Звідки взявся озон і його роль в природі
Сьогодні, мабуть, не зустрінеш людину, якане чув би про проблему озонового шару планети. Безліч міфів, припущень і різних гіпотез розтиражовано засобами масової інформації. Але ось що це таке і звідки взявся озон на Землі, пам'ятають не всі. Спробуємо розібратися в даному питанні.
Трохи історії
Першовідкривачем озону вважається фізик зГолландії Мартін ван Марум. У 1785 році при пропущенні електричного розряду через колбу з повітрям він отримав газ із запахом. Але описав його хімік з Німеччини Х.Ф. Шенбейн тільки в 1840 році. Газ він назвав озоном, що в перекладі з грецької мови означає «пахне». Таким чином, була проведена аналогія з виділеним їм запахом. А ось звідки взявся озон в атмосфері планети, стало відомо набагато пізніше.
Два атома кисню і ще один
Алотропна модифікація кисню, що складається їхтрьох атомів, в хімії носить назву озон. Описати його можна як трохи блакитний газ з яскраво вираженим запахом при нормальних умовах. При охолодженні він перетворюється спочатку в рідину синього кольору (індиго), а при переході в твердий стан утворює кристали темно-синього або майже чорного кольору. Молекули газоподібного озону в природі дуже нестійкі, але поки вони існують, речовина володіє сильними окисними властивостями.
природний озон
Всім відомий озоновий шар планети (озоносфера)- це стратосферний озон. Він знаходиться на висоті 12-25 кілометрів. На нього припадає близько 90% всього природного озону. Решта 10% - це газ, який знаходиться нижче. Він називається тропосферний озон. Крім різного розташування в атмосфері ці два газу мають і абсолютно різне значення
Звідки взявся озон в стародавній атмосфері
Блакитний газ виник в атмосфері планети вВнаслідок дуже складною фотохімічної реакції. Під впливом ультрафіолетового випромінювання Сонця і космічної радіації, при розпаді молекул води до двоатомний кисню приєднується третій атом і утворюється алотропна атом озону. Ця реакція протікає у верхніх шарах атмосфери планети і сьогодні. Всього за обсягом цей газ займає 0,6 частини на мільйон - це значить, що в кубометрі атмосфери міститься 0,6 сантиметра кубічного озону. Ось звідки взявся озон в атмосфері нашої планети.
Озон і життя на планеті
На висоті 25 кілометрів цей газ зосередженийдуже тонким шаром. Але роль його для життя дуже значна. Звідки взявся озон на Землі, ми вже знаємо. Він служить щитом для ультрафіолетового випромінювання - згубного для всього живого. Саме завдяки поглинанню цього ультрафіолету, що супроводжується утворенням озону, відбувається захист людства від загибелі. Швидкість утворення озону в середньому дорівнює швидкості його розпаду. Важливість озону для життя оцінена людством. І 16 вересня весь світ відзначає день охорони озонового шару планети.
згубний газ
У російській класифікації озон відносять доречовин вищого класу небезпеки. Цей сильний окислювач дуже токсичний для людського організму. Він приносить найсильніший шкоду, надаючи повільне, але згубну дію. При тривалому вдиханні різко зростає ризик розвитку серцево-судинних порушень і поразок дихальних шляхів. Здатність озону вступати в реакцію з холестерином з утворенням нерозчинних сполук призводить до розвитку атеросклерозу.
Приземний газ
Звідки взявся озон в атмосфері Землі, а вособливості приземний газ - питання не просте. І варіантів відповіді на увазі кілька. Головне, що утворюється він все так же в результаті фотохімічних реакцій і впливу радіації або високих енергій. Як зміг в містах він утворюється зі своїх попередників (оксидів азоту, вуглеводнів) під впливом температури і сонячного випромінювання. А в період літньої спекотної погоди концентрація газу підвищується з чітко вираженим добовим ритмом. Максимум досягається опівдні, а мінімум в ранні ранкові години. Підвищення концентрації озону сприяють низхідні потоки повітря і висока температура.
Озон або кисень?
Якщо кисень - джерело життя всього живого, топриземний озон - її смерть. Недавні дослідження біологів підтвердили його згубну дію на легені нашої планети - на рослини. Під дією озону пори в листі рослин скорочуються, а процеси фотосинтезу придушуються. Комп'ютерна модель показала зниження споживання рослинами вуглекислого газу на 23%. А це вже серйозна загроза для життя на всій планеті.
Озон як ресурс
Людство здавна шукає способи використовувати всвоєї діяльності всі ресурси, які може надати Земля. І незалежно від того, звідки взявся озон в атмосфері, він не став винятком. Найсильніший окислювач знайшов застосування в стерилізації інструментів, в дезінфекції приміщень і одягу, в очищенні промислової, стічної та питної води. У перспективних виробництвах їм замінюють хлор при відбілюванні целюлози. Ведуться розробки в використанні рідкого озону як ракетного палива. А про косметику, збагаченої цим газом, знають всі жінки світу.
Озоновий щит і дірки в ньому
Для сучасної цивілізації питання полягає не втому, звідки взявся озон, а як зберегти захисний шар цього газу і не загинути в потоці ультрафіолету і космічної радіації. А щоб зрозуміти, як його зберегти, необхідно знати причини його руйнування. Зосередимо увагу на причинах руйнації озонового шару пов'язаних з антропогенною діяльністю:
- Розвиток космонавтики та ракетобудування призводить до порушення структури озонового шару, його розривів і стоншення.
- Розвиток надвисокої авіації сприяє підвищенню в атмосфері азотистих продуктів згоряння палива, які стають руйнівниками озону в атмосфері.
- Наступна причина також пов'язана з підвищенням концентрації азотистих основ в атмосфері і це застосування в сільськогосподарській діяльності азотних добрив.
- Всім відомі фреони, які широко застосовуютьсяпри виробництві розпилювачів, холодильників і кондиціонерів. У верхніх шарах атмосфери вони за допомогою фотохімічних реакцій виділяють атоми хлору. А вони в свою чергу гублять озоновий шар, з'єднуючись в хлористі підстави.
