Περιεχόμενο
Το όζον, μια μορφή οξυγόνου, δεν είναι μια άφθονη ένωση στην ατμόσφαιρα της γης, αλλά είναι σημαντική. Αποτελεί ένα στρώμα στη στρατόσφαιρα που εμποδίζει την επιβλαβή υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία και χωρίς αυτό το στρώμα, οι συνθήκες στην επιφάνεια θα ήταν λιγότερο ευνοϊκές για τα ζωντανά όντα. Η απελευθέρωση χλωροφθορανθράκων στην ατμόσφαιρα βλάπτει αυτή τη στιβάδα του όζοντος, επειδή το χλώριο - ένα συστατικό των CFC - είναι εξαιρετικά αντιδραστικό και αλληλεπιδρά με το όζον για να το μετατρέψει σε συνηθισμένα μόρια οξυγόνου.
Όζον στην ατμόσφαιρα
Το όζον είναι μια ένωση που σχηματίζεται από τρία άτομα οξυγόνου και υπάρχει σε δύο χωριστά στρώματα στην ατμόσφαιρα. Στην τροπόσφαιρα, κοντά στο έδαφος, θεωρείται ρύπος. Βλάπτει τις καλλιέργειες και προκαλεί αναπνευστικά προβλήματα στους ανθρώπους. Στην ανώτερη στρατόσφαιρα, ωστόσο, σχηματίζει ένα στρώμα που απορροφά το υπεριώδες ηλιακό φως. Οι επιστήμονες μετρούν το πάχος αυτού του στρώματος "καλού" όζοντος στις μονάδες Dobson, το όνομά του από τον βρετανό φυσικό Gordon Miller Bourne Dobson, πρωτοπόρο στη μελέτη του όζοντος. Μία μονάδα Dobson ορίζεται ως πάχος 0,01 χιλιοστών (0,0004 ίντσες) σε τυπική θερμοκρασία και πίεση, η οποία είναι 0 βαθμοί Κελσίου (32 βαθμοί Φαρενάιτ) και 1 ατμόσφαιρα.
Αντίδραση με το όζον
Το χλώριο δρα ως καταλύτης στο να μετατρέψει το όζον σε οξυγόνο σε μια αντίδραση που δεν θα αντιληφθεί μέχρι το 1973. Όταν ένα ελεύθερο άτομο χλωρίου και ένα μόριο όζοντος αλληλεπιδρούν, το άτομο χλωρίου λουρίζει το τρίτο μόριο οξυγόνου για να σχηματίσει μονοξείδιο του χλωρίου, μια ασταθή ένωση και αφήνει ένα σταθερό μόριο οξυγόνου. Επειδή το μόριο μονοξειδίου του χλωρίου είναι ασταθές, μπορεί να αλληλεπιδράσει με ένα ελεύθερο άτομο οξυγόνου για να παράγει ένα άλλο μόριο που αποτελείται από δύο άτομα οξυγόνου και - πολύ σημαντικό - αφήνει ελεύθερο το άτομο χλωρίου για να ξαναρχίσει τη διαδικασία. Αυτός ο κύκλος μπορεί να επαναληφθεί χιλιάδες φορές, μειώνοντας σταθερά την ποσότητα του όζοντος.
Πηγές χλωρίου
Επειδή το χλώριο είναι ασταθές, θα απελευθερωνόταν σε στοιχειακή μορφή, θα αντιδρούσε με κάποιο άλλο στοιχείο ή ένωση πριν φθάσει ποτέ στη στρατόσφαιρα. Ωστόσο, το χλώριο αποτελεί βασικό στοιχείο μιας κατηγορίας ουσιών που ονομάζονται χλωροφθοράνθρακες, οι οποίες έχουν πολλές εφαρμογές στη βιομηχανία, συμπεριλαμβανομένης της ψύξης. Σε αντίθεση με το καθαρό χλώριο, οι CFC είναι αδρανείς και όταν απελευθερώνονται στο επίπεδο του εδάφους, διατηρούν τη δομή τους επ 'αόριστον. Τελικά μεταναστεύουν στην ανώτερη ατμόσφαιρα, όμως, όπου το φως του ήλιου είναι αρκετά έντονο για να τα σπάσει και να απελευθερώσει το χλώριο. Το χλώριο δεν είναι απαραίτητα το μόνο στοιχείο που καταστρέφει το όζον. Επίσης, το βρώμιο, το υδρογόνο και το άζωτο.
Η τρυπα του Οζοντος
Το πάχος του στρώματος του όζοντος είναι περίπου 300 έως 500 μονάδες Dobson, το οποίο αντιστοιχεί περίπου στο πάχος των δύο στοιβαγμένων πένων. Το 1984, βρετανοί επιστήμονες στην Ανταρκτική ανέφεραν μια επαναλαμβανόμενη αραίωση αυτού του στρώματος σε 180 μονάδες Dobson ή λίγο περισσότερο από το πάχος μιας δεκάρας. Αυτή η αραίωση συμβαίνει κατά τη διάρκεια του χειμώνα και της άνοιξης της Ανταρκτικής, όταν τα στρατοσφαιρικά σύννεφα των σωματιδίων του πάγου επιταχύνουν την καταστροφή του όζοντος. Η τρύπα αυξάνεται κάθε χρόνο για να καλύψει το μεγαλύτερο μέρος της ηπείρου της Ανταρκτικής και πέραν αυτής και το στρώμα έχει γίνει τόσο λεπτό όσο 73 μονάδες Dobson σε μερικά χρόνια, το οποίο είναι μικρότερο από το πάχος μιας δεκάδας.