Magasan a fejünk felett, a sztratoszférában, 19-48 km magasságban a bolygót ózon veszi körül. Ez egyfajta oxigén. Ha a levegőben lévő oxigénmolekula két összekapcsolt oxigénatomból áll - O2, akkor a három atomból álló molekulát az ózon képlete - O3 - jelöli. A napfény hozza létre. Amikor a Nap ultraibolya sugarai áthaladnak a légkörön, elpusztítják a közönséges kétatomos oxigénmolekulákat. Minden felszabadult atom csatlakozik a szomszédos O2-hez. Így keletkezik az ózon kémiai képlete - O3.
Mi az ózon?
Fabry és Buisson francia fizikusok fedezték fel először ezt a gázt. 1913-ban megállapították, hogy a 200-300 nm hullámhosszú napsugarakat aktívan elnyeli a Föld légköre. Az "ózon" kifejezés görögül azt jelenti, hogy "illatos", "illatos". Mindenki ismeri ennek a gáznak a zivatar után fellépő jellegzetes szagát. Az oxigén három allotróp formában van jelen a légkörben: O2 - molekuláris, O - atomi és O3 - az ózon képlete, amelyet az első kettő kémiai kombinálásával nyernek.
Gázingatlanok
Az ózonréteg elégvékony, szinte láthatatlan. Ha ennek a gáznak az összes molekuláját, amely 29 km helyet foglal el, egyetlen tömör golyóvá egyesítenék, vastagsága mindössze egyharmad centimétert tenne ki. Némi ózon van a levegőben a Föld felszíne felett. Amikor az autók kipufogógáza vagy szmog a levegőbe kerül, a napfény reakcióba lép a kibocsátásban lévő vegyi anyagokkal, és ózont képez. Főleg forró napon, a szmogos levegőben érződik, mert eléri az egészséget veszélyeztető szintet. Az ózonanyag képlete fizikailag instabil, és a levegőben 9%-nál nagyobb koncentrációban a gáz felrobban, így tárolása csak alacsony hőmérsékleten lehetséges. -111,90C-ra hűtve a gáz folyadékká válik.
Ózontöbblet
Egy ember nem tud tiszta oxigénben élni, a légkörben lévő kis mennyiségű ózon hasznos számára, de túlzott koncentrációja halálos lehet. Nem kell belélegeznie, mert ez az oxigénforma károsíthatja a tüdejét. Azok a sportolók, akik nagy mennyiségben lélegeznek be ózonnal teli levegőt, panaszkodhatnak a belégzéskor jelentkező nehézségről és fájdalomról. Az autópálya mentén növekvő fák és növények, ahol a levegő telített kipufogógázokkal, szintén szenved az ózontöbblettől. Ez a gáz ilyen jellemzője a föld felszíne felett. Természetes tartalma (egy része a levegő több tízmillió más részében) részt vesz az emberi szervezetben sejtszinten lezajló oxidációs folyamatokban. Az ózonképletben csak egy oxigénatom működik oxidálószerként, és kettőa többi szabad oxigénként ürül ki.
Hasznos tulajdonságok
A teljesen megtisztított beltéri levegő használatakor a kutatók azt észlelték, hogy megnőtt a bennük lévő emberek megbetegedésének száma. Az ok egyszerűnek bizonyult - az ózon hiánya a tisztított levegőben rendellenességekhez vezetett a szervezetben. A rendszeres kis adag gázok a betegségek megelőzésében is hasznosak.
Mi a gázhatás? A kísérletek eredményeit figyelembe véve a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy az ózon szinte minden természetben előforduló vírus, baktérium, protozoa, valamint penész és élesztő elpusztulásához vezet. Néhány perc alatt egy kis adag (ózon képlet O3) egy liter levegőben semlegesíti az összes emberre veszélyes anyagot. Végtére is, az ózonozás természetes folyamat, közös a szervezetben. Az ózon még a helyiségben is felfrissíti a levegőt, gyakorlatilag megszünteti a levegőben terjedő betegségekkel való fertőzés kockázatát, semlegesíti a füstöt, port és allergéneket, nehézfémvegyületeket és egyéb, emberre káros levegőkomponenseket. Vízzé, oxigénné és szén-dioxiddá bomlva ezek a vegyületek elvesztik mérgező hatásukat és eltávolítják a kellemetlen szagokat. Tekintettel az ózon kémiában használt képletére, nagy oxidáló erejét egyre gyakrabban használják a levegő és az ivóvíz fertőtlenítésére.
A Föld felszíne felett 20 kilométerrel lévő réteg valójában az ultraibolya sugarak elnyelésével védi egészségünket. Szűrőként működik, védi a Földet a káros ultraibolya sugárzástól. Védőréteg nélkül lehetetlen lenne az élet a bolygón. Bebizonyosodott, hogy a növény- és állatvilág csak akkor jelent meg a Földön, amikor egy erős pajzs alakult ki, amely megvédte a napsugárzástól. Az ultraibolya segít a bőrnek gyönyörű barnulásban, ugyanakkor a leégés és a bőrrák fő okozója.
Ózonlyuk
Az 1970-es években a bolygó feletti ózonréteget tanulmányozó tudósok felfedezték, hogy a hűtőszekrényekben, légkondicionálókban és aeroszolokban használt vegyszerek elpusztíthatják az ózont. Gázok kerülnek a levegőbe, amikor ezeket az eszközöket javítják, vagy amikor különböző aeroszolokat permeteznek. A tudósok szerint a káros gázok végül elérik az ózonmolekulákat. Ugyanakkor a napsugárzás a klór-fluor szénhidrogénekből klórt szabadít fel, ami tönkreteszi az ózon szerkezeti képletét, közönséges oxigénné alakítva azt. Így a védőréteg megsemmisül. Újabb 15 évvel később brit tudósok lenyűgöző felfedezést tettek: az ózonrétegben hatalmas lyuk található az Antarktisz felett. Ez a lyuk minden tavasszal megjelenik, és körülbelül akkora, mint az Egyesült Államok. Amikor az évszakok változása miatt a szél iránya megváltozik, a lyuk újra megtelik ózonmolekulákkal. Ebben az esetben bizonyos számú molekula kitölti a lyukat, míg más részeken a gázréteg elvékonyodik.
Mi fenyegeti a védőréteg csökkenését?
1992 telén az ózonréteg Európa és Kanada felett 20%-kal vékonyabb lett. Azokon a területeken, ahol ez a rétegnem kellően sűrű és nem képes kiszűrni az erős sugárzást, nagyon érezhetően megnő a bőrrákos esetek száma. Magán az Antarktiszon a tudósok rendkívül magas klór-monoxid-szintet regisztráltak, amely az ózon klór általi pusztítása következtében képződik. A kutatók számításai szerint a védőréteg mindössze 1%-ának elvesztése a Földet érő ultraibolya sugárzás 2%-os növekedéséhez vezet, ugyanakkor a bőrrákos megbetegedések száma 3-6%-kal nő. Az ultraibolya sugárzás a szervezet immunitását is tönkreteszi, így az ember védtelenebbé válik a fertőzésekkel szemben. Az ultraibolya károsíthatja minden növény sejtjét, a gabonaféléktől a fákig.
Mivel az ózonréteg megtartja a hőt, az ózonréteg csökkenésével a levegő ezen a szélességen lehűl, megváltoztatva a világ szeleit és időjárását. Nehéz megjósolni, hogy a réteg kimerülése milyen hatással lesz az éghajlatra a jövőben, a tudósok a természetes területek kiszáradását, a növényzet egy részének elvesztését és a táplálékhiányt jósolják, ha nem oldják meg a gáz elpusztításának problémáját.. Még a védőréteget leromboló gázok kibocsátásával járó emberi tevékenység beszüntetése mellett is legalább 100 évbe telne, hogy visszaálljon a korábbi szintre.
