تخریب لایه اوزون
تخریب لایه اوزون توسط CFC ها
زمانی که امواج نور فرابنفش (UV) با مولکول های CFC (کلر فلوئورکربن = CFCl٣) در لایه های بالایی اتمسفر با هم برخورد می کنند، پیوند کربن – کلر شکسته شده و یک اتم کلر تولید می شود. این اتم کلر آزاد با مولکول اوزون (O٣) اتمسفر واکنش داده و آن را از هم جدا می کند؛ بنابراین لایه اوزون تخریب می شود.
از هم گسیختن مولکول اوزون در جو زمین باعث تشکیل یک مولکول معمولی اکسیژن (O٢) و یک مولکول مونوکسید کلر (ClO) می شود. اتم اکسیژن آزاد باقی مانده از شکستن مولکول سه اتمی اوزون باعث تفکیک اتم های مولکول مونوکسید کلر می شود. اتم کلر آزاد شده از این تفکیک مولکولی باعث تکرار فرایند تخریب بیش تر مولکول های اوزون و شکستن پیوند بین اتم های اکسیژن این مولکول می شود. تنها یک مولکول CFC می تواند ١٠٠,٠٠٠ مولکول اوزون را به تنهایی نابود کند.
(نکته: اشعه فرابنفش باعث شکسته شدن پیوند مولکول O٢ به اتم های اکسیژن مجزا می شود).
واکنش های شیمیایی:
CFCl٣ + UV نور ==> CFCl٢ + Cl
Cl + O٣ ==> ClO + O٢ ClO + O ==> Cl + O٢
اتم کلر آزاد به مولکول اوزون دیگری حمله می کند:
Cl + O٣ ==> ClO + O٢
ClO + O ==> Cl + O٢
و باز هم ...
Cl + O٣ ==> ClO + O٢
ClO + O ==> Cl + O٢
و دوباره برای هزاران بار این اتفاق می افتد!
دانستنی های بیش تر از اوزون:
اوزون گاز آبی کم رنگی است که باعث تحریک گلو و بینی می شود و نیز سمی و قابل اشتعال است. قبل از صنعتی شدن و آلوده شدن اتمسفر، این مولکول به طور طبیعی در جو زمین تولید و نابود می شد و همین امر منجر به تعادل و موازنه مطلوبی در طبیعت می شد. زمانی که مولکول اکسیژن، اشعه فرابنفشی با طول موج کم تر از ٢٤٠ نانومتر را جذب کند ، این مولکول تولید شده و هنگامی که همین مولکول اکسیژن، اشعه فرابنفشی با طول موج بزرگ تر از ٢٩٠ نانومتر را جذب کند، یک مولکول اوزون نابود می شود.
در بالای سر ما، در یکی از لایه های اتمسفر موسوم به استراتوسفر، مقادیر کمی از گاز اوزون وجود دارد. این گاز از مولکول های سه اتمی اکسیژن تشکیل شده است و فرمول شیمیایی آن O٣ است. لایه اوزون، اشعه های مضر فرابنفش ناشی از تابش خورشید را جذب می کند.
دانشمندان، ضخامت لایه اوزون را با اندازه گیری مقدار تابش فرابنفش رسیده به سطح زمین ، تعیین می کنند (با استفاده از یک طیف سنج نوری Dobson) . ضخامت لایه اوزون با استفاده از واحدهای این طیف سنج (اسپکتروفوتومتر) تعیین می شود. اعداد بالاتر به معنای لایه اوزون ضخیم تر است. از دهه ١٩٧٠ گازهای تولید شده در اهداف تجاری، در حال تخریب لایه اوزون هستند و باعث به هم زدن تعادل آن می شوند. سال ها قبل، پیش بینی شده بود که در سال ٢٠٠٥ کشورهای توسعه یافته و در سال ٢٠١٥ کشورهای در حال توسعه ، استفاده از گازهای مخرب اوزون مانند CFC ها از دور خارج خواهد شد.
CFC ها در قوطی های اسپری، صنعت پلاستیک، به عنوان خنک کننده و برای تمیز کردن صفحات مدارهای الکتریکی به کار می روند. خاموش کننده های شیمیایی نیز باعث تخریب لایه اوزون می شوند.
لایه اوزون تخریب شده باعث عبور اشعه UV مضر خورشید و رسیدن آن به سطح زمین می شود. اشعه UV موجب آفتاب سوختگی، سرطان پوست و بیماری های چشمی می شود.
تخریب اوزون در قطب جنوب (سوراخ اوزون در قطب جنوب) هنگامی که نور خورشید در فصل بهار، واکنش های شیمیایی را فعال می کند، شدت می گیرد. این واکنش ها روی بلورهای یخ موجود در ابرهای بسیار سرد در ارتفاعات بالا بر بالای قطب جنوب رخ می دهند.
مرکز یادگیری سایت تبیان - فراوری و تنظیم: آلچالانلو