіпті ежелгі заманның өзінде де өңдеуді және оны құрылыста қолдануды үйренген. Қатты берік материал ғасырларға дейін шыдауы керек еді. Алайда, соңғы 100 жыл ішінде адамзат алға қарай елеулі ілгеріледі. Ілгерілеу әсіресе өнеркәсіпте байқалып, жаңа салалар пайда бола бастады, адамдар әртүрлі шикізат өндірумен қатар, жаңа тауарлар шығара бастады. Дегенмен қоршаған ортада ластаушы заттардың саны артты. Олардың бірі – қышқыл жаңбыр.

Көптеген кәсіпорындар заттарды өндіру мен өңдеу кезінде отынды пайдаланады. Жанармайдың ең танымал және қол жетімді түрі – көмірсутекті отыны.

Оған мұнай, көмір және газ жатады. Тіпті атаудың өзінен көмірсутекті отын көміртегі мен сутектен тұратынын білуге болады. Алайда көбінесе оның құрамында күкірт сияқты қоспалар болады. Әдетте отын жанған кезде негізгі өнім болып табылатын көмірқышқыл газы мен су ғана емес, сонымен қатар күкірт оксиді де бөлінеді. Ол газ түрінде бөлінгендіктен, ауамен қосылып, күкірт оксидіне (+6) дейін тотығып, су буымен әрекеттеседі. Сол кезде қышқыл жаңбыр жауады. Әктас ғимараттарына түсіп, оларды бұзады. Осылайша, жылдан жылға әктас құрылымдары біртіндеп жойылады.

Бордың тұз қышқылымен әрекеттесуі мысалында осы бұзылу механизмін қарастырайық. Бор да, өз кезегінде, табиғи карбонат болып табылады және әктаспен бірдей формулаға ие. Бордың бір бөлігін қышқыл ерітіндісіне салайық. 

Газ көпіршіктерінің қатты бөлінуін байқауға болады. Қышқыл ерітіндісінде бор екі бөлшек, яғни кальций бөлшектері мен карбонат бөлшектеріне ыдырайды, ал қышқыл екі бөлшекке ыдырайды: сутегі және хлорид бөлшектері. Содан кейін кальций бөлшектері хлорид бөлшектерімен біріктіріліп, жаңа қосылыс – кальций хлоридін түзеді. Ал карбонат ионы сутегі бөлшегіне қосылып, жаңа қосылысқа – көміртегі қышқылына айналады, ол бірден көмірқышқыл газы мен суға ыдырайды. Бұл процесті «кальций карбонаты + тұз қышқылы = кальций хлориді + көмірқышқыл газы + су» химиялық теңдеуімен сипаттауға болады.

Сіздер күкірт, азот, фосфор және т.б. көптеген түрлі табиғи  қышқылдармен таныссыздар. Табиғатта көптеген карбонаттар кездеседі: магний карбонаты, мыс карбонаты, темір карбонаты немесе марганец карбонаты. Олардың барлығы әдемі тастар. Дегенмен олардың барлығы қышқылдардың тұз, көмірқышқыл газы және су түзуімен әрекеттесуі кезінде бұзылады.