Tworzenie i rozbijanie ozonu

Naturalnie w stratosferze ozon raz tworzy się, raz rozpada, zarówno pod wpływem fal ultrafioletowych (UV) ze Słońca, jak i samoistnie.

W pierwszym przypadku reakcje chemiczne są następujące:

3O2 + UV → 2 O3

Trzy cząsteczki tlenu pod wpływem UV przemieniają się w dwie cząsteczki ozonu stratosferycznego.

O3 + UV → O2 + O

Cząsteczka ozonu pod wpływem UV przekształca się w cząsteczkę i atom tlenu.

—————————————–

W drugim przypadku reakcje chemiczne są następujące:

O2 + O → O3

Cząsteczka tlenu w samoistnej fuzji z atomem tlenu przemienia się w cząsteczkę ozonu.

O3 + O → 2O2

Cząsteczka ozonu w reakcji z atomem tlenu przekształca się w dwie cząsteczki tlenu.

—————————————–

Nienaturalnie w stratosferze ozon jest tylko rozbijany samoistnie przez cząsteczki chloru zawarte w związkach chemicznych (antropogenicznego pochodzenia) – freonach.

Rozbijanie cząsteczek ozonu w dwóch etapach:

Cl· + O3 → ClO + O2

Atom chloru niszczy cząsteczkę ozonu tworząc tlenek chloru i cząsteczkę tlenu.

ClO + O3 → Cl· + 2O2

Tlenek chloru niszczy cząsteczkę ozonu, co jest wynikiem utworzenia kolejnego atomu chloru i dwóch cząsteczek tlenu

—————————————–

Konkluzja:

W naturalnych procesach chemicznych, w stratosferze zachodzi naprzemienne tworzenie i niszczenie cząsteczek tlenu jako gazu cieplarnianego nie powodując zbytniego natlenienia zimnolubnym tlenem. Stratosfera wówczas jest silnie nagrzana. Cząsteczki ozonu mają tendencje do całkowitego pochłaniania fal UV pochodzących prosto ze Słońca. Tworząc warstwę ozonową, chronią też życie biologiczne przed nadmiarem niebezpiecznych fal UV-B. Długotrwały wpływ tych fal wywołuje zmiany mutagenne w organizmach zwierząt, roślin i grzybów w rejonach gdzie występuje dziura ozonowa (Dennis Hartmann i in., 1999).

Rysunek. Największa dziura ozonowa zapisana kiedykolwiek (wrzesień 2006) nad Biegunem Południowym. (źródło)

W sztucznych procesach chemicznych, w stratosferze obok tworzenia się tlenków chloru i atomów chloru (silnie reaktywnych składników chemicznych), powstaje też wiele cząsteczek zimnolubnego tlenu. Dlatego też, tam gdzie powstaje dziura ozonowa, stratosfera wychładza się silnie, co jeszcze spektakularnie, zwłaszcza wczesną wiosną, obserwujemy nad Antarktydą. Na szczęście reakcja ludzkości na to aby skutecznie zacząć wycofywać niebezpieczne związki chemiczne dla naszej warstwy ozonowej, takie jak chlorofluorowęglowodory (CFC) była natychmiastowa. Decyzje te zostały zapoczątkowane w Montrealu w 1987 r. Podjęto intensywne poszukiwania bezpiecznych zamienników. Jeśli chodzi o problem z dziurą ozonową, to dziś są efekty. Z roku na rok dziura ozonowa stała się coraz mniejsza.

Ale pojawił się nowy problem. Nowe zamienniki jak hydrofluorowęglowodory (HFC) są bardzo silnymi gazami cieplarnianymi przyczyniającymi się do nasilenia efektu cieplarnianego i wzmocnienia globalnego ocieplenia. Na ten temat odbyła się międzynarodowa konferencja w Ugandzie, w Kigali, w 2016 r.

Co robić? Czy ludzkość wynajdzie bezpieczne zamienniki chemiczne, zarówno dla nas – użytkowników urządzeń technicznych, jak i dla naszej atmosfery ziemskiej oraz warstwy ozonowej. Czas pokaże.

https://en.wikipedia.org/wiki/Ozone_depletion

https://pl.wikipedia.org/wiki/Ultrafiolet

https://pl.wikipedia.org/wiki/Cykl_ozonowy

https://pl.wikipedia.org/wiki/Ozon

https://www.theguardian.com/environment/2016/oct/15/kigali-deal-hfcs-climate-change

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *