Vysoko nad našimi hlavami, v stratosfére, vo výške 19-48 km, je planéta obklopená ozónom. Je to druh kyslíka. Ak molekula kyslíka vo vzduchu pozostáva z dvoch spojených atómov kyslíka - O2, potom molekula, ktorá má tri atómy, je označená vzorcom ozónu - O3. Vytvára sa slnečným žiarením. Keď ultrafialové lúče zo Slnka prechádzajú atmosférou, ničia obyčajné dvojatómové molekuly kyslíka. Každý uvoľnený atóm sa pripojí k susednému O2. Takto vzniká chemický vzorec ozónu - O3.
Čo je ozón?
Francúzski fyzici Fabry a Buisson objavili tento plyn prvýkrát. V roku 1913 určili, že slnečné lúče s vlnovou dĺžkou 200 až 300 nm sú aktívne pohlcované zemskou atmosférou. Výraz „ozón“v gréčtine znamená „voňavý“, „voňavý“. Každý pozná charakteristický zápach tohto plynu, ktorý vzniká po búrke. Kyslík je v atmosfére prítomný v troch alotropných formách: O2 – molekulová, O – atómová a O3 – vzorec ozónu, ktorý sa získava chemickou kombináciou prvých dvoch.
plynové zariadenia
Ozónová vrstva je dosťtenké, takmer neviditeľné. Ak by sa všetky molekuly tohto plynu, ktoré zaberajú 29 km priestoru, spojili do jednej pevnej gule, jeho hrúbka by zabrala len tretinu centimetra. Časť ozónu je vo vzduchu nad zemským povrchom. Keď sa výfukové plyny alebo smog uvoľňujú do ovzdušia, slnečné svetlo reaguje s chemikáliami v emisiách a vytvára ozón. Je to cítiť najmä v horúcom dni, vo vzduchu preplnenom smogom, pretože dosahuje úroveň, ktorá ohrozuje zdravie. Vzorec ozónovej látky je fyzikálne nestabilný a pri koncentrácii vyššej ako 9 % vo vzduchu plyn exploduje, takže jeho skladovanie je možné len pri nízkych teplotách. Po ochladení na -111,90C sa plyn mení na kvapalinu.
Prebytok ozónu
Človek nemôže žiť v čistom kyslíku, malé množstvo ozónu v atmosfére je pre neho užitočné, ale jeho nadmerná koncentrácia môže byť smrteľná. Nemusíte ho vdychovať, pretože táto forma kyslíka môže poškodiť vaše pľúca. Športovci, ktorí vdychujú veľké množstvo vzduchu plného ozónu, sa môžu sťažovať na ťažkosť a bolesť pri vdýchnutí. Prebytkom ozónu trpia aj stromy a rastliny rastúce pozdĺž diaľnice, kde je vzduch nasýtený výfukovými plynmi. Takáto charakteristika tohto plynu nad samotným povrchom zeme. Jeho prirodzený obsah (jedna jeho časť v desiatkach miliónov iných častí vzduchu) sa podieľa na oxidačných procesoch, ktoré prebiehajú na bunkovej úrovni v ľudskom tele. V ozónovom vzorci pôsobí ako oxidačné činidlo iba jeden atóm kyslíka a dvazvyšok sa vylúči ako voľný kyslík.
Užitočné vlastnosti
Pri použití úplne vyčisteného vzduchu v interiéri výskumníci zaznamenali zvýšený počet ochorení ľudí v nich. Dôvod sa ukázal byť jednoduchý – nedostatok ozónu vo vyčistenom vzduchu viedol k poruchám v organizme. Pravidelné malé dávky plynu sú tiež užitočné pri prevencii chorôb.
