Hoog boven onze hoofden, in de stratosfeer, op een hoogte van 19-48 km, is de planeet omgeven door ozon. Het is een soort zuurstof. Als het zuurstofmolecuul in de lucht bestaat uit twee met elkaar verbonden zuurstofatomen - O2, dan wordt het molecuul, dat drie atomen heeft, aangegeven met de formule van ozon - O3. Het wordt gemaakt door zonlicht. Wanneer ultraviolette stralen van de zon door de atmosfeer gaan, vernietigen ze gewone diatomische zuurstofmoleculen. Elk vrijgekomen atoom voegt zich bij de naburige O2. Dit is hoe de chemische formule van ozon wordt gevormd - O3.
Wat is ozon?
De Franse natuurkundigen Fabry en Buisson hebben dit gas voor het eerst ontdekt. In 1913 bepaalden ze dat zonnestralen met een golflengte van 200 tot 300 nm actief worden geabsorbeerd door de atmosfeer van de aarde. De term "ozon" betekent in het Grieks "geurig", "geurig". Iedereen kent de karakteristieke geur van dit gas die ontstaat na een onweersbui. Zuurstof is in de atmosfeer aanwezig in drie allotrope vormen: O2 - moleculair, O - atomair en O3 - de formule van ozon, die wordt verkregen door de eerste twee chemisch te combineren.
Gaseigenschappen
De ozonlaag is genoegdun, bijna onzichtbaar. Als alle moleculen van dit gas, die 29 km ruimte innemen, zouden worden gecombineerd tot een enkele stevige bal, zou de dikte ervan slechts een derde van een centimeter in beslag nemen. Er zit wat ozon in de lucht boven het aardoppervlak. Wanneer auto-uitlaatgassen of smog in de lucht vrijkomen, reageert zonlicht met de chemicaliën in de emissies om ozon te vormen. Het is vooral voelbaar op een warme dag, in de met smog gevulde lucht, omdat het een niveau bereikt dat de gezondheid bedreigt. De formule van de ozonstof is fysiek onstabiel en bij een concentratie van meer dan 9% in de lucht explodeert het gas, dus opslag is alleen mogelijk bij lage temperaturen. Bij afkoeling tot -111.90C verandert gas in vloeistof.
Ozonoverschot
Een persoon kan niet in zuivere zuurstof leven, een kleine hoeveelheid ozon in de atmosfeer is nuttig voor hem, maar de overmatige concentratie ervan kan dodelijk zijn. U hoeft het niet in te ademen omdat deze vorm van zuurstof uw longen kan beschadigen. Atleten die grote hoeveelheden met ozon beladen lucht inademen, kunnen klagen over zwaarte en pijn bij het inademen. Ook bomen en planten die langs de snelweg groeien, waar de lucht verzadigd is met uitlaatgassen, hebben last van een teveel aan ozon. Zo'n kenmerk van dit gas boven het aardoppervlak. Zijn natuurlijke inhoud (een deel ervan in tientallen miljoenen andere delen van de lucht) neemt deel aan de oxidatieve processen die plaatsvinden op cellulair niveau in het menselijk lichaam. In de ozonformule fungeert slechts één zuurstofatoom als oxidatiemiddel en tweede rest wordt uitgescheiden als vrije zuurstof.
Nuttige eigenschappen
Bij het gebruik van volledig gezuiverde binnenlucht hebben onderzoekers een toename van het aantal ziekten van mensen opgemerkt. De reden bleek simpel: het gebrek aan ozon in de gezuiverde lucht leidde tot aandoeningen in het lichaam. Regelmatige kleine doses gas zijn ook nuttig voor ziektepreventie.
