Korkealla päämme yläpuolella, stratosfäärissä, 19–48 kilometrin korkeudessa, planeetta on otsonin ympäröimä. Se on eräänlainen happi. Jos ilmassa oleva happimolekyyli koostuu kahdesta toisiinsa liittyneestä happiatomista - O2, niin molekyyli, jossa on kolme atomia, osoitetaan otsonin kaavalla - O3. Se syntyy auringonvalon vaikutuksesta. Kun Auringon ultraviolettisäteet kulkevat ilmakehän läpi, ne tuhoavat tavallisia kaksiatomisia happimolekyylejä. Jokainen vapautunut atomi liittyy viereiseen O2:een. Näin muodostuu otsonin kemiallinen kaava - O3.
Mikä on otsoni?
Ranskalaiset fyysikot Fabry ja Buisson löysivät tämän kaasun ensimmäistä kertaa. Vuonna 1913 he päättivät, että auringonsäteet, joiden aallonpituus on 200-300 nm, absorboituvat aktiivisesti maan ilmakehään. Termi "otsoni" kreikaksi tarkoittaa "tuoksuvaa", "tuoksuvaa". Kaikki tietävät tämän kaasun ominaisen hajun, joka esiintyy ukkosmyrskyn jälkeen. Happea on ilmakehässä kolmessa allotrooppisessa muodossa: O2 - molekyyli, O - atomi ja O3 - otsonin kaava, joka saadaan yhdistämällä kaksi ensimmäistä kemiallisesti.
Kaasukiinteistöt
Otsonikerros riittääohut, melkein näkymätön. Jos kaikki tämän kaasun molekyylit, jotka vievät 29 kilometriä tilaa, yhdistettäisiin yhdeksi kiinteäksi palloksi, sen paksuus vie vain kolmanneksen senttimetriä. Osa otsonia on ilmassa maan pinnan yläpuolella. Kun auton pakokaasuja tai savusumua vapautuu ilmaan, auringonvalo reagoi päästöissä olevien kemikaalien kanssa muodostaen otsonia. Se tuntuu erityisen kuumana päivänä, savusumun täyttämässä ilmassa, koska se saavuttaa terveyttä uhkaavan tason. Otsoniaineen kaava on fysikaalisesti epävakaa, ja yli 9 %:n pitoisuudessa ilmassa kaasu räjähtää, joten sen varastointi on mahdollista vain alhaisissa lämpötiloissa. Jäähtyessään -111,90C kaasu muuttuu nesteeksi.
Otsoniylimäärää
Ihminen ei voi elää puhtaassa hapessa, pieni määrä ilmakehän otsonia on hänelle hyödyllinen, mutta sen liiallinen pitoisuus voi olla tappava. Sinun ei tarvitse hengittää sitä sisään, koska tämä hapen muoto voi vahingoittaa keuhkojasi. Urheilijat, jotka hengittävät suuria määriä otsonipitoista ilmaa, voivat valittaa raskaudesta ja kivusta hengittäessään. Myös moottoritien varrella kasvavat puut ja kasvit, joiden ilma on kyllästetty pakokaasuilla, kärsivät ylimääräisestä otsonista. Tällainen kaasun ominaisuus maan pinnan yläpuolella. Sen luonnollinen sisältö (yksi osa kymmenistä miljoonista muista ilman osista) osallistuu ihmiskehossa solutasolla tapahtuviin oksidatiivisiin prosesseihin. Otsonikaavassa vain yksi happiatomi toimii hapettimena ja kaksiloput erittyvät vapaana hapena.
Hyödyllisiä ominaisuuksia
Käytettäessä täysin puhdistettua sisäilmaa tutkijat ovat havainneet niissä olevien ihmisten sairauksien lisääntyvän. Syy osoittautui yksinkertaiseksi - otsonin puute puhdistetussa ilmassa johti häiriöitä kehossa. Säännölliset pienet kaasuannokset ovat hyödyllisiä myös sairauksien ehkäisyssä.
