Ózon réteg

A különbözőben a légkör rétegei  van egy réteg, amelynek ózonkoncentrációja a legmagasabb az egész bolygón. Ez az úgynevezett ózonréteg. Ez a terület a sztratoszférában található, körülbelül 60 km-rel a tengerszint felett szükséges hatásai vannak a bolygó életére.

Bizonyos káros gázok légkörbe történő kibocsátásával az emberek ez a réteg elvékonyodáson ment keresztül, amely veszélyeztette működését a bolygó életében. Úgy tűnik azonban, hogy ma helyreáll. Szeretné tudni, hogy az ózonréteg milyen funkciót tölt be és mennyire fontos az emberek számára?

Ózon gáz

Ahhoz, hogy megtudjuk, milyen funkciója van az ózonrétegnek, először ismernünk kell az azt alkotó gáz tulajdonságait: az ózongázt. Kémiai képlete O3, és ez az oxigén allotrop formája, vagyis az egyik mód, amelyben megtalálható a természetben.

Az ózon olyan gáz, amely szokásos hőmérsékleten és nyomáson rendes oxigénné bomlik. Hasonlóképpen átható, kénes szagot áraszt és színe lágy kékes. Ha az ózon a föld felszínén lenne mérgező lenne a növényekre és állatokra. Természetesen létezik az ózonrétegben, és ha a sztratoszférában ez a gáz nem magas, akkor nem tudnánk kimenni.

Az ózonréteg szerepe

Az ózon fontos védője az életnek a Föld felszínén. Ez annak köszönhető, hogy védőszűrőként működik a Nap ultraibolya sugárzása ellen. Az ózon felelős elsősorban a Nap sugarainak elnyeléséért, amelyek a a hullámhossz 280 és 320 nm között van.

Amikor a nap ultraibolya sugárzása az ózonra esik, a molekula atom oxigénre és közös oxigénre bomlik. Amikor a közös és az atom oxigénje ismét találkozik a sztratoszférában, csatlakoznak, hogy ózonmolekulát képezzenek. Ezek a reakciók a sztratoszférában állandóak, és az ózon és az oxigén egyidejűleg léteznek.

Az ózon kémiai jellemzői

Az ózon olyan gáz, amelyet elektromos viharokban és nagyfeszültségű vagy szikrázó berendezések közelében lehet kimutatni. Például a keverőkben, amikor szikra keletkezik a kefék érintkezésekor, ózon keletkezik. A szag alapján könnyen felismerhető.

Ez a gáz kondenzálódhat és nagyon instabil kék folyadékként jelenhet meg. Ha azonban megfagy, fekete-lila színt mutat. Ebben a két állapotban nagyon robbanékony anyag, tekintve a nagy oxidáló erejét.

Amikor az ózon klórra bomlik, képes a legtöbb fém oxidálására, és bár koncentrációja a föld felszínén nagyon kicsi (csak körülbelül 20 ppb), fémek oxidálására képes.

Súlyosabb és aktívabb, mint az oxigén. Emellett oxidálóbb is, ezért használják fertőtlenítő és csíraölő szerként, a baktériumok oxidációja miatt, hogy ez a hatás. Víz tisztítására, szerves anyagok vagy kórházak, tengeralattjárók stb. Levegőjének megsemmisítésére használták.

Hogyan keletkezik az ózon a sztratoszférában?

Az ózon főleg akkor keletkezik, ha az oxigénmolekulák nagy mennyiségű energiának vannak kitéve. Amikor ez megtörténik, ezek a molekulák atomi oxigén szabad gyökökké válnak. Ez a gáz rendkívül instabil, ezért amikor egy másik közös oxigénmolekulával találkozik, akkor összekapcsolódik és ózont képez. Ez a reakció körülbelül két másodpercenként jelentkezik.

Ebben az esetben az az energiaforrás, amely aláveti a közös oxigént a nap ultraibolya sugárzása. Az ultraibolya sugárzás az, ami a molekuláris oxigént disszociálja atom oxigénné. Amikor az atomi és molekuláris oxigénmolekulák találkoznak és ózont képeznek, azt maga az ultraibolya sugárzás hatására pusztítja el.

Az ózonréteg folyamatosan ózonmolekulák létrehozása és megsemmisítése, molekuláris oxigén és atomi oxigén. Ily módon dinamikus egyensúly alakul ki, amelyben az ózon elpusztul és kialakul. Így működik az ózon szűrőként, amely nem engedi át ezt a káros sugárzást a Föld felszínén.

