Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Χημική σύνθεση
- Παραγωγή στρωμοσφαιρικού όζοντος
- Παραγωγή Τροποσφαιρικού Όζοντος
- Ρύπανση του όζοντος
Το όζον είναι μια απλή χημική ένωση που περιέχει μόνο άτομα οξυγόνου και τα αποτελέσματά της εξαρτώνται από το πού συμβαίνει στην ατμόσφαιρα. Στην ανώτερη στρατόσφαιρα, σχηματίζει μια προστατευτική ασπίδα έναντι της ηλιακής υπεριώδους ακτινοβολίας, αλλά κοντά στο έδαφος, ένας ρύπος που μπορεί να προκαλέσει αναπνευστικά προβλήματα σε ανθρώπους και ζώα. Η δημιουργία και καταστροφή του στρατοσφαιρικού όζοντος εξαρτάται κυρίως από τις φυσικές διεργασίες, αλλά κοντά στο έδαφος, οι βιομηχανικές διαδικασίες είναι κυρίως υπεύθυνες για τη δημιουργία του.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Το όζον, με τον χημικό τύπο O3, σχηματίζεται από το συνηθισμένο οξυγόνο στην ανώτερη στρατόσφαιρα με την ενέργεια από τις ηλιακές υπεριώδεις ακτίνες. Το όζον σχηματίζεται επίσης στη χαμηλότερη ατμόσφαιρα από φυσικές και βιομηχανικές διεργασίες.
Χημική σύνθεση
Ένα μόριο όζοντος αποτελείται από τρία άτομα οξυγόνου (O3), ενώ η σταθερή μορφή οξυγόνου που υπάρχει κανονικά στην ατμόσφαιρα αποτελείται από δύο μόνο. Όταν ορισμένες χημικές διεργασίες καθιστούν διαθέσιμο ένα επιπλέον άτομο οξυγόνου, το άκρως δραστικό άτομο δεσμεύεται εύκολα με ένα μόριο οξυγόνου. Το όζον είναι επίσης εξαιρετικά αντιδραστικό και η οξειδωτική του ικανότητα είναι δεύτερη μόνο φθόριο. Είναι χρήσιμο ως παράγοντας απόσμησης και λεύκανσης καθώς και για τη θανάτωση των μικροβίων και τον καθαρισμό του νερού. Πρόκειται για ένα απαλό μπλε αέριο σε θερμοκρασία δωματίου, και η έντονη οσμή του θυμίζει καταιγίδα, καθώς οι κεραυνοβόλοι παράγουν όζον.
Παραγωγή στρωμοσφαιρικού όζοντος
Το υπεριώδες φως από τον ήλιο αντιδρά με μόρια οξυγόνου στην ανώτερη ατμόσφαιρα για να σχηματίσει τη στιβάδα του στρατοσφαιρικού όζοντος. Όταν το ενεργειακό φως χτυπήσει μόρια οξυγόνου, τα διαλύει σε δύο ξεχωριστά άτομα οξυγόνου και κάθε ένα από τα εξαιρετικά αντιδραστικά άτομα δεσμεύεται με ένα άλλο μόριο οξυγόνου, με αποτέλεσμα το σχηματισμό δύο μορίων όζοντος. Αυτές οι αντιδράσεις συμβαίνουν συχνότερα στις τροπικές περιοχές, όπου το ηλιακό φως είναι πιο έντονο. Είναι σημαντικές επειδή η υπεριώδης ακτινοβολία που απορροφούν θα έφθανε στην επιφάνεια του πλανήτη, όπου θα δυσκολευόταν να υπάρξει ζωή.
Παραγωγή Τροποσφαιρικού Όζοντος
Επειδή είναι ένα τέτοιο διαβρωτικό αέριο, το όζον στην κατώτερη ατμόσφαιρα είναι γνωστό ως κακό όζον και πολλές χημικές αντιδράσεις το παράγουν. Ένας από αυτούς συμβαίνει μέσα σε κινητήρες αυτοκινήτων, όπου οξυγόνο και αέριο άζωτο συνδυάζονται για να σχηματίσουν οξείδιο του αζώτου. Αυτό το αέριο αντιδρά με οξυγόνο για να σχηματίσει διοξείδιο του αζώτου Σε ηλιόλουστες, θερμές ημέρες, το διοξείδιο του αζώτου διασπάται και πάλι για να απελευθερώσει ένα άτομο οξυγόνου, το οποίο με τη σειρά του δεσμεύεται με ένα άτομο οξυγόνου για να σχηματίσει όζον. Οι εκπομπές από εργοστάσια και σταθμούς παραγωγής ενέργειας που καίνε ορυκτά καύσιμα παράγουν επίσης όζον μέσω παρόμοιας διαδικασίας. Το όζον σχηματίζεται επίσης γύρω από τον ηλεκτρολογικό εξοπλισμό υψηλής τάσης.
Ρύπανση του όζοντος
Το όζον εμφανίζεται φυσικά στην τροπόσφαιρα, κυρίως λόγω της απελευθέρωσης υδρογονανθράκων από τα φυτά και το έδαφος που διασπώνται στο φως του ήλιου σε νιτρικό οξύ και ρίζες οξυγόνου. Τα φυσικά επίπεδα είναι σπάνια αρκετά υψηλά ώστε να προκαλούν προβλήματα στους ανθρώπους, αλλά το επιπλέον όζον από τις βιομηχανικές διεργασίες και τα αυτοκίνητα μπορεί να προκαλέσει πολλά από αυτά. Το εξαιρετικά αντιδραστικό αέριο καταστρέφει τα δάση και τις καλλιέργειες, προκαλεί ζημιές στον ζωντανό ιστό και προκαλεί αναπνευστικά προβλήματα σε ευαίσθητα άτομα. Τα επίπεδα του όζοντος στην τροπόσφαιρα δεν είναι σταθερά - αυξάνονται σε καυτές ηλιόλουστες μέρες σε μητροπολιτικές περιοχές και σε άλλες περιοχές υψηλής βιομηχανικής δραστηριότητας. Το όζον αποτελεί πρωταρχικό συστατικό του νέφους.