DE ozonlaag, zoals de naam al aangeeft, is een laag of coating gevormd door ozongasmoleculen (O3(g)), een allotrope vorm van zuurstof waarvan het molecuul hieronder wordt weergegeven:
Het bevindt zich in een laag buiten de atmosfeer, op een hoogte tussen 20 en 35 km, de zogenaamde stratosfeer. Maar dit gas is ook in kleinere hoeveelheden te vinden in de troposfeer (hoogte ongeveer 10 km).
De ozonlaag speelt een cruciale rol bij het in stand houden van het leven op aarde, zoals het kan tot 99% van de ultraviolette (UV) straling van de zon. Omdat deze straling korte golflengten en hoge energie heeft, heeft het een hoog huidpenetratievermogen. Deze straling veroorzaakt bruin worden, maar is ook verantwoordelijk voor veel schadelijke effecten, omdat het DNA (deoxyribonucleïnezuur) kan beschadigen en genetische mutaties kan veroorzaken.
UV-straling is verdeeld in drie verschillende energiebereiken: UVA (320 nm tot 400 nm), UVB (290 nm tot 320 nm) en UVC (200 nm tot 290 nm). Onder hen is UVC de meest schadelijke en energetische, die gelukkig het aardoppervlak niet bereikt omdat het door de laag wordt gefilterd. van ozon.
De ozonlaag is dus echt een veelzijdig en efficiënt schild dat helpt beschermen tegen deze schadelijke straling. vele vormen van leven, zoals plankton, die verantwoordelijk zijn voor de productie van een groot deel van onze zuurstof.
De hoeveelheid ozon in de stratosfeer is niet constant, maar recht evenredig met de intensiteit van de UV-straling. De vorming van moleculen van dit gas vindt plaats door de ontleding van zuurstofgasmoleculen (O2(g)), waarbij vrije zuurstof wordt gevormd die in een tweede stap reageert met het zuurstofgas:
1e stap: De2(g) → 2 O(g)
2e etappe: De(g) + O2(g) → 1 De3(g)
In de ozonlaag ontstaat dan een chemisch evenwicht:
2 O2(g) ↔ 1 O3(g) + O(g) ∆H = + 142,35 kJ/mol
Helaas hebben de mensen in de loop van de tijd enkele vervuilende stoffen uitgestoten die dit evenwicht hebben verschoven naar de ontbinding van de ozon, waardoor de concentratie in de stratosfeer afneemt en de planeet meer onbeschermd blijft.
Een van de grootste oorzaken van de vernietiging van de laag van Ozon zijn CFK's (chloorfluorkoolwaterstoffen, ook bekend als Fréons®), dit zijn verbindingen die worden gevormd door koolstofatomen, fluor en chloor. CFK's komen voornamelijk in de atmosfeer terecht door hun gebruik als drijfgas in aërosol (spuiten), in koelkasten en koelkasten, als expansiemiddel voor kunststoffen en in oplosmiddelen om elektronische schakelingen te reinigen.
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
Zoals je kunt zien aan de onderstaande reacties, breekt zonnestraling de moleculen af wanneer CFK de stratosfeer raakt, waardoor chloor vrijkomt. Chloor reageert op zijn beurt met ozon en dit vermindert de concentratie:
CH3Çℓ(g) → CH3(g)+Çℓ(g)
Çℓ(g) + O3(g) → CℓO(g) + O2(g)
Daarnaast is de CℓHet gevormde reageert ook met de vrije zuurstofatomen in de atmosfeer, waardoor meer chlooratomen vrijkomen, die zullen reageren met de ozon, waardoor onze beschermende laag steeds meer wordt vernietigd:
ClO(g) + O(g) → Cl(g) + O2(g)
De zwaarst getroffen plaats is Antarctica, waar het gat in de ozonlaag in september 2000 twee keer zo groot was als in Europa. NASA's ozonbewakingssatelliet registreerde de grootste gat ooit gezien boven Antarctica, ongeveer 28,3 miljoen vierkante kilometer groot, wat meer dan drie keer de oppervlakte van Australië vertegenwoordigt. Deze situatie is erger op Antarctica omdat daar de vorming van chlooratomen erg groot is en onveranderd blijft, vanwege de atypische stratosferische wolken gevormd tijdens de Australische winter, en het is op het oppervlak van de deeltjes van deze wolken dat de reacties plaatsvinden getoond.
NASA-satellietbeeld van een "gat" in de ozonlaag boven Antarctica, september 2000
De mogelijke gevolgen van de vernietiging van de ozonlaag zijn detoename van de incidentie van huidkanker, als gevolg van de werking van ultraviolette stralen, en de intensivering van de opwarming van de aarde, de wat leidt tot verschillende catastrofale gevolgen, zoals het smelten van polaire gletsjers, het verhogen van het waterpeil in de oceanen.
Maar er is nog een sprankje hoop, sinds 2000 de concentraties inCFK's zijn met bijna één procent per jaar afgenomen.
Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde