Зміст
Озон, форма кисню, не є рясною сполукою в земній атмосфері, але є важливою. Він утворює шар у стратосфері, який блокує шкідливе ультрафіолетове сонячне випромінювання, і без цього шару умови на поверхні були б менш сприятливими для живих істот. Викид хлорофторуглеводнів в атмосферу пошкоджує цей озоновий шар, оскільки хлор - компонент CFC - є високореакційним і взаємодіє з озоном, перетворюючи його на звичайні молекули кисню.
Озон в атмосфері
Озон - це сполука, утворена з трьох атомів кисню, і існує в двох окремих шарах в атмосфері. У тропосфері, біля землі, він вважається забруднювачем. Це завдає шкоди врожаю і спричиняє дихальні недуги у людини. Однак у верхній стратосфері він утворює шар, який поглинає ультрафіолетове сонячне світло. Вчені вимірюють товщину цього шару "хорошого" озону в одиницях Добсона, названих на честь британського фізика Гордона Міллера Борна Добсона, піонера в дослідженні озону. Одна одиниця Добсона визначається як товщина 0,01 міліметра (0,0004 дюйма) при стандартній температурі і тиску, що становить 0 градусів Цельсія (32 градуси Фаренгейта) і 1 атмосфера.
Реакція з озоном
Хлор виступає каталізатором перетворення озону в кисень у реакції, яку не розуміли до 1973 р. Коли взаємодіють вільний атом хлору та молекула озону, атом хлору забирає третю молекулу кисню, утворюючи монооксид хлору, нестабільну сполуку, і залишає стабільна молекула кисню. Оскільки молекула монооксиду хлору нестабільна, вона може взаємодіяти з вільним атомом кисню, утворюючи іншу молекулу, що складається з двох атомів кисню, і, що важливо, - залишити атом хлору вільним для початку процесу знову. Цей цикл може повторюватися тисячі разів, стабільно зменшуючи кількість озону.
Джерела хлору
Оскільки хлор нестійкий, він, якщо вивільниться у своїй стихійній формі, прореагує з яким-небудь іншим елементом чи сполукою до того, як коли-небудь досягне стратосфери. Однак хлор є ключовим елементом у класі речовин, званих хлорфторуглеводородами, які мають ряд застосувань у промисловості, включаючи охолодження. На відміну від чистого хлору, CFC є інертними, і, вивільняючись на рівні землі, вони зберігають свою структуру нескінченно. Зрештою, вони мігрують у верхню атмосферу, однак там, де сонячне світло досить інтенсивний, щоб розбити їх і виділити хлор. Хлор - це не обов'язково єдиний елемент, який виснажує озон. Бром, водень та азот також роблять це.
Озонова діра
Товщина озонового шару складає в середньому від 300 до 500 Добсон, що приблизно відповідає товщині двох складених копійок. У 1984 році британські вчені в Антарктиці повідомили про повторне витончення цього шару до 180 одиниць Добсона, або трохи більше, ніж товщина однієї копійки. Це витончення відбувається взимку та навесні в Антарктиці, коли стратосферні хмаринки льодових частинок прискорюють руйнування озону. Діра зростає з кожним роком, щоб охопити більшу частину континенту Антарктики та за її межами, а шар за кілька років став таким же тонким, як 73 одиниці Добсона, що менше товщини ні копійки.