Čo je to plynový efekt? Vzhľadom na výsledky experimentov vedci dospeli k záveru, že ozón vedie k ničeniu takmer všetkých prirodzene sa vyskytujúcich vírusov, baktérií, prvokov, ako aj plesní a kvasiniek. V priebehu niekoľkých minút malá časť (ozón vzorec O3) v litri vzduchu zneutralizuje všetky látky nebezpečné pre človeka. Koniec koncov, ozonizácia je prirodzený proces, bežný pre telo. Aj v miestnosti ozón osviežuje vzduch, prakticky odstraňuje riziko nákazy chorobami prenášanými vzduchom, neutralizuje dym, prach a alergény, zlúčeniny ťažkých kovov a ďalšie zložky vzduchu škodlivé pre človeka. Rozkladom na vodu, kyslík a oxid uhličitý strácajú tieto zlúčeniny svoju toxicitu a odstraňujú nepríjemný zápach. Vzhľadom na vzorec ozónu v chémii sa jeho vysoká oxidačná sila čoraz viac využíva na dezinfekciu vzduchu a pitnej vody.
Vrstva 20 kilometrov nad zemským povrchom v skutočnosti chráni naše zdravie tým, že absorbuje ultrafialové lúče. Pôsobí ako filter, ktorý chráni Zem pred škodlivým ultrafialovým žiarením. Bez ochrannej vrstvy by bol život na planéte nemožný. Je dokázané, že flóra a fauna sa na Zemi objavili až vtedy, keď sa vytvoril silný štít, ktorý ju chránil pred slnečným žiarením. Ultrafialové žiarenie pomáha pokožke získať krásne opálenie, no zároveň je hlavným vinníkom spálenín a rakoviny kože.
Ozónová diera
V 70. rokoch minulého storočia vedci skúmajúci ozónovú vrstvu nad planétou zistili, že chemikálie používané v chladničkách, klimatizáciách a aerosóloch môžu zničiť ozón. Pri každej oprave týchto zariadení alebo pri rozprašovaní rôznych aerosólov sa do ovzdušia uvoľňujú plyny. Podľa vedcov sa škodlivé plyny nakoniec dostanú až k molekulám ozónu. Slnečné žiarenie zároveň uvoľňuje z chlór-fluórových uhľovodíkov chlór, ktorý ničí štruktúrny vzorec ozónu a mení ho na obyčajný kyslík. Tým je ochranná vrstva zničená. O ďalších 15 rokov urobili britskí vedci ohromujúci objav: nad Antarktídou sa nachádza obrovská diera v ozónovej vrstve. Táto diera sa objavuje každú jar a je veľká asi ako Spojené štáty americké. Keď sa zmení smer vetra v dôsledku zmeny ročných období, diera sa znovu naplní molekulami ozónu. V tomto prípade určitý počet molekúl vyplní dieru, zatiaľ čo v iných častiach sa vrstva plynu stáva tenšou.
Čo ohrozuje zmenšenie ochrannej vrstvy?
V zime roku 1992 sa ozónová vrstva nad Európou a Kanadou stenčila o 20 %. V oblastiach, kde sa táto vrstvanedostatočne hustý a neschopný odfiltrovať silné žiarenie, počet prípadov rakoviny kože veľmi citeľne narastá. Nad samotnou Antarktídou vedci zaznamenali extrémne vysoké hladiny oxidu chlóru, ktorý vzniká v dôsledku ničenia ozónu chlórom. Vedci vypočítali, že strata iba 1% ochrannej vrstvy vedie k zvýšeniu množstva ultrafialového žiarenia dopadajúceho na Zem o 2% a zároveň sa zvyšuje počet rakovín kože o 3-6%. Ultrafialové žiarenie ničí aj imunitu organizmu, čím sa človek stáva bezbrannejším voči infekciám. Ultrafialové žiarenie môže poškodiť bunky všetkých rastlín, od obilnín po stromy.
Keďže ozónová vrstva zadržiava teplo, ako sa ozónová vrstva zmenšuje, vzduch v tejto zemepisnej šírke sa ochladzuje a mení svetové vetry a počasie. Je ťažké predpovedať, aký vplyv bude mať vyčerpanie vrstvy na klímu v budúcnosti, vedci predpovedajú vysychanie prírodných oblastí, stratu časti vegetácie a nedostatok potravy, ak sa problém ničenia tohto plynu nevyrieši. Dokonca aj po ukončení ľudskej činnosti, ktorá zahŕňa emisie plynov, ktoré ničia ochrannú vrstvu, by trvalo najmenej 100 rokov, kým by sa vrátila na predchádzajúcu úroveň.
