Visoko iznad naših glava, u stratosferi, na visini od 19-48 km, planeta je okružena ozonom. To je vrsta kiseonika. Ako se molekul kisika u zraku sastoji od dva spojena atoma kisika - O2, tada je molekula koja ima tri atoma označena formulom ozona - O3. Nastaje sunčevom svetlošću. Kada ultraljubičaste zrake sa Sunca prolaze kroz atmosferu, one uništavaju obične dvoatomne molekule kiseonika. Svaki oslobođeni atom pridružuje se susjednom O2. Ovako nastaje hemijska formula ozona - O3.
Šta je ozon?
Francuski fizičari Fabry i Buisson su prvi put otkrili ovaj gas. Godine 1913. utvrdili su da Zemljina atmosfera aktivno apsorbuje sunčeve zrake talasne dužine od 200 do 300 nm. Izraz "ozon" na grčkom znači "mirisan", "mirisan". Svima je poznat karakterističan miris ovog gasa koji se javlja nakon grmljavine. Kiseonik je prisutan u atmosferi u tri alotropska oblika: O2 - molekularni, O - atomski i O3 - formula ozona, koja se dobija hemijskim kombinovanjem prva dva.
Plinska svojstva
Ozonski omotač je dovoljantanak, skoro nevidljiv. Kada bi se svi molekuli ovog gasa, koji zauzimaju 29 km prostora, spojili u jednu čvrstu kuglu, njena debljina bi iznosila samo trećinu centimetra. Nešto ozona je u zraku iznad površine Zemlje. Kada se izduvni gasovi automobila ili smog ispuštaju u vazduh, sunčeva svetlost reaguje sa hemikalijama u emisiji i formira ozon. Naročito se osjeća po vrućem danu, u zraku ispunjenom smogom, jer dostiže nivo koji ugrožava zdravlje. Formula ozonske supstance je fizički nestabilna, a pri koncentraciji većoj od 9% u vazduhu gas eksplodira, pa je njegovo skladištenje moguće samo na niskim temperaturama. Kada se ohladi na -111,90C gas se pretvara u tečnost.
Višak ozona
Čovjek ne može živjeti u čistom kisiku, korisna mu je mala količina ozona u atmosferi, ali njegova prevelika koncentracija može biti smrtonosna. Ne morate ga udisati jer ovaj oblik kiseonika može oštetiti vaša pluća. Sportisti koji udišu velike količine zraka opterećenog ozonom mogu se žaliti na težinu i bol prilikom udisanja. Drveće i biljke koje rastu uz autoput, gdje je zrak zasićen izduvnim plinovima, također pate od viška ozona. Takva karakteristika ovog gasa je iznad same površine zemlje. Njegov prirodni sadržaj (jedan deo u desetinama miliona drugih delova vazduha) učestvuje u oksidativnim procesima koji se dešavaju na ćelijskom nivou u ljudskom telu. U formuli ozona samo jedan atom kisika djeluje kao oksidant, a dvaostatak se izlučuje kao slobodni kiseonik.
Korisna svojstva
Pri korištenju potpuno pročišćenog zraka u zatvorenom prostoru, istraživači su primijetili povećanje broja bolesti ljudi u njima. Razlog se pokazao jednostavnim - nedostatak ozona u pročišćenom zraku doveo je do poremećaja u tijelu. Redovne male doze plina također su korisne za prevenciju bolesti.
Šta je efekat gasa? Uzimajući u obzir rezultate eksperimenata, naučnici su došli do zaključka da ozon dovodi do uništenja gotovo svih prirodnih virusa, bakterija, protozoa, kao i plijesni i kvasca. Za nekoliko minuta, mali dio (formula ozona O3) u litri zraka neutralizira sve tvari opasne za ljude. Uostalom, ozoniranje je prirodan proces, uobičajen za tijelo. Čak iu prostoriji, ozon osvježava zrak, praktički uklanja rizik od zaraze bolestima koje se prenose zrakom, