Happosade on eräänlainen sade, joka on tavallista happamampi. Vaikka ylimääräinen happo voi tulla vulkaanisista kaasuista ja mätänevästä kasvillisuudesta, ihmisen aiheuttamat lähteet voivat lisätä happoa sateeseen, kun fossiiliset polttoaineet poltetaan, ja vapauttaa tiettyjä kaasuja ilmaan. Happo sade ja rikkihappo liittyvät läheisesti toisiinsa, koska rikkihappo muodostaa suurimman osan sadeveden happamasta ainesosasta.
Rikkihappo on molekyyli, jossa on kaksi vetyatomia, yksi rikkiatomi ja neljä happiatomia. Tämä antaa happolle H2SO4: n kemiallisen kaavan. Tämä aine on läsnä happosateessa, vaikkakaan ei täsmälleen siinä muodossa. Voimakkaat hapot, kuten rikkihappo, sekoittuvat helposti vesimolekyylien kanssa ja hajoavat kahteen osaan ollessaan vedessä.
Nämä segmentit ovat vetyatomi ja loput molekyylistä, joka on nyt HSO4. Vetyatomi on positiivisesti varautunut, kun se putoaa alkuperäisestä happomolekyylistä, joten se on positiivinen ioni. Koska useimmat kemikaalit ovat tasapainossa varauksessa, rikkihappomolekyylin toinen osa on negatiivisesti varautunut. pH, joka on happamuuden mittari, määrittää happoarvot aineille sen mukaan, kuinka monta vetyionia se sisältää. Siksi happosade ja rikkihappo muuttuvat happamiksi, mitä enemmän vetyioneja on läsnä.
Ennen kuin rikkiyhdiste pääsee edes sateeseen, sen on päästävä ilmakehään. Tämä johtuu siitä, että rikkiä sisältävät kaasut voivat kellua ilmassa. Näiden kaasujen luonnollisia lähteitä, joita ovat rikkivety ja rikkidioksidi, ovat tulivuorten päästöt tai mätänevän kasviaineen tuottama kaasu.
Rikkivetyllä on kemiallinen kaava H2S, mikä tarkoittaa, että sillä on kaksi vetyatomia ja yksi rikkiatomi. Tämä erityinen rikkikaasu reagoi ilmassa olevan hapen kanssa ja muuttuu rikkidioksidiksi. H2S -reaktioista tai tulivuoren päästöistä peräisin oleva rikkidioksidi on vähemmän monimutkainen molekyyli kuin siitä, kun siitä tulee happoa, koska se sisältää vain kaksi happiatomia ja yhden rikkiatomin.
Kemiallisesti rikkidioksidia edustaa SO2. Suurin osa maapallon kaasusta on peräisin ihmisen toiminnasta. Tämä johtuu pääasiassa fossiilisten polttoaineiden lämmön hajoamisesta. Fossiiliset polttoaineet ovat hajoavan kasvilajin muoto, joka on muuttunut kivihiileksi, öljyksi tai kaasuksi miljoonien vuosien aikana. Sähkövoimalaitokset hyödyntävät eniten, mutta teollisuus, kodin lämmitys ja autojen päästöt voivat myös vaikuttaa.
Tämä kaasu kelluu ilmassa ja sekoittuu vesipisaroihin sadepilvissä. SO2 muuttuu SO3: ksi vuorovaikutuksessa ilmakehän hapen kanssa ennen sekoittumista pilven veden kanssa. Vesi, joka sisältää kaksi vetyatomia ja yhden hapen, reagoi SO3: n kanssa muodostaen H2SO4, joka on rikkihappoa.
Kun happosade ja rikkihappo putoavat maahan, matala pH voi vahingoittaa organismeja ja elottomia esineitä. Vesistöt, jotka saavat liikaa happosateita ja rikkihappoa, voivat muuttua epäterveellisiksi paikoiksi kaloille ja kasveille. Rakennusmateriaalit, kuten marmori, voivat hajoaa hitaasti hapon vaikutuksesta. Yleensä jopa normaalilla sademäärällä voi olla hapan pH, joka on noin 5.6. Sateen, jonka pH on tätä pienempi, kuten 3.0, pidetään happosateena, ja se voi olla merkki paikallisesta saastumisesta.