Hvordan skader CFC'er ozonlaget?

Før Thomas Midgley Jr. og hans medvirkende opfandt Freon i 1928 var de mest almindelige kølemidler farlige kemikalier som svovldioxid, methylchlorid og ammoniak. Freon er en kombination af flere chlorfluorcarboner eller CFC'er, som er så kemisk inerte, at ingeniører troede, at de havde fundet en mirakelforbindelse. CFC'er er usmageligt, lugtfri, ubrændbart og ikke-ætsende, men i 1974 advarede to videnskabsmænd, at de er langt fra uskadelige, og deres advarsler blev bekræftet i 1985.

Ozonlaget

Oxygen er næststørste gas i jordens atmosfære, og den findes primært som molekyler fremstillet af to oxygenatomer. Oxygen kan imidlertid kombinere i molekyler med tre atomer, der dog kaldes ozon. Ozon i nærheden af ​​jorden er et forurenende stof, men i den øvre stratosfære danner det et beskyttende lag rundt på planeten, der absorberer ultraviolet sollys og derved beskytter hele livet mod de skadelige virkninger af strålingen. Tykkelsen af ​​dette lag måles i Dobson-enheder (DU); en DU er en hundrededel af en millimeter ved standard temperatur og tryk. Ozonlaget er i gennemsnit omkring 300 til 500 DU, hvilket er omkring tykkelsen af ​​to stablede pennier.

Effekten af ​​CFC'er

Forskere begyndte først at indse potentialet for klor til at interagere destruktivt med ozon i begyndelsen af ​​1970'erne, og Sherwood Rowland og Mario Molina advarede om faren for, at CFC'er udgjorde ozonlaget i 1974. Denne fare er en direkte følge af, at CFC'er - der indeholder kulstof, fluor og chlor - er så inerte. Fordi de ikke reagerer med noget i den nederste atmosfære, overføres CFC-molekyler til den øverste atmosfære, hvor solens stråling er intens nok til at bryde dem fra hinanden. Dette giver fri chlor - et element, der er alt andet end inert.

Effekten af ​​chlor på ozon

Processen hvorved klor ødelægger ozon er to trin. Et chlorradikal, som er yderst reaktivt, strimler det ekstra oxygenatom fra et ozonmolekyle, der danner chlormonoxid og efterlader et oxygenmolekyle som et produkt af reaktionen. Klormonoxid er imidlertid også meget reaktiv, og det kombinerer med et andet ozonmolekyle til dannelse af to oxygenmolekyler og efterlader chloratom at starte processen igen. Et enkelt chloratom kan ødelægge tusindvis af ozonmolekyler i tilstrækkelig kolde temperaturer. Disse temperaturer findes over Antarktis og i mere begrænset omfang over Arktis, om vinteren.

Ozonhulet

Forskere opdagede først bevis for et ozonhul over Antarktis i 1985. Verden regeringerne var hurtige til at reagere og nåede til enighed i Montreal i 1987 til i 2010 at afskaffe CFC-brug blandt de lande, der underskrev. Den gennemsnitlige tykkelse af laget i et ozonhul, der udvikles hvert år i Antarktis-foråret, er ca. 100 DU - tykkelsen af ​​en krone. Det største hul blev observeret i 2006; Det var 76,30 millioner kvadratkilometer i område (29,46 millioner kvadrat miles); Intet hul i efterfølgende år, fra 2014, har været så stort. Det første ozonhul over arktikken blev observeret i 2011 efter en usædvanlig kold arktisk vinter