المحتوى
الأوزون ، وهو شكل من أشكال الأكسجين ، ليس مركبًا وفيرًا في الغلاف الجوي للأرض ، ولكنه مركب مهم. إنه يشكل طبقة في الستراتوسفير تسد الأشعة الشمسية فوق البنفسجية الضارة ، وبدون تلك الطبقة ، تكون الظروف على السطح أقل مواتاة للكائنات الحية. إن إطلاق مركبات الكلوروفلوروكربون في الغلاف الجوي يدمر طبقة الأوزون هذه ، لأن الكلور - أحد مكونات مركبات الكربون الكلورية فلورية - يتفاعل بشدة ويتفاعل مع الأوزون لتحويله إلى جزيئات أكسجين عادية.
الأوزون في الجو
الأوزون هو مركب يتكون من ثلاث ذرات أكسجين ، وهو موجود في طبقتين منفصلتين في الغلاف الجوي. في التروبوسفير ، بالقرب من الأرض ، يعتبر ملوثا. أنه يضر المحاصيل ويسبب أمراض الجهاز التنفسي عند البشر. في الطبقة العليا من الستراتوسفير ، فإنها تشكل طبقة تمتص أشعة الشمس فوق البنفسجية. يقيس العلماء سمك هذه الطبقة من الأوزون "الجيد" في وحدات دوبسون ، التي سميت على اسم الفيزيائي البريطاني جوردون ميلر بورن دوبسون ، وهو رائد في دراسة الأوزون. يتم تعريف وحدة Dobson واحدة بسمك 0.01 مم (0.0004 بوصة) عند درجة حرارة وضغط قياسيين ، وهي 0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت) و 1 جو.
رد فعل مع الأوزون
يعمل الكلور كعامل مساعد في تحويل الأوزون إلى أكسجين في تفاعل لم يكن مفهوما حتى عام 1973. عندما تتفاعل ذرة الكلور الحرة وجزيء الأوزون ، تقوم ذرة الكلور بتجزيء جزيء الأكسجين الثالث لتكوين أول أكسيد الكلور ، وهو مركب غير مستقر ، وترك جزيء الأكسجين المستقر. لأن جزيء أول أكسيد الكلور غير مستقر ، يمكن أن يتفاعل مع ذرة أكسجين حرة لإنتاج جزيء آخر يتكون من ذرتين أكسجين - والأهم من ذلك - ترك ذرة الكلور حرة لبدء العملية مرة أخرى. يمكن أن تتكرر هذه الدورة آلاف المرات ، مما يقلل بشكل مطرد من كمية الأوزون.
مصادر الكلور
نظرًا لأن الكلور غير مستقر ، فإنه سيتفاعل ، في حالة إطلاقه في شكله الأولي ، مع عنصر أو مركب آخر قبل أن يصل إلى الستراتوسفير. ومع ذلك ، فإن الكلور عنصر رئيسي في فئة من المواد تسمى مركبات الكربون الكلورية فلورية ، والتي لها عدد من التطبيقات في الصناعة ، بما في ذلك التبريد. على عكس الكلور النقي ، فإن مركبات الكربون الكلورية فلورية خاملة ، وعندما يتم إطلاقها على مستوى الأرض ، فإنها تحتفظ بهيكلها إلى أجل غير مسمى. ومع ذلك ، يهاجرون في النهاية إلى الغلاف الجوي العلوي ، حيث يكون ضوء الشمس شديدًا بما يكفي لتفريقهم وإطلاق الكلور. الكلور ليس بالضرورة العنصر الوحيد الذي يستنفد الأوزون. البروم والهيدروجين والنيتروجين أيضا القيام بذلك.
ثقب الأوزون
يبلغ متوسط سماكة طبقة الأوزون حوالي 300 إلى 500 وحدة دوبسون ، والتي تتوافق تقريبًا مع سمك فدانين مكدسين. في عام 1984 ، أبلغ علماء بريطانيون في القطب الجنوبي عن ترقق متكرر لهذه الطبقة إلى 180 وحدة دوبسون ، أو أكثر بقليل من سمك قرش واحد. يحدث هذا التخفيف خلال فصلي الشتاء والربيع في أنتاركتيكا ، عندما تسرع سحب جسيمات الجليد في الستراتوسفير من تدمير الأوزون. ينمو الثقب كل عام ليشمل الجزء الأكبر من القارة القطبية الجنوبية وخارجها ، وأصبحت الطبقة رقيقة حتى 73 وحدة دوبسون في بعض السنوات ، وهو أقل من سمك الدايم.