Wat is het gaseffect? Gezien de resultaten van de experimenten kwamen wetenschappers tot de conclusie dat ozon leidt tot de vernietiging van bijna alle natuurlijk voorkomende virussen, bacteriën, protozoa, evenals schimmels en gisten. In een paar minuten neutraliseert een kleine portie (ozon formule O3) in een liter lucht alle voor de mens gevaarlijke stoffen. Ozonering is immers een natuurlijk proces dat het lichaam gemeen heeft. Zelfs in een ruimte verfrist ozon de lucht, neemt praktisch het risico op infectie met door de lucht overgedragen ziekten weg, neutraliseert rook, stof en allergenen, verbindingen van zware metalen en andere luchtcomponenten die schadelijk zijn voor de mens. Ontleden in water, zuurstof en kooldioxide, deze verbindingen verliezen hun toxiciteit en verwijderen onaangename geuren. Gezien de formule van ozon in de chemie, wordt het hoge oxiderende vermogen ervan steeds vaker gebruikt om lucht en drinkwater te desinfecteren.
Een laag 20 kilometer boven het aardoppervlak beschermt onze gezondheid door ultraviolette stralen te absorberen. Het werkt als een filter en beschermt de aarde tegen schadelijke ultraviolette straling. Zonder een beschermende laag zou het leven op de planeet onmogelijk zijn. Het is bewezen dat de flora en fauna alleen op aarde verscheen toen een krachtig schild werd gevormd dat het beschermde tegen zonnestraling. Ultraviolet helpt de huid om een mooie kleur te krijgen, maar is tegelijkertijd de grootste boosdoener van zonnebrand en huidkanker.
Ozongat
In de jaren zeventig ontdekten wetenschappers die de ozonlaag boven de planeet bestudeerden dat chemicaliën die worden gebruikt in koelkasten, airconditioners en spuitbussen ozon kunnen vernietigen. Gassen komen vrij in de lucht wanneer deze apparaten worden gerepareerd of wanneer verschillende aerosolen worden gespoten. Volgens wetenschappers bereiken de schadelijke gassen uiteindelijk de ozonmoleculen. Tegelijkertijd maakt zonnestraling chloor vrij uit chloor-fluorkoolwaterstoffen, dat de structuurformule van ozon vernietigt en verandert in gewone zuurstof. Zo wordt de beschermende laag vernietigd. Nog eens 15 jaar later deden Britse wetenschappers een verbluffende ontdekking: een enorm gat in de ozonlaag bevindt zich boven Antarctica. Dit gat verschijnt elk voorjaar en is ongeveer zo groot als de Verenigde Staten. Wanneer de windrichting verandert door de wisseling van de seizoenen, vult het gat zich met ozonmoleculen. In dit geval vult een bepaald aantal moleculen het gat, terwijl in andere delen de gaslaag dunner wordt.
Wat bedreigt de vermindering van de beschermende laag?
In de winter van 1992 werd de ozonlaag boven Europa en Canada met 20% dunner. In gebieden waar deze laagonvoldoende dicht en niet in staat om sterke straling weg te filteren, neemt het aantal gevallen van huidkanker zeer merkbaar toe. Boven Antarctica zelf hebben wetenschappers extreem hoge niveaus van chloormonoxide vastgesteld, dat wordt gevormd als gevolg van ozonafbraak door chloor. De onderzoekers berekenden dat het verlies van slechts 1% van de beschermende laag leidt tot een toename van de hoeveelheid ultraviolette straling die de aarde bereikt met 2%, en tegelijkertijd neemt het aantal huidkankers toe met 3-6%. Ultraviolette straling vernietigt ook de immuniteit van het lichaam, waardoor een persoon weerlozer wordt tegen infecties. Ultraviolet kan de cellen van alle planten beschadigen, van granen tot bomen.
Omdat de ozonlaag warmte vasthoudt, terwijl de ozonlaag afneemt, koelt de lucht op deze breedtegraad af, waardoor de wind en het weer in de wereld veranderen. Het is moeilijk te voorspellen welk effect de uitputting van de laag zal hebben op het klimaat in de toekomst, wetenschappers voorspellen het opdrogen van natuurgebieden, het verlies van een deel van de vegetatie en onvoldoende voedsel als het probleem van de vernietiging van dit gas niet wordt opgelost. Zelfs als de menselijke activiteit stopt, waarbij gassen worden uitgestoten die de beschermende laag vernietigen, zou het minstens 100 jaar duren voordat deze weer op het vorige niveau is.
