Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Hvad er de gasser, der påvirker ozonlaget?

I det øverste område af jordens stratosfære absorberer et tyndt lag ozonmolekyler ultraviolet sollys, hvilket gør forholdene til overfladen befordrende for levende væsener. Ozonlaget er tyndt - kun om tykkelsen af ​​to stablede pennier - og visse gasser interagerer med ozon for at forårsage en sæsonmæssig udtynding af laget. De fleste af de gasser, der er ansvarlige for disse ozonhuller, frigives som følge af menneskelig industriel eller landbrugsaktivitet.

Ozonlaget

Oxygen danner omkring 21 procent af jordens atmosfære, og størstedelen af der eksisterer som et stabilt molekyle bestående af to oxygenatomer. I den øvre stratosfære har sollys dog tilstrækkelig energi til at dele nogle af disse molekyler i frie oxygenatomer, der kan kombinere med de stabile iltmolekyler til dannelse af ozon - et molekyle, der består af tre oxygenatomer. De tre atomer opretter en konfiguration, der gør det muligt for molekylet at absorbere ultraviolet lys. Forskere mener, at ozonlaget dannede omkring 600 millioner år siden, hvilket tillod organismer at komme ud fra havet og leve på land.

Effekter af chlor og brom

Klor og brom har lignende atomstrukturer, og de har begge evnen til at nedbryde ozonlaget. Når et enkelt atom af et element kommer i kontakt med et ozonmolekyle, strimler det det ekstra oxygenatom til dannelse af et lidt mere stabilt molekyle - enten en hypochlorit eller en hypobromition - og efterlader molekylær oxygen. At være langt fra inert reagerer hver hypoklorit og hypobromit ion med et andet ozonmolekyle, denne gang danner to oxygenmolekyler og efterlader chlor- eller brom-radikalet fri til at starte processen igen. På denne måde kan et enkelt chlor- eller bromatom konvertere tusindvis af ozonmolekyler til ilt.

CFC'er, methylbromid og haloner

Hvis chlor eller bromgas frigives på overfladen, ville det heller ikke gøre det til stratosfæren - de ville danne forbindelser længe før de kom der. Klor er imidlertid en primær bestanddel af to klasser af inerte gasser, kaldet chlorfluorcarboner eller CFC'er. Disse gasser migrerer ind i den øvre atmosfære, hvor solens stråling er stærk nok til at opdele molekylerne og frigive fri klor. På samme måde frigør methylbromid i jordniveau brom til stratosfæren. CFC'er har mange anvendelser i industrien, og methylbromid er et pesticid. Andre klasser af ozonnedbrydende gasser, der indeholder brom, kaldet haloner, anvendes i ildslukkere og landbrug.

Kontrolforanstaltninger

I 1972 havde 197 lande accepteret betingelserne i Montreal-protokollen, en international traktat om kontrol med anvendelsen af ​​visse CFC'er og haloner. Traktaten omhandler ikke specifikt tetrachlormethan, et andet ozonnedbrydende stof, men da det anvendes til fremstilling af CFC'er, der er udfaset, er deres anvendelse faldet. Traktaten omhandler heller ikke frigivelsen af ​​methylbromid eller nitrousoxid. Sidstnævnte er en anden ozonnedbrydende gas, der frigives i landbrug og landbrug. Som CFC'er danner nitrogenoxid et reaktivt radikal i stratosfæren, der strimler det ekstra oxygenatom fra ozon.

Klik for at udvide hele teksten