Co je koncentrace ozonu?

ozon je modrý zbarvený toxický plyn složený ze tří kyslíkových molekul (o ₃ ), což může být buď zdravotní riziko nebo prospěšné pro život na Zemi v závislosti na tom, kde je pozorováno v atmosféře. Při nižších úrovních v atmosféře může koncentrace ozonu nad minimálním množstvím způsobit účinky na zdraví, ovlivnit růst rostlin a způsobit znečištění ovzduší a poškození budov. V horní atmosféře 10-20 mil (20-30 kilometrů) nad zemí působí ozon jako štít, aby zabránil některým škodlivým ultrafialovým paprskům před sluncem dosahujícím země.

Ozon nízké úrovně je tvořen reakcemi vozidel poháněných ropou s těkavými organickými sloučeninami (VOC) nalezenými v benzínu a rozpouštědlech barev. Když se sloučeniny hromadí v atmosféře, reagují s normálními kyslíkovými molekulami (O 2 ) a vytvářejí ozon a další sloučeniny přispívající k smogu nebo znečištění ovzduší. Ozon je chemicky aktivní, a když se nadechne, může reagovat s plicními tkáněmi a způsobit poškození. Je to také korozivní a můžezpůsobit poškození budovy v důsledku reakcí s výrobky v exteriéru.

ozon v malých koncentracích může být prospěšný při kontrolovaných použití, protože může působit jako dezinfekční prostředek k odstranění bakterií. Ozonové generátory mohou být použity pro zařízení pro úpravu vody a v některých systémech čištění vzduchu pro odstranění zárodků. To je úmyslně udržováno v nízkých koncentracích, aby se minimalizovalo potenciální negativní účinky na zdraví. Příklad ozonu jako čističe vzduchu nastává, když je blesk generován v bouřkách a vzduch poté voní čerstvější. Vysoká elektrická energie v blesku může vytvořit ozon z molekul kyslíku, které budou reagovat se znečištěním ovzduší a dočasně čistit vzduch.

V horní atmosféře je ozon tvořen přirozeně reakcemi kyslíkových molekul se slunečním světlem s vysokou intenzitou. Ozon je velmi dobrý absorbér vlnových délek ultrafialového B (UVB), o nichž je známo, že podporujeRakovina u lidí a mnoha zvířat. Ozon neustále reaguje s jinými částicemi a poté se během dne regeneruje, což udržuje konstantní koncentraci ozonu. Tato částka je velmi malá, měřená na několika dílech na miliardu dílů vzduchu, ale pro ochranu UVB důležité.

Chlorofluorokarbony (CFCS) byly vynalezeny ve 30. letech 20. století jako skupina produktů potřebných k nahrazení nebezpečných chladiv, jako je amoniak a methylchlorid, které byly buď hořlavé nebo toxické. Testy s CFC ukázaly, že lidé a zvířata mohou být bezpečně vystaveni únikům menšího množství nalezeného v domácnostech a menších podnicích bez rizika. Během krátkého období byly CFC široce používány po celém světě v chlazení, aerosolových sprejových plechovkách a ohnivých hasicích činidlech.

Výzkum začínající v 60. letech ukázal, že v některých částech horní atmosféry Země klesala koncentrace ozonu. V 80. letech 20. století došlo k jasný vztah mezi ztrátami ozonové vrstvy a CFC uvolněnými do Air ReaChing horní atmosféra. Vědci navrhli, že extrémně stabilní molekuly CFC zůstaly po mnoho let v zemské atmosféře a nakonec jim vzduchové proudy a počasí umožnily dosáhnout atmosférických výšek, kde byla koncentrace ozonu nejvyšší.

Stejná energie slunečního světla, která vytvořila ozon, byla také dostatečně silná, aby rozdělila molekuly CFC a uvolňovaly molekuly chloru (Cl). Tyto molekuly, spolu s prachem a vysokými výškovými ledovými krystaly, tvořily reakční místa, která se rozpadly ozon a vytvořily normální kyslíkové molekuly. Ačkoli k těmto reakcím došlo všude v atmosféře, velmi nízké teploty a povětrnostní podmínky nalezené v jižním pólu způsobily vyšší reakční rychlost.

Data satelitu vykazovala velmi nízkou koncentraci ozonu na jižním pólu na velmi rané polární pružině po několika měsících temnoty. Vědci a média v té době vytvořily termín „ozonovou díru“, aby vysvětlili účinek. Ačkoli ozonová díra byla dočasnáARY každé jaro a zmizel relativně rychle, vyvolával velké obavy z dlouhodobého účinku CFC.

V roce 1987 podepsalo téměř 200 zemí patřících do OSN protokol Montreal a souhlasilo s tím, že postupně vyřazuje nebo zastaví výrobu CFC o konkrétní termín. V následujících desetiletích byly provedeny změny, protože nové důkazy prokázaly vyšší vyčerpání ozonu, než se původně myslelo. CFC byly nahrazeny sloučeninami malým nebo žádným chlorem v jejich molekulách, nazývaných hydrochlorofluorokarbony (HCFC) a hydrofluorokarbony (HFC).

Zájem se vyvinul v používání hořlavých plynů, jako je propan a dokonce i amoniak pro některé aplikace, protože tyto produkty nezpůsobují vyčerpání ozonu. Na začátku 21. století hledali výrobci způsoby, jak bezpečně začlenit hořlavé plyny do spotřebních výrobků. Výzkum byl také rozšířen tak, aby zahrnoval nehostilé plyny, jako je oxid uhličitý a další technologie, které by mohly vychladnout jídlo bezPoužití plynů chladiva.