대기환경기사 산성비의 특징 — pH 5.6 기준과 이온 수지

정의의 기준은 자연 상태 빗물의 pH다. 대기 중 이산화탄소가 녹아 pH 약 5.6의 약산성을 띠므로, 이보다 pH가 낮은 강수를 산성비라고 한다. pH와 수소이온농도는 반비례한다. 산성비는 pH가 5.6보다 낮은 상태이므로 수소이온농도는 10⁻⁵·⁶ mol/L보다 큰 값이 된다. 「수소이온농도가 10⁻⁵·⁶보다 적다」고 적으면 pH가 5.6보다 크다는 뜻이 되어 정의와 정반대가 된다.

강우 속 이온의 수지도 특징이다. 수용액에서 수소이온과 수산화이온의 농도 곱은 일정하기 때문에, 수소이온이 많은 산성 환경에서는 수산화이온(OH⁻)이 극히 미량으로 존재하게 된다. 산성강우에서 수산화이온이 미량으로 남는 이유가 이 평형에 있다.

미량 성분의 구분도 함께 나온다. 불소이온(F⁻)은 산업 활동이나 특정 광물에서 소량 배출될 뿐이라 일반적인 산성강우에서는 매우 미량으로 검출된다. 수산화이온과 불소이온처럼 강우 안에서 극히 낮은 농도로 남는 성분이 있는가 하면, 황산이온과 질산이온처럼 산성화를 이끌며 다량으로 존재하는 성분도 있다. 이에 비해 황산이온과 질산이온은 산성화를 이끄는 주성분이고, 나트륨이온과 칼륨이온은 해염 기원으로 일정량 존재하는 중화 이온이라 비교적 흔하게 검출된다. 주요 양이온으로는 칼슘이온과 암모늄이온이 높은 농도를 보인다.

강우의 산성도는 결국 수소이온이 얼마나 많은지로 정해진다. 황산이온과 질산이온이 산성화를 이끄는 주성분이므로, 이들이 많아질수록 수소이온도 늘어 pH가 내려간다. 이온의 종류와 산성의 세기를 따로 보지 말고 한 줄로 연결해 두어야 선지의 방향이 뒤집혀도 흔들리지 않는다.