Ozónová vrstva

V různých vrstvy atmosféry existuje vrstva, jejíž koncentrace ozonu je nejvyšší na celé planetě. Jedná se o takzvanou ozonovou vrstvu. Tato oblast se nachází ve stratosféře asi 60 km nad mořem má nezbytné účinky na život na planetě. Kromě toho se můžete dozvědět více o obnovení ozonové vrstvy což je aktuální téma posledních desetiletí.

S emisemi určitých škodlivých plynů do atmosféry člověkem Tato vrstva utrpěla ztenčení, které ohrozilo její funkci pro život na planetě. Dnes se však zdá, že se to zotavuje. Chcete vědět, jakou funkci plní ozonová vrstva a jak je pro člověka důležitá? Studie o ničení ozonové vrstvy je zásadní pro pochopení jeho relevance.

Ozonový plyn

Abychom začali chápat funkci ozónové vrstvy, musíme nejprve porozumět vlastnostem plynu, ze kterého je tvořena: ozónu. Jeho chemický vzorec je O3 a je to alotropní forma kyslíku, tedy jedna z forem, ve kterých se vyskytuje v přírodě. On ozon Je to plyn, který se za běžných teplotních a tlakových podmínek rozkládá na běžný kyslík. Vydává také pronikavý sirný zápach a jeho barva je jemně modrá. Pokud by byl na povrchu Země nalezen ozón bylo by to toxické pro rostliny a zvířata. Existuje však přirozeně v ozonové vrstvě a bez této vysoké koncentrace tohoto plynu ve stratosféře bychom nebyli schopni jít ven.

Úloha ozonové vrstvy

Ozon je důležitým ochráncem života na zemském povrchu. Je to dáno jeho funkcí ochranného filtru proti ultrafialovému záření ze Slunce. Ozon je zodpovědný především za pohlcování slunečních paprsků, které se nacházejí v vlnová délka mezi 280 a 320 nm. La tvorba ozónové vrstvy je pro tuto absorpci zásadní.

Když ultrafialové záření ze Slunce dopadne na ozón, molekula se rozloží na atomární kyslík a běžný kyslík. Když se společný a atomový kyslík znovu setkají ve stratosféře, znovu se spojí a vytvoří molekulu ozonu. Tyto reakce jsou ve stratosféře konstantní a ozón a kyslík koexistují současně. Význam ozonové vrstvy pro život na Zemi je patrný v ochraně životního prostředí.

Chemické vlastnosti ozonu

Ozon je plyn, který lze detekovat při elektrických bouřích a v blízkosti vysokého napětí nebo jiskření. Například ve směšovačích, kdy při kontaktu s kartáči vznikají jiskry, vzniká ozón. To lze snadno rozpoznat podle vůně. On taky díra v ozonové vrstvě Je to fenomén, který zdůraznil jeho důležitost.

Tento plyn může kondenzovat a vypadat jako velmi nestabilní modrá kapalina. Pokud však zamrzne, bude mít černo-fialovou barvu. V těchto dvou stavech je to velmi výbušná látka vzhledem ke své velké oxidační síle.

Když se ozon rozloží na chlór, je schopen oxidovat většinu kovů, a přestože je jeho koncentrace na zemském povrchu velmi malá (pouze asi 20 ppb), je schopen oxidovat kovy.

Je těžší a aktivnější než kyslík. Je také více oxidující, a proto se používá jako dezinfekční prostředek a germicid, v důsledku oxidace bakterií, které tento účinek. Používá se k čištění vody, ničení organických látek nebo vzduchu v nemocnicích, ponorkách atd.

Jak se ozon vytváří ve stratosféře?

Ozon se vyrábí hlavně tehdy, když jsou molekuly kyslíku vystaveny velkému množství energie. Když se to stane, tyto molekuly se stanou atomovými volnými radikály kyslíku. Tento plyn je extrémně nestabilní, takže když narazí na jinou běžnou molekulu kyslíku, váže se a vytváří ozon. K této reakci dochází přibližně každé dvě sekundy.

V tomto případě je zdrojem energie, který podrobuje běžný kyslík ultrafialové záření ze slunce. Ultrafialové záření je to, co disociuje molekulární kyslík na atomový kyslík. Když se atomové a molekulární molekuly kyslíku setkají a vytvoří ozon, ten je zase zničen působením samotného ultrafialového záření.

Ozonová vrstva je nepřetržitě vytváření a ničení molekul ozonu, molekulární kyslík a atomový kyslík. Tímto způsobem se vytváří dynamická rovnováha, při které se ozon ničí a formuje. Takto funguje ozon jako filtr, který nedovolí, aby toto škodlivé záření prošlo na povrch Země.

