THE озоновий шар, як випливає з назви, - це шар або покриття, утворене молекулами газового озону (O3 (г)), алотропна форма кисню, молекула якої показана нижче:
Він розташований у шарі поза атмосферою, на висоті від 20 до 35 км, і називається стратосфера. Але цей газ також можна знайти в меншій кількості в тропосфері (висота близько 10 км).
Озоновий шар відіграє життєво важливу роль у підтримці життя на Землі він здатний поглинати до 99% ультрафіолетове (УФ) випромінювання Сонця. Оскільки це випромінювання має короткі довжини хвиль і високу енергію, воно має високу силу проникнення через шкіру. Саме це випромінювання викликає засмагу, але воно також відповідає за багато шкідливих наслідків, оскільки може пошкодити ДНК (дезоксирибонуклеїнову кислоту), викликаючи генетичні мутації.
УФ-випромінювання ділиться на три різні енергетичні діапазони: UVA (від 320 нм до 400 нм), UVB (290 нм до 320 нм) та UVC (від 200 нм до 290 нм). Серед них найбільш шкідливим та енергійним є UVC, який, на щастя, не досягає земної поверхні, оскільки фільтрується шаром. озону.
Отже, озоновий шар - це дійсно універсальний та ефективний щит, який допомагає захистити від цього шкідливого випромінювання. багато форм життя, такі як планктон, які відповідають за продукування більшої частини нашого кисень.
Кількість озону в стратосфері не є постійною, але вона прямо пропорційна інтенсивності УФ-випромінювання. Утворення молекул цього газу відбувається шляхом розкладання молекул газоподібного кисню (O2 (г)), утворюючи вільний кисень, який реагує, на другій стадії, з газоподібним киснем:
1-й крок:2 (г) → 2 O(g)
2 етап:(g) + O2 (г) → 13 (г)
Потім в озоновому шарі формується хімічний баланс:
2 O2 (г) ↔ 1 O3 (г) + O(g) ∆H = + 142,35 кДж / моль
На жаль, з часом, проте, люди випустили деякі забруднюючі речовини, які змістили цей баланс у бік розкладання озону, зменшуючи його концентрацію в стратосфері і залишаючи планету більш незахищеною.
Одна з найбільших причин руйнування шару Росії Озон - це ХФУ (хлорфторуглероди, також відомі як Fréons®), які є сполуками, утвореними атомами вуглецю, фтору та хлору. ХФУ потрапляють в атмосферу насамперед завдяки їх використанню в якості аерозольного палива (спреї), у холодильниках та холодильниках, як розширювач для пластмас та в розчинниках для очищення електронних схем.
Як видно з реакцій нижче, коли ХФУ потрапляє в стратосферу, сонячне випромінювання руйнує її молекули, виділяючи хлор. Хлор, у свою чергу, реагує з озоном, і це знижує його концентрацію:
СН3Çℓ(g) → СН3(g)+Çℓ(g)
Çℓ(g) + O3 (г) → CℓО(g) + O2 (г)
Крім того, CℓУтворений також реагує з вільними атомами кисню в атмосфері, виділяючи більше атомів хлору, який реагуватиме з озоном, дедалі більше руйнуючи наш захисний шар:
ClO(g) + O(g) → Кл(g) + O2 (г)
Найбільш постраждале місце - Антарктида, де діра в озоновому шарі була вдвічі більшою, ніж у Європі у вересні 2000 року. Супутник моніторингу озону НАСА зафіксував Найбільша діра, коли-небудь бачена над Антарктидою, площею близько 28,3 мільйонів квадратних кілометрів, що представляє більш ніж втричі більше площі Австралії. Ця ситуація гірша в Антарктиді, оскільки там утворення атомів хлору дуже велике і залишається незмінним через нетипових стратосферні хмари, що утворилися під час австралійської зими, і саме на поверхні частинок цих хмар відбуваються реакції показано.
Супутникове зображення NASA "діри" в озоновому шарі над Антарктидою, вересень 2000 р
Можливими наслідками руйнування озонового шару єзбільшення захворюваності на рак шкіри внаслідок дії ультрафіолетових променів та посилення глобального потепління, що призводить до кількох катастрофічних результатів, таких як танення полярних льодовиків, підвищення рівня води в океанів.
Але все ще є промінь надії, оскільки з 2000 року концентрації вХФУ зменшуються майже на один відсоток на рік.
Дженніфер Фогача
Закінчив хімію
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/camada-de-ozonio2.htm