Az ózonréteg

Magát az "ózonréteg" kifejezést általában félreértik. Vagyis az a koncepció, hogy egy bizonyos magasságban a sztratoszférában magas az ózonkoncentráció, amely eltakarja és megvédi a Földet. Többé-kevésbé azt ábrázolja, mintha az eget felhős réteg borítaná.

Ez azonban nem így van. Az igazság az, hogy az ózon nem koncentrálódik egy rétegben, és nem is egy meghatározott magasságban helyezkedik el, hanem az, hogy szűkös gázról van szó, amely erősen hígul a levegőben, és amely emellett a talajtól a sztratoszférán túlra is megjelenik . Amit "ózonrétegnek" nevezünk, az a sztratoszféra területe, ahol az ózonmolekulák koncentrációja található viszonylag magas (néhány részecske / millió), és jóval magasabb, mint a felszínen lévő többi ózonkoncentráció. De az ózon koncentrációja a légkörben lévő egyéb gázokéhoz, például a nitrogénhez képest, minimális.

Ha az ózonréteg eltűnik, a nap ultraibolya sugara közvetlenül a föld felszínére csapódik, mindenféle szűrő nélkül, és a felület sterilizálását okozza, megsemmisítve az összes földi életet. 

Az ózongáz koncentrációja az ózonrétegben körülbelül 10 millió rész. A sztratoszférikus ózon koncentrációja a magasságtól függően változik, de soha nem haladja meg annak a légkörnek a százezredét, amelyben található. Az ózon olyan ritka gáz, hogy ha egy ponton elválasztanánk a többi levegőtől, és a földhöz vonzanánk, akkor csak 3 mm vastag lenne.

Ózonréteg pusztulása

Az ózonréteg a 70-es években kezdett romlani, amikor a nitrogén-oxid gázok káros hatását észlelték rajta. Ezeket a gázokat szuperszonikus repülőgépek hajtották ki.

A dinitrogén-oxid reagál az ózonnal, nitrogén-oxidot és közös oxigént eredményezve. Bár ez megtörténik, az ózonrétegre gyakorolt ​​hatás minimális. Az ózonréteget valóban károsító gázok CFC-k (klór-fluor-szénatomok). Ezek a gázok szintetikus vegyszerek használatának eredményeként jönnek létre.

Az ózonréteg csökkenésének első elképzelése 1977-ben volt az Antarktiszon. 1985-ben meg lehetett mérni, hogy a Nap káros ultraibolya sugárzása tízszeresére nőtt-e, és hogy az ózonréteg az Antarktisz felett 40% -kal csökkent. Innentől kezdve az ózonlyukról kezdett beszélni.

Az ózonréteg elvékonyodása sokáig rejtély volt. A napenergia-ciklusokkal vagy a légkör dinamikus jellemzőivel kapcsolatos magyarázatok megalapozatlannak tűnnek, és ma bizonyítottnak tűnik, hogy a freon-kibocsátás (klór-fluor-szénhidrogén vagy CFC) növekedésének köszönhető, az aeroszoliparban használt gáz, műanyagok, hűtő- és légkondicionáló áramkörök.

A CFC-k nagyon stabil gázok a légkörben, mivel nem mérgezőek és nem gyúlékonyak. Ez hosszú életet biztosít számukra, lehetővé téve számodra a sokáig úton lévő ózonmolekulák elpusztítását.

Ha az ózonréteg megsemmisülne, az UV-sugárzás növekedése olyan biológiai reakciók katasztrofális sorozatát váltaná ki, mint pl a fertőző betegségek és a bőrrák gyakoriságának növekedése.

Másrészt az üvegházhatású gázok termelése (főként az ember hatására bocsát ki a Föld felszínéről), amelyek az ún. "Üvegházhatás", globális felmelegedést és regionális hőmérsékleti változásokat eredményez, amely a tengerszint emelkedését eredményezi, többek között a nagy sarki jégtömegek fokozatos olvadásának eredményeként.

Ez olyan, mint a hal, amelyik megharapja a farkát. Minél nagyobb a napsugárzás mennyisége, amely befolyásolja a föld felszínét, annál nagyobb a hőmérsékleti hatás. Ha összeadjuk a megnövekedett üvegházhatás és a Nap UV-sugarainak nagyobb gyakorisága által okozott globális felmelegedés hatásait olyan jégtömegekre, mint az Antarktisz, láthatjuk, hogy a Föld túlmelegedés táplálta mindezt.

Mint látható, az ózonréteg létfontosságú a bolygó életében, mind az emberek, mind a növényzet és az állatok szempontjából. Az ózonréteg jó állapotban tartása prioritás, ezért a kormányoknak folytatniuk kell az ózont romboló gázok kibocsátásának tilalmát.