Dziura ozonowa

W atmosferze ziemskiej (w stratosferze) na wysokości od 10 do 50 km występuje warstwa o podwyższonej koncentracji ozonu (O3) - ozonosfera. Maksymalne stężenie ozonu utrzymuje się na wysokości ok. 23 km. Znaczny spadek koncentracji ozonu (do 90%) w ozonosferze nazywany jest dziurą ozonową. Obserwowany jest od końca lat 70, głównie w okolicach bieguna południowego, nad Antarktydą. Pojawia się tam rokrocznie w okresie wiosennym (od września do listopada). Tempo spadku wynosi ok. 3% na rok. Dziura ozonowa nad Antarktydą powiększyła się już o 15% od chwili jej odkrycia. Dalej rozprzestrzenia się nad południową Argentyną i Chile. Zmniejszenie ilości ozonu sięga nawet 70%. Na wysokościach 14-17 km występują prawie całkowite braki ozonu.

Atmosfera   Dziura Ozonowa    Oddziaływanie    Źródło    Obserwacje    Zagrożenie

Ozon, tritlen (O3) - jedna z odmian alotropowych tlenu. Ozon jest niebieskim gazem, cięższym od powietrza. W stanie wolnym występuje w atmosferze, powstaje w wyniku rozpadu cząsteczek O2 pod wpływem światła i dalszego łączenia się ich, wg równań:



Jest gazem niepalnym (ma jednak zdolność, podobnie, jak ditlen - O₂, podtrzymywać proces spalania), dobrze rozpuszczalnym w wodzie, dość nietrwałym:

Jest silnym utleniaczem:


Jest gazem trującym dla ludzi, zwierząt i roślin.
Wykorzystywany jest do wyjaławiania wody pitnej (ozonowanie), pomieszczeń (szczególnie w szpitalach: lampa ozonowa), utleniania paliwa rakietowego, a także jako reagent w ozonolizie.

Ozon jest jednym z najskuteczniejszych znanych środków dezynfekcyjnych, nie wytwarza rakotwórczych i innych szkodliwych produktów ubocznych. W procesie uzdatniania wody (ozonowanie) ozon jest jedną z najlepszych możliwości, ponieważ nie jest tak drogi w późniejszej eksploatacji jak np. odwrócona osmoza (ultrafiltracja), a produkt wynikowy jest porównywalny.
Typowy środek dezynfekcyjny do uzdatniania wody – chlor, podczas procesu chlorowania wody z zawartymi w niej związkami organicznymi, powoduje powstawanie produktów ubocznych, które są umiarkowanie toksyczne dla ludzi, m.in. chloroform. Trzeba jednak podkreślić, że substancje te tworzą się w bardzo małej ilości i ich szkodliwość jest znacznie mniejsza, niż składników wody nieuzdatnianej.
Dla porównania, działanie bakteriobójcze ozonu jest około 50 razy skuteczniejsze i 3000 razy szybsze niż chloru. Niestety, ozon ma stosunkowo krótki czas rozkładu, przez co ozonowana woda pozostaje aseptyczna przez krótki czas (tzn. nie można jej bezpiecznie przesyłać długimi rurociągami). Dlatego ozon nie może całkowicie wyeliminować chloru z procesu uzdatniania wody, jednakże może go w istotny sposób ograniczyć do minimum, w ilości niezbędnej do utrzymania w sterylności wszystkich nitek sieci wodociągowej po przejściu wody przez Stację Uzdatniania. Zabieg taki wyraźnie poprawia właściwości organoleptyczne spożywanej wody (brak wyczuwalnego zapachu i smaku chloru oraz mętnego zabarwienia).

W atmosferze spełnia funkcję filtra pochłaniającego promieniowanie ultrafioletowe, które emitowane jest przez Słońce. Pochłanianie to polega na reakcji rozszczepienia cząsteczki ozonu na tlen i rodnik tlenowy, która jest odwróceniem reakcji syntezy ozonu. Przerzedzenie warstwy ozonowej nazywa się dziurą ozonową.

Ozon jest dubletowym rodnikiem i jego struktury elektronowej nie można opisać za pomocą jednej konfiguracji. Najprostszym modelem teoretycznym, pozwalającym jakościowo opisać strukturę elektronową ozonu jest metoda mieszania dwóch konfiguracji.