Co to jest stężenie ozonu?

Ozone jest toksycznym gazem w kolorze niebieskim złożonym z trzech cząsteczek tlenu (O 3 ), które mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia lub korzystne dla życia na Ziemi, w zależności od tego, gdzie jest obserwowany w atmosferze. Na niższych poziomach w atmosferze stężenie ozonu powyżej minimalnych ilości może powodować skutki zdrowotne, wpływać na wzrost roślin i powodować zanieczyszczenie powietrza i uszkodzenie budynku. W górnej atmosferze 10-20 mil (20-30 kilometrów) nad ziemią ozon działa jak tarcza, aby zapobiec szkodliwym promieniom ultrafioletowym z słońca docierającego do ziemi.

Ozon niskiego poziomu powstaje z reakcji pojazdów napędzanych ropą naftową z lotnymi związkami organicznymi (LZO) występującymi w rozpuszczalnikach benzynowych i farb. Gdy związki gromadzą się w atmosferze, reagują one z normalnymi cząsteczkami tlenu (O 2 ) i tworzą ozon i inne związki przyczyniające się do smogu lub zanieczyszczenia powietrza. Ozon jest chemicznie aktywny, a po wdychaniu może reagować z tkankami płuc i powodować uszkodzenie. Jest również żrący i możepowodować uszkodzenia budynku z powodu reakcji z zewnętrznymi produktami budowlanymi.

Ozon w małych stężeniach może być korzystny w kontrolowanych zastosowaniach, ponieważ może działać jako dezynfekujący do usuwania zarazków. Generatory ozonowe mogą być stosowane do urządzeń do uzdatniania wody oraz w niektórych systemach oczyszczania powietrza do usuwania zarodków. Jest to celowo utrzymywane w niskich stężeniach, aby zminimalizować potencjalne negatywne skutki zdrowotne. Przykład ozonu jako oczyszczacza powietrza występuje, gdy błyskawica jest generowana w burzach, a powietrze pachnie później. Wysoka energia elektryczna w Błyskawicy może wytwarzać ozon z cząsteczek tlenu, które będą reagować z zanieczyszczeniem powietrza i tymczasowo wyczyścić powietrze.

W górnej atmosferze ozon powstaje naturalnie przez reakcje cząsteczek tlenu z światłem słonecznym o wysokiej intensywności. Ozon jest bardzo dobrym pochłanianiem długości fali ultrafioletowej B (UVB), o których wiadomo, że promujeRak u ludzi i wielu zwierząt. Ozon nieustannie reaguje z innymi cząsteczkami, a następnie jest regenerowany w ciągu dnia, utrzymując stałe stężenie ozonu. Kwota jest bardzo mała, mierzona z kilkoma częściami na miliard części powietrza, ale ważna dla ochrony UVB.

Chlorofluorokarbony (CFC) zostały wynalezione w latach 30. XX wieku jako grupa produktów potrzebnych do zastąpienia niebezpiecznych czynników chłodniczych, takich jak amoniak i chlorek metylu, które były łatwopalne lub toksyczne. Testy z CFC wykazały, że ludzie i zwierzęta mogą być bezpiecznie narażeni na wycieki mniejszych ilości występujących w domach i mniejszych firmach bez ryzyka. W krótkim okresie CFC były szeroko stosowane na całym świecie w chłodnictwie, puszkach z aerozolu i środkach gaśnych.

Badania rozpoczynające się w latach 60. wykazały, że w niektórych częściach górnej atmosfery Ziemi spadło stężenie ozonu. W latach 80. istniał wyraźny związek między stratami warstwy ozonowymi a CFC uwalnianymi do powietrza ReaChing Górna atmosfera. Naukowcy zaproponowali, że niezwykle stabilne cząsteczki CFC pozostały w atmosferze ziemskiej przez wiele lat, a ostatecznie prądy powietrza i pogoda pozwoliły im osiągnąć wysokości atmosferyczne, w których stężenie ozonu było najwyższe.

Ta sama energia światła słonecznego, która stworzyła ozon, była również wystarczająco silna, aby rozbić cząsteczki CFC, uwalniając cząsteczki chloru (CL). Cząsteczki te, wraz z kryształami lodowymi i wysokościami, tworzyły miejsca reakcji, które rozbiły się ozonem i tworzyły normalne cząsteczki tlenu. Chociaż reakcje te wystąpiły wszędzie w atmosferze, bardzo niskie temperatury i warunki pogodowe na biegunie południowym spowodowały tam wyższą szybkość reakcji.

Dane satelitarne wykazały bardzo niskie stężenie ozonu na biegunie południowym we wczesnej wiosnie polarnej, po kilku miesiącach ciemności. Naukowcy i media wymyślili w tym czasie termin „otwór ozonowy”, aby wyjaśnić efekt. Chociaż otwór ozonu był czasowyAry każdej wiosny i znikał stosunkowo szybko, wzbudził wielki zaniepokojenie długoterminowym skutkiem CFC.

W 1987 r. Prawie 200 krajów należących do Organizacji Narodów Zjednoczonych podpisało protokół Montreal i zgodził się wycofać lub zatrzymać produkcję CFC w określonych terminach terminu. Zmiany wprowadzono w porozumieniu w ciągu następnych dziesięcioleci, ponieważ nowe dowody wykazały wyższe wyczerpanie ozonu niż pierwotnie sądzono. CFC zastąpiono związkami niewielką lub bez żadnej chloru w ich cząsteczkach, zwanych hydrochlorofluorokarbonami (HCFC) i hydrofluorokarbonami (HFC).

Zainteresowanie opracowało stosowanie łatwopalnych gazów, takich jak propan, a nawet amoniak do niektórych zastosowań, ponieważ produkty te nie powodują wyczerpania ozonu. Na początku XXI wieku producenci szukali sposobów bezpiecznego włączenia łatwopalnych gazów do produktów konsumenckich. Badania zostały również rozszerzone o nie płonączne gazy, takie jak dwutlenek węgla i inne technologie, które mogłyby chłodzić żywność bezstosowanie gazów czynnika chłodniczego.