فرسایش در اثر هوا زدگی شیمیایی

هوا زدگی شیمیایی در اثر واکنش شیمیایی هوا با مواد به وجود می‌آید. ادامه مقاله را بخوانید تا بیش‌تر متوجه شوید . . .
هوا زدگی، فرآیند تجزیه و انحطاط سنگ‌های مواد معدنی و خاک است که نتیجه تماس مستقیم این مواد با هوا و جو زمین است. وقتی که هوا زدگی در اثر انجام واکنش‌های شیمیایی در مواد اتفاق می‌افتد، به آن هوا زدگی شیمیایی می‌گویند. در فرآیند تجزیه شیمیایی سنگ، مواد شیمیایی موجود در هوا یا به عبارتی جو زمین با مواد شیمیایی موجود در سنگ واکنش می‌دهند و نتیجه آن هوا زدگی شیمیایی سنگ می‌شود. میزان هوا زدگی با تغییر در ترکیب شیمیایی و ساختار مواد واکنش دهنده، متفاوت است.

فرآیند هوا زدگی

هوا زدگی شیمیایی شامل چهار دسته از واکنش‌هایی است که در سنگ‌ها اتفاق می‌افتند و باعث تغییر در ساختار و ترکیب سنگ‌ها می‌شوند که در ادامه آن‌ها را توضیح می‌دهیم:
هیدرولیز: (یک واکنش شیمیایی است که در طی آن یک یا چند مولکول آب به یون‌های هیدروژن و هیدروکسیل شکسته می‌شود که این ممکن است باعث ادامه ‌یافتن حضور آن در واکنش‌های دیگری شود. در واکنش آب کافت، ممکن است همراه با تجزیه آب مولکول‌های دیگری نیز شکسته شوند که طی آن گروه هیدروژن به یک قسمت و گروه هیدروکسیل به قسمت دیگر مولکول شکسته شده، اضافه می شوند. هیدرولیز واکنشی است که در محیط آبی منجر به یونیزاسیون ماده می‌شود. ترکیب شدن یک نمک با آب و تولید اسید و باز را هیدرولیز یا آب کافت گویند و به معنی تجزیه به وسیله آب است. در آب کافت از برق و قطبهای آن برای تجزیه ماده محلول در آب استفاده می شود زیرا آب یک ترکیب یونی و دارای بار الکتریکی داخلی است و ترکیبی که در آن حل می‌شود نیز باید یونی باشد. با اتصال یک جریان برق مولکول‌های حل شونده‌ی دارای بار مثبت به سمت قطب منفی می روند واز آن الکترون می‌گیرند وبه حالت خنثی بر می‌گردند. همین عامل سبب تجزیه‌ی ماده محلول در آب می‌شود. اگر این کار را با نمک خوراکی انجام دهیم پس از مدتی بوی کلر از ظرف متصاعد می‌شود؛ پس نمی‌توان گفت همیشه موادی که در این حالت تجزیه شده‌اند قابل باز یابی هستند.) فرآیند هیدرولیز بر بخش سیلیکات سنگ اثر می‌گذارد و باعث تبدیل سیلیکات‌های سنگ به کانی‌های رسی مثل کائولینیت که نوع پایدارتر و با ثبات‌تری از سیلیکات‌ها است، می‌شود. در این واکنش یون‌های آزاد هیدروژن و هیدروکسید آب جای گزین یون‌های ماده معدنی می‌شوند و آن‌ها را در خود حل می‌کنند. این نوع واکنش باعث تغییر کامل ساختار مواد معدنی و تبدیل شدن آن‌ها به کانی‌های رسی می‌شود. پس می‌توان گفت که آب یونیزه (یا تبدیل به یون‌های آزاد هیدروژن واکسیژن) می‌شود و سپس با مواد معدنی موجود در سنگ واکنش می‌دهد.
کربناته شدن: کربناته شدن یکی دیگر از واکنش‌هایی است که می‌تواند باعث هوا زدگی شود. در این فرآیند کربن دی اکسید به شکل اسید کربونیک به مواد معدنی سنگ اضافه می‌شود. قسمت کربن دی اکسید این اسید از گیاهان و جو مختص هر منطقه مشتق می‌شود. حالا این اسید با مواد معدنی مثل فلدسپات‌ها و دیگر مواد معدنی واکنش می‌دهد و آن‌ها را در خود حل می‌کند، و نتیجه آن هوا زدگی است.
هیدراسیون: یک نوع از هوا زدگی است که در آن یون‌های آب خودشان را به قسمت‌های مختلف مواد معدنی موجود در سنگ متصل می‌کنند. این اتصال منجر به تشکیل مواد معدنی‌ای می‌شود که حجم آن بیش‌تر از حجم مواد معدنی اصلی است و این امر موجب ایجاد فشار مکانیکی می‌شود و در نتیجه هوا زدگی اتفاق می‌افتد.
اکسیداسیون: این فرآیند وقتی اتفاق می‌افتد که در سنگ فلز موجود باشد و این فلزات با اکسیژن و آب واکنش می‌دهند و تبدیل به اکسیدهایی مثل: گوتیت، هماتیت و لیمونیت می‌شوند. این اکسیدها باعث ضعیف شدن ساختار سنگ ودر نتیجه آن تکه تکه شدن سنگ به قطعاتی کوچک‌تر می‌شوند. به این فرآیند پوسیدن نیز میگویند.
انحلال: یک فرآیند است که در میان تمام روش‌های هوا زدگی شیمیایی که در آن‌ها مواد معدنی با آب ترکیب شده و شسته می‌شوند، مشترک است. انحلال پدیده‌ای است که در آن، آب و اسید در اثر ترکیب آب با آهک موجود در سنگ تشکیل شده‌اند. حل شدن سنگ آهک به تدریج موجب شسته شدن بخش‌هایی از سنگ می‌شود و مشخصه این نوع هوا زدگی به وجود آمدن حفره و سوراخ در سنگ است.

عوامل مؤثر بر هوا زدگی

عواملی که هوا زدگی شیمیایی را تحت تأثیر قرار می‌دهند شامل: آب و هوای محل، پوشش گیاهی و ماهیت فیزیکی خود سنگ است. همان طور که در شرح روش‌های هوا زدگی دیدید، آب نقش عمده‌ای را در انواع هوا زدگی ایجاد می‌کند. بنا بر این در غیاب آب، شکل گیری این فرآیندها تقریباً غیر ممکن است.