Mikä on kaasuvaikutus? Kokeiden tulokset huomioon ottaen tutkijat tulivat siihen tulokseen, että otsoni johtaa lähes kaikkien luonnossa esiintyvien virusten, bakteerien, alkueläinten sekä homeen ja hiivan tuhoutumiseen. Muutamassa minuutissa pieni osa (otsonin kaava O3) litrassa ilmaa neutraloi kaikki ihmisille vaaralliset aineet. Otsonointi on loppujen lopuksi luonnollinen prosessi, joka on yhteinen keholle. Otsoni raikastaa ilmaa jopa huoneessa, poistaa käytännössä tartuntariskin ilmassa leviäviin sairauksiin, neutraloi savua, pölyä ja allergeeneja, raskasmetalliyhdisteitä ja muita ihmisille haitallisia ilman komponentteja. Vedeksi, hapeksi ja hiilidioksidiksi hajoavat yhdisteet menettävät myrkyllisyytensä ja poistavat epämiellyttäviä hajuja. Kun otetaan huomioon otsonin kaava kemiassa, sen suurta hapetuskykyä käytetään yhä useammin ilman ja juomaveden desinfiointiin.
20 kilometriä maanpinnan yläpuolella oleva kerros itse asiassa suojaa terveyttämme absorboimalla ultraviolettisäteilyä. Se toimii suodattimena ja suojaa maata haitallisilta ultraviolettisäteilyltä. Ilman suojakerrosta elämä planeetalla olisi mahdotonta. On todistettu, että kasvisto ja eläimistö ilmestyivät maapallolle vasta, kun muodostui voimakas kilpi, joka suojeli sitä auringon säteilyltä. Ultravioletti auttaa ihoa saamaan kauniin rusketuksen, mutta samalla se on auringonpolttaman ja ihosyövän pääsyyllinen.
Otsoniaukko
1970-luvulla planeetan yläpuolella olevaa otsonikerrosta tutkivat tiedemiehet havaitsivat, että jääkaapeissa, ilmastointilaitteissa ja aerosoleissa käytetyt kemikaalit voivat tuhota otsonia. Kaasuja vapautuu ilmaan aina kun näitä laitteita korjataan tai kun erilaisia aerosoleja ruiskutetaan. Tutkijoiden mukaan haitalliset kaasut pääsevät lopulta otsonimolekyyleihin. Samaan aikaan auringon säteily vapauttaa kloori-fluorihiilivedyistä klooria, mikä tuhoaa otsonin rakennekaavan ja muuttaa sen tavalliseksi hapeksi. Siten suojakerros tuhoutuu. Vielä 15 vuotta myöhemmin brittitutkijat tekivät hämmästyttävän löydön: Etelämantereen yläpuolella on v altava reikä otsonikerroksessa. Tämä reikä ilmestyy joka kevät ja on suunnilleen Yhdysv altojen kokoinen. Kun tuulen suunta muuttuu vuodenaikojen vaihtuessa, reikä täyttyy uudelleen otsonimolekyylillä. Tässä tapauksessa tietty määrä molekyylejä täyttää reiän, kun taas muissa osissa kaasukerros ohenee.
Mikä uhkaa suojakerroksen pienenemistä?
Talvella 1992 otsonikerros Euroopan ja Kanadan yllä ohueni 20 %. Alueilla, joilla tämä kerrosRiittämättömän tiheä ja voimakasta säteilyä suodattamaton, ihosyöpätapausten määrä lisääntyy huomattavasti. Tiedemiehet ovat rekisteröineet itse Etelämantereen ylle erittäin korkeita kloorimonoksidipitoisuuksia, joita muodostuu kloorin aiheuttaman otsonin tuhoamisen seurauksena. Tutkijat laskivat, että vain 1 %:n katoaminen suojakerroksesta lisää Maahan saapuvan ultraviolettisäteilyn määrää 2 %, ja samalla ihosyöpien määrä lisääntyy 3-6 %. Ultraviolettisäteily myös tuhoaa kehon vastustuskyvyn, mikä tekee ihmisestä puolustuskyvyttömämmän infektioita vastaan. Ultravioletti voi vahingoittaa kaikkien kasvien soluja viljasta puihin.
Koska otsonikerros säilyttää lämpöä, otsonikerroksen pienentyessä ilma jäähtyy tällä leveysasteella, mikä muuttaa maailman tuulia ja säätä. On vaikea ennustaa, mitä vaikutuksia kerroksen ehtymisellä on ilmastoon tulevaisuudessa, tiedemiehet ennustavat luonnonalueiden kuivumista, osan kasvillisuuden katoamista ja riittämätöntä ravintoa, jos tämän kaasun tuhoamisongelmaa ei ratkaista.. Jopa ihmisen toiminnan loppuessa, johon liittyy suojakerrosta tuhoavien kaasujen päästöjä, kestäisi vähintään 100 vuotta ennen kuin se palaa entiselle tasolle.
