Ოზონის შრე. რა არის ოზონის შრე?

ოზონის შრე, როგორც სახელიდან ჩანს, არის ფენა ან საფარი, რომელიც წარმოიქმნება ოზონის გაზის მოლეკულებისგან (O_{3 (გ)}), ჟანგბადის ალოტროპული ფორმა, რომლის მოლეკულა ნაჩვენებია ქვემოთ:

იგი მდებარეობს ატმოსფეროს გარეთ მდებარე ფენაში, 20 და 35 კმ სიმაღლეზე, რომელსაც უწოდებენ სტრატოსფერო. მაგრამ ეს გაზი უფრო მცირე რაოდენობით გვხვდება ტროპოსფეროში (სიმაღლე დაახლოებით 10 კმ).

ოზონის შრე მნიშვნელოვან როლს ასრულებს დედამიწაზე სიცოცხლის შენარჩუნებაში მას შეუძლია 99% -ის შთანთქმა ულტრაიისფერი (UV) გამოსხივება მზიდან. მას შემდეგ, რაც ამ გამოსხივებას აქვს მოკლე ტალღის სიგრძე და მაღალი ენერგია, მას აქვს მაღალი კანის შეღწევადობა. სწორედ ეს გამოსხივება იწვევს გარუჯვას, მაგრამ ის ასევე პასუხისმგებელია მრავალ მავნე ზემოქმედებაზე, რადგან ამან შეიძლება დააზიანოს დნმ (დეოქსირიბონუკლეინის მჟავა), რაც იწვევს გენეტიკურ მუტაციებს.

UV გამოსხივება იყოფა სამად მკაფიო ენერგიის დიაპაზონები: UVA (320 ნმ-დან 400 ნმ-მდე), UVB (290 ნმ-დან 320 ნმ-მდე) და UVC (200 ნმ-დან 290 ნმ-მდე). მათ შორის, ყველაზე მავნე და ენერგიულია UVC, რომელიც, საბედნიეროდ, დედამიწის ზედაპირს არ აღწევს, რადგან იგი იფილტრება შრით. ოზონის.

ასე რომ, ოზონის შრე ნამდვილად მრავალმხრივი და ეფექტური ფარია, რომელიც ხელს უწყობს ამ მავნე გამოსხივებისგან დაცვას. ცხოვრების მრავალი ფორმა, მაგალითად პლანქტონი, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან ჩვენი დიდი ნაწილის წარმოებაზე ჟანგბადი.

სტრატოსფეროში ოზონის რაოდენობა არ არის მუდმივი, მაგრამ ის პირდაპირპროპორციულია ულტრაიისფერი გამოსხივების ინტენსივობის. ამ გაზის მოლეკულების წარმოქმნა ხდება ჟანგბადის გაზის მოლეკულების დაშლის გზით (O_{2 (გ)}), ქმნის თავისუფალი ჟანგბადს, რომელიც რეაგირებს მეორე ეტაპზე ჟანგბადის გაზთან:

პირველი ნაბიჯი:_{2 (გ)} → 2 ო_(ზ)

მე -2 ეტაპი:_(ზ) + ო_{2 (გ)} → 1_{3 (გ)}

შემდეგ ქიმიური ბალანსი იქმნება ოზონის შრეში:

2 ო_{2 (გ)} ↔ 1 ო_{3 (გ)} + ო_(ზ) ∆H = + 142,35 კჯ / მოლი

სამწუხაროდ, დროთა განმავლობაში ადამიანებმა გაათავისუფლეს დამაბინძურებელი ნივთიერებები, რამაც ეს წონასწორობა გადაადგილდა ოზონი, ამცირებს მის კონცენტრაციას სტრატოსფეროში და ტოვებს პლანეტას უფრო დაუცველს.

ფენის განადგურების ერთ-ერთი ყველაზე დიდი მიზეზი ოზონი არის CFCs (ქლოროფტორანწყალბადები, ასევე ცნობილი როგორც Fréons®), რომლებიც წარმოადგენენ ნახშირბადის ატომებს, ფტორს და ქლორს შექმნილ ნაერთებს. CFC– ები ატმოსფეროში გამოიყოფა, ძირითადად, აეროზოლური საწვავის გამოყენებით (sprays), მაცივრებსა და მაცივრებში, როგორც პლასტმასის გამაფართოებელი საშუალება და ელექტრონული წრეების გასაწმენდად გამხსნელებში.

ნუ გაჩერდები ახლა... რეკლამის შემდეგ მეტია;)

როგორც ქვემოთ მოყვანილი რეაქციებიდან ჩანს, როდესაც CFC სტრატოსფეროს ხვდება, მზის რადიაცია ანადგურებს მის მოლეკულებს, გამოყოფს ქლორს. ქლორი, თავის მხრივ, რეაგირებს ოზონთან და ამცირებს მის კონცენტრაციას:

CH₃ჩℓ_(ზ). CH_3(ზ)+ჩℓ_(ზ)

ჩℓ_(ზ) + ო_{3 (გ)} გℓო_(ზ) + ო_{2 (გ)}

გარდა ამისა, Cℓჩამოყალიბებული ასევე რეაგირებს ატმოსფეროში არსებულ თავისუფალ ჟანგბადის ატომებთან, გამოყოფს უფრო მეტ ქლორის ატომებს, რომლებიც რეაგირებენ ოზონთან და უფრო მეტად ანადგურებს ჩვენს დამცავ ფენას:

ClO_(ზ) + ო_(ზ) → კლ_(ზ) + ო_{2 (გ)}

ყველაზე მეტად დაზარალდა ანტარქტიდა, სადაც ოზონის შრის ხვრელი ორჯერ მეტი იყო, ვიდრე ევროპაში 2000 წლის სექტემბერში. NASA– ს ოზონის მონიტორინგის თანამგზავრმა დააფიქსირა ანტარქტიდაზე ოდესმე ნანახი უდიდესი ხვრელი, რომლის ზომა დაახლოებით 28.3 მილიონი კვადრატული კილომეტრია, რაც ავსტრალიის ფართობზე სამჯერ მეტს წარმოადგენს. ანტარქტიდაში ეს მდგომარეობა უარესია, რადგან იქ ქლორის ატომების წარმოქმნა ძალიან დიდია და უცვლელი რჩება, ატიპიური გამო სტრატოსფერული ღრუბლები წარმოიშვა ავსტრალიური ზამთრის განმავლობაში და სწორედ ამ ღრუბლების ნაწილაკების ზედაპირზე ხდება რეაქციები ნაჩვენებია.

NASA– ს სატელიტური სურათი ოზონის შრეში „ხვრელის“ ანტარქტიდაზე, 2000 წლის სექტემბერი

ოზონის შრის განადგურების შესაძლო შედეგები არისკანის კიბოს შემთხვევების ზრდა, ულტრაიისფერი სხივების მოქმედების და გლობალური დათბობის გააქტიურების გამო, რაც იწვევს სხვადასხვა კატასტროფულ შედეგებს, მაგალითად, პოლარული მყინვარების დნობას, წყლის დონის ამაღლებას ოკეანეები.

2000 წლიდან დღემდე იმედი არსებობს კონცენტრაციები წელსCFC– ები წელიწადში თითქმის ერთი პროცენტით შემცირდა.

ჯენიფერ ფოგაჩას მიერ
დაამთავრა ქიმია