Hvad er den kemiske formel af ozon, og hvordan er ozon dannet i atmosfæren?

Ozon er en simpel kemisk forbindelse, der kun indeholder oxygenatomer, og dens virkninger afhænger af, hvor i atmosfæren det forekommer. I den øvre stratosfære udgør den et beskyttende skjold mod solens ultraviolette stråling, men nær jorden er det et forurenende stof, som kan forårsage åndedrætsbesvær hos mennesker og dyr. Oprettelsen og ødelæggelsen af ​​stratosfærenes ozon afhænger primært af naturlige processer, men nær jorden er industrielle processer hovedsagelig ansvarlige for dets oprettelse.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

Ozon, med kemisk formel O3, dannes af almindeligt ilt i den øvre stratosfære med energi fra solens ultraviolette stråler. Ozon danner også i den nedre atmosfære fra naturlige og industrielle processer.

Kemisk sammensætning

Et ozonmolekyle består af tre oxygenatomer (O3), hvorimod den stabile oxygenform, som normalt findes i Atmosfæren består af kun to. Når visse kemiske processer gør et ekstra oxygenatom tilgængeligt, binder det stærkt reaktive atom let med et oxygenmolekyle. Ozon er også meget reaktiv, og dets oxiderende evne er anden kun for fluor. Det er nyttigt som et deodoriserings- og blegemiddel såvel som til at dræbe bakterier og rensende vand. Det er en lyseblå gas ved stuetemperatur, og dens stærke lugt minder om en tordenvejr, fordi lynnedslag producerer ozon.

Produktion af Stratospheric Ozone

Ultraviolet lys fra solen reagerer med iltmolekyler i den øvre atmosfære for at danne stratosfæren ozonlaget. Når det energiske lys rammer iltmolekyler, bryder det dem ind i to separate oxygenatomer, og hver af de stærkt reaktive atomer binder sammen med et andet oxygenmolekyle, hvilket resulterer i dannelsen af ​​to ozonmolekyler. Disse reaktioner forekommer hyppigst over troperne, hvor sollyset er mest intensivt. De er vigtige, fordi den ultraviolette stråling de absorberer ellers ville nå planetens overflade, hvor det ville gøre det svært for livet at eksistere.

Produktion af troposfærisk ozon

Fordi det er sådan en ætsende gas, ozon i den nedre atmosfære er kendt som dårlig ozon, og en række kemiske reaktioner producerer det. En af dem forekommer inden for automobilmotorer, hvor ilt og nitrogengas kombinerer nitrogenoxid. Denne gas reagerer med oxygen for at danne kvælstofdioxid. På solrige, varme dage bryder nitrogendioxid igen ned for at frigive et oxygenatom, der igen binder med et oxygenatom til dannelse af ozon. Emissioner fra fabrikker og energistationer, der brænder fossile brændstoffer, skaber også ozon gennem en lignende proces. Ozon danner også omkring højspændings elektrisk udstyr.

Ozonforurening

Ozon forekommer naturligt i troposfæren, primært på grund af udslip af kulbrinter fra planter og jord, der nedbrydes i sollys til salpetersyre og iltradikaler. Naturniveauer er sjældent høje nok til at forårsage problemer for mennesker, men den ekstra ozon fra industrielle processer og biler kan forårsage en række af dem. Den meget reaktive gas beskadiger skove og afgrøder, beskadiger levende væv og forårsager åndedrætsbesvær hos følsomme individer. Ozonniveauerne i troposfæren er ikke konstante - de stiger på varme solrige dage i storbyområder og andre områder med høj industriaktivitet. Ozon er en primær bestanddel af smog.