Ozonová vrstva

Samotný pojem „ozonová vrstva“ je obecně nepochopen. To znamená, že se jedná o koncept, že v určité výšce ve stratosféře existuje vysoká koncentrace ozonu, která pokrývá a chrání Zemi. Víceméně je to znázorněno, jako by byla obloha pokryta zakalenou vrstvou.

To však není tento případ. Pravdou je, že ozón není koncentrován ve vrstvě, ani se nenachází v konkrétní výšce, ale je to spíše vzácný plyn, který je ve vzduchu velmi zředěný a navíc se objevuje od země až za stratosféru. To, čemu říkáme „ozonová vrstva“, je oblast stratosféry, kde je koncentrace molekul ozonu je relativně vysoká (několik částic na milion) a mnohem vyšší než ostatní koncentrace ozonu na povrchu. Ale koncentrace ozonu ve srovnání s koncentrací jiných plynů v atmosféře, jako je dusík, je nepatrná.

Pokud by ozonová vrstva zmizela, sluneční ultrafialové paprsky zasáhnou zemský povrch přímo bez jakéhokoli typu filtru a způsobí sterilizaci povrchu, ničí veškerý pozemský život.

Koncentrace plynného ozonu v ozonové vrstvě je asi 10 dílů na milion. Koncentrace stratosférického ozonu se mění s nadmořskou výškou, ale nikdy to není více než stotisícina atmosféry, ve které se nachází. Ozon je tak vzácný plyn, že kdybychom ho za chvíli oddělili od zbytku vzduchu a přitáhli k zemi, měl by tloušťku jen 3 mm.

Zničení ozonové vrstvy

Ozonová vrstva se začala zhoršovat již v 70. letech, kdy bylo vidět škodlivé působení plynů oxidů dusíku na ni. Tyto plyny byly vypuzovány nadzvukovými rovinami.

Oxid dusný reaguje s ozonem, což vede k oxidu dusnatému a běžnému kyslíku. I když k tomu dojde, působení na ozonovou vrstvu je minimální. Plyny, které skutečně poškozují ozonovou vrstvu, jsou CFC (chlorfluoruhlovodíky). Tyto plyny jsou výsledkem použití syntetických chemikálií.

Poprvé bylo známo, že došlo k vyčerpání ozonové vrstvy, v roce 1977 v Antarktidě. V roce 1985 bylo možné měřit, že škodlivé ultrafialové záření ze Slunce se zvýšilo 10krát a že ozonová vrstva nad Antarktidou se snížil o 40%. Od té doby jsme o tom začali mluvit ozonová díra.

Ztenčení ozonové vrstvy bylo dlouho záhadou. Vysvětlení spojená se slunečními cykly nebo dynamickými charakteristikami atmosféry se zdají neopodstatněná a dnes se zdá být prokázáno, že je to způsobeno zvýšením emisí freonů (chlorfluoruhlovodík nebo CFC), plyn používaný v aerosolovém průmyslu, plasty a chladicí a klimatizační okruhy.

CFC jsou velmi stabilní plyny v atmosféře, protože nejsou toxické ani hořlavé. To jim dává dlouhou životnost, což vám umožní zničit molekuly ozonu, které vám dlouho stojí v cestě.

Pokud by byla zničena ozonová vrstva, zvýšení UV záření by spustilo katastrofickou sérii biologických reakcí, jako je zvýšení frekvence infekčních onemocnění a rakoviny kůže. Dále nezapomínejme, že význam ozónové vrstvy pro život na Zemi je zásadní tváří v tvář klimatickým změnám.

Na druhou stranu produkce skleníkových plynů (emitovaných z povrchu Země působením hlavně člověka), které generují tzv. "Skleníkový efekt", bude mít za následek globální oteplování s regionálními změnami teploty, což povede ke zvýšení hladiny moře v důsledku, kromě jiných faktorů, postupného tání velkých hmot polárního ledu.

Je to jako ryba, která kouše ocas. Čím větší je množství slunečního záření, které ovlivňuje zemský povrch, tím větší je dopad na teploty. Když k tomu přidáme účinky globálního oteplování způsobené zvýšeným skleníkovým efektem a vyšším výskytem UV paprsků ze Slunce na ledové masy, jako je Antarktida, můžeme vidět, že Země je ponořena ve stavu přehřátí poháněné tím vším.

Jak vidíte, ozonová vrstva má zásadní význam pro život na planetě, a to jak pro člověka, tak pro vegetaci a zvířata. Udržování dobré ozonové vrstvy je prioritou, a proto musí vlády pokračovat v práci na zákazu emisí plynů, které ničí ozon.