Visoko nad našimi glavami, v stratosferi, na nadmorski višini 19-48 km, je planet obdan z ozonom. To je vrsta kisika. Če je molekula kisika v zraku sestavljena iz dveh atomov kisika, ki sta združena - O2, potem je molekula, ki ima tri atome, označena s formulo ozona - O3. Ustvarja ga sončna svetloba. Ko ultravijolični žarki Sonca prehajajo skozi ozračje, uničijo navadne dvoatomske molekule kisika. Vsak osvobojeni atom se pridruži sosednjemu O2. Tako nastane kemična formula ozona - O3.
Kaj je ozon?
Francoska fizika Fabry in Buisson sta ta plin odkrila prvič. Leta 1913 so ugotovili, da zemeljska atmosfera aktivno absorbira sončne žarke z valovno dolžino od 200 do 300 nm. Izraz "ozon" v grščini pomeni "dišeč", "dišeč". Vsi poznajo značilen vonj tega plina, ki se pojavi po nevihti. Kisik je v ozračju prisoten v treh alotropnih oblikah: O2 – molekularni, O – atomski in O3 – formuli ozona, ki se pridobiva s kemičnim združevanjem prvih dveh.
Plinske lastnosti
Ozonska plast je dovoljtanek, skoraj neviden. Če bi vse molekule tega plina, ki zavzemajo 29 km prostora, združili v eno samo trdno kroglo, bi njegova debelina znašala le tretjino centimetra. Nekaj ozona je v zraku nad zemeljsko površino. Ko se izpušni plini ali smog iz avtomobila sprostijo v zrak, sončna svetloba reagira s kemikalijami v emisijah in tvori ozon. Še posebej se čuti v vročem dnevu, v zraku, polnem smoga, saj doseže raven, ki ogroža zdravje. Formula ozonske snovi je fizično nestabilna, pri koncentraciji več kot 9 % v zraku pa plin eksplodira, zato je njegovo shranjevanje možno le pri nizkih temperaturah. Ko se plin ohladi na -111,90C, se plin spremeni v tekočino.
presežek ozona
Človek ne more živeti v čistem kisiku, majhna količina ozona v ozračju mu je koristna, vendar je njegova prevelika koncentracija lahko smrtonosna. Ni vam ga treba vdihniti, ker lahko ta oblika kisika poškoduje vaša pljuča. Športniki, ki vdihnejo velike količine zraka, polnega z ozonom, se lahko pritožujejo nad težo in bolečino pri vdihu. Zaradi presežka ozona trpijo tudi drevesa in rastline, ki rastejo ob avtocesti, kjer je zrak nasičen z izpušnimi plini. Takšna značilnost tega plina nad samo površino zemlje. Njegova naravna vsebnost (en del v desetinah milijonov drugih delov zraka) sodeluje pri oksidativnih procesih, ki se pojavljajo na celični ravni v človeškem telesu. V formuli ozona samo en atom kisika deluje kot oksidant in dvaostali se izločijo kot prosti kisik.
koristne lastnosti
Pri uporabi popolnoma prečiščenega zraka v zaprtih prostorih so raziskovalci opazili povečanje števila bolezni ljudi v njih. Razlog se je izkazal za preprost - pomanjkanje ozona v prečiščenem zraku je povzročilo motnje v telesu. Redni majhni odmerki plina so koristni tudi za preprečevanje bolezni.
Kakšen je učinek plina? Glede na rezultate poskusov so znanstveniki prišli do zaključka, da ozon vodi do uničenja skoraj vseh naravno prisotnih virusov, bakterij, protozojev, pa tudi plesni in kvasovk. V nekaj minutah majhen delež (formula ozona O3) v litru zraka nevtralizira vse za človeka nevarne snovi. Konec koncev je ozoniranje naravni proces, ki je skupen telesu. Tudi v prostoru ozon osveži zrak, praktično odstrani nevarnost okužbe z boleznimi, ki se prenašajo po zraku, nevtralizira dim, prah in alergene, spojine težkih kovin in druge zračne sestavine, škodljive za človeka. Z razgradnjo v vodo, kisik in ogljikov dioksid te spojine izgubijo strupenost in odstranijo neprijetne vonjave. Glede na formulo ozona v kemiji se njegova visoka oksidacijska moč vse pogosteje uporablja za razkuževanje zraka in pitne vode.
Sloj 20 kilometrov nad zemeljsko površino dejansko ščiti naše zdravje z absorpcijo ultravijoličnih žarkov. Deluje kot filter, ki ščiti Zemljo pred škodljivim ultravijoličnim sevanjem. Brez zaščitne plasti bi bilo življenje na planetu nemogoče. Dokazano je, da se je rastlinstvo in živalstvo na Zemlji pojavilo šele, ko je nastal močan ščit, ki jo ščiti pred sončnim sevanjem. Ultravijolična svetloba pomaga koži, da dobi lepo porjavelost, a je hkrati glavni krivec za sončne opekline in kožnega raka.
ozonska luknja
V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja so znanstveniki, ki so preučevali ozonsko plast nad planetom, odkrili, da lahko kemikalije, ki se uporabljajo v hladilnikih, klimatskih napravah in aerosolih, uničijo ozon. Plini se sproščajo v zrak vsakič, ko se te naprave popravijo ali ko se razpršijo različni aerosoli. Po mnenju znanstvenikov škodljivi plini sčasoma dosežejo molekule ozona. Hkrati sončno sevanje sprošča klor iz ogljikovodikov klora in fluora, ki uniči strukturno formulo ozona in ga spremeni v navaden kisik. Tako se zaščitni sloj uniči. Še 15 let pozneje so britanski znanstveniki naredili osupljivo odkritje: ogromna luknja v ozonski plasti se nahaja nad Antarktiko. Ta luknja se pojavi vsako pomlad in je približno velikosti Združenih držav. Ko se zaradi menjave letnih časov spremeni smer vetra, se luknja ponovno napolni z molekulami ozona. V tem primeru določeno število molekul zapolni luknjo, medtem ko se v drugih delih plinska plast tanjša.
Kaj ogroža zmanjšanje zaščitne plasti?
Pozimi leta 1992 se je ozonska plast nad Evropo in Kanado tanjšala za 20%. Na območjih, kjer je ta plastpremalo gosto in ne more filtrirati močnega sevanja, se število primerov kožnega raka zelo opazno poveča. Nad samo Antarktiko so znanstveniki zabeležili izjemno visoke ravni klorovega monoksida, ki nastane kot posledica uničenja ozona s klorom. Raziskovalci so izračunali, da izguba le 1% zaščitne plasti vodi do povečanja količine ultravijoličnega sevanja, ki doseže Zemljo, za 2%, hkrati pa se število kožnih rakov poveča za 3-6%. Ultravijolično sevanje uniči tudi imuniteto telesa, zaradi česar je človek bolj nemočen pred okužbami. Ultravijolično sevanje lahko poškoduje celice vseh rastlin, od žita do dreves.
Ker ozonska plast zadržuje toploto, ko se ozonska plast zmanjšuje, se zrak na tej zemljepisni širini ohlaja, kar spreminja svetovne vetrove in vreme. Težko je predvideti, kakšen vpliv bo izčrpavanje plasti imela na podnebje v prihodnosti, znanstveniki napovedujejo izsuševanje naravnih območij, izgubo dela vegetacije in premalo hrane, če ne bo rešen problem uničenja tega plina.. Tudi ob prenehanju človekove dejavnosti, ki vključuje emisije plinov, ki uničujejo zaščitno plast, bi trajalo vsaj 100 let, da se vrne na prejšnjo raven.
