Високо над главите ни, в стратосферата, на височина 19-48 км, планетата е заобиколена от озон. Това е вид кислород. Ако кислородната молекула във въздуха се състои от два кислородни атома, свързани заедно - O2, тогава молекулата, която има три атома, се обозначава с формулата на озона - O3. Създава се от слънчева светлина. Когато ултравиолетовите лъчи от Слънцето преминават през атмосферата, те унищожават обикновените двуатомни кислородни молекули. Всеки освободен атом се присъединява към съседния O2. Ето как се образува химичната формула на озона - O3.
Какво е озон?
Френските физици Фабри и Бюисон откриха този газ за първи път. През 1913 г. те установяват, че слънчевите лъчи с дължина на вълната от 200 до 300 nm се поглъщат активно от земната атмосфера. Терминът "озон" на гръцки означава "ароматно", "ароматно". Всеки знае характерната миризма на този газ, която се появява след гръмотевична буря. Кислородът присъства в атмосферата в три алотропни форми: O2 - молекулярна, O - атомна и O3 - формулата на озона, която се получава чрез химическо комбиниране на първите две.
Газови имоти
Озоновият слой е достатъчентънък, почти невидим. Ако всички молекули на този газ, които заемат 29 км пространство, се комбинират в една твърда топка, дебелината му ще отнеме само една трета от сантиметър. Във въздуха над земната повърхност има малко озон. Когато изгорелите газове или смогът се изпускат във въздуха, слънчевата светлина реагира с химикалите в емисиите, за да образува озон. Особено се усеща в горещ ден, в наситения със смог въздух, защото достига ниво, което застрашава здравето. Формулата на озоновото вещество е физически нестабилна, а при концентрация над 9% във въздуха газът експлодира, така че съхранението му е възможно само при ниски температури. При охлаждане до -111,90C газът се превръща в течност.
Излишък от озон
Човек не може да живее в чист кислород, малко количество озон в атмосферата е полезно за него, но прекомерната му концентрация може да бъде смъртоносна. Не е нужно да го вдишвате, защото тази форма на кислород може да увреди белите ви дробове. Спортистите, които вдишват големи количества въздух, наситен с озон, могат да се оплакват от тежест и болка при вдишване. Дърветата и растенията, растящи покрай магистралата, където въздухът е наситен с отработени газове, също страдат от излишък от озон. Такава характеристика на този газ над самата повърхност на земята. Естественото му съдържание (една част от него в десетки милиони други части от въздуха) участва в окислителните процеси, протичащи на клетъчно ниво в човешкото тяло. Във формулата на озона само един кислороден атом действа като окислител и дваостаналите се екскретират като свободен кислород.
Полезни свойства
При използване на напълно пречистен въздух на закрито, изследователите са забелязали увеличаване на броя на заболяванията на хората в тях. Причината се оказа проста – липсата на озон в пречистения въздух доведе до нарушения в организма. Редовните малки дози газ също са полезни за предотвратяване на заболявания.
Какъв е газовият ефект? Като се имат предвид резултатите от експериментите, учените стигнаха до заключението, че озонът води до унищожаване на почти всички естествено срещащи се вируси, бактерии, протозои, както и плесени и дрожди. За няколко минути малка порция (формула на озона O3) в литър въздух неутрализира всички опасни за хората вещества. В крайна сметка озонирането е естествен процес, общ за тялото. Дори в помещение, озонът освежава въздуха, практически премахва риска от заразяване с болести, предавани по въздуха, неутрализира дима, праха и алергените, съединенията на тежките метали и други вредни за човека компоненти на въздуха. Разлагайки се във вода, кислород и въглероден диоксид, тези съединения губят своята токсичност и премахват неприятните миризми. Като се има предвид формулата на озона в химията, неговата висока окисляваща сила все повече се използва за дезинфекция на въздуха и питейната вода.
Слой на 20 километра над земната повърхност всъщност защитава здравето ни, като абсорбира ултравиолетовите лъчи. Той действа като филтър, предпазвайки Земята от вредното ултравиолетово лъчение. Без защитен слой животът на планетата би бил невъзможен. Доказано е, че флората и фауната се появяват на Земята само когато се е образувал мощен щит, предпазващ я от слънчева радиация. Ултравиолетовите лъчи помагат на кожата да придобие красив тен, но в същото време е основният виновник за слънчево изгаряне и рак на кожата.
Озонова дупка
През 70-те години на миналия век учени, изучаващи озоновия слой над планетата, откриха, че химикалите, използвани в хладилници, климатици и аерозоли, могат да унищожат озона. Газовете се отделят във въздуха, когато тези устройства се ремонтират или когато се пръскат различни аерозоли. Според учените вредните газове в крайна сметка достигат до молекулите на озона. В същото време слънчевата радиация отделя хлор от хлор-флуорни въглеводороди, което разрушава структурната формула на озона, превръщайки го в обикновен кислород. Така защитният слой се разрушава. Още 15 години по-късно британски учени направиха зашеметяващо откритие: огромна дупка в озоновия слой се намира над Антарктида. Тази дупка се появява всяка пролет и е с размерите на Съединените щати. Когато посоката на вятъра се промени поради смяната на сезоните, дупката се запълва с озонови молекули. В този случай определен брой молекули запълват дупката, докато в други части газовият слой става по-тънък.
Какво заплашва намаляването на защитния слой?
През зимата на 1992 г. озоновият слой над Европа и Канада стана по-тънък с 20%. В райони, където този слойнедостатъчно плътен и неспособен да филтрира силна радиация, броят на случаите на рак на кожата нараства много забележимо. Над самата Антарктида учените са регистрирали изключително високи нива на хлорен монооксид, който се образува в резултат на разрушаването на озона от хлора. Изследователите са изчислили, че загубата на само 1% от защитния слой води до увеличаване на количеството ултравиолетова радиация, достигаща до Земята с 2%, а в същото време броят на раковите заболявания на кожата се увеличава с 3-6%. Ултравиолетовото лъчение също унищожава имунитета на организма, което прави човек по-беззащитен срещу инфекции. Ултравиолетовите лъчи могат да увредят клетките на всички растения, от зърнени култури до дървета.
Тъй като озоновият слой запазва топлината, тъй като озоновият слой намалява, въздухът на тази географска ширина се охлажда, променяйки световните ветрове и времето. Трудно е да се предвиди какъв ефект ще има изчерпването на слоя върху климата в бъдеще, учените прогнозират изсъхване на природните зони, загуба на част от растителността и недостатъчно храна, ако проблемът с унищожаването на този газ не бъде решен. Дори при прекратяване на човешката дейност, водеща до емисии на газове, които разрушават защитния слой, ще са необходими поне 100 години, за да се върне към предишното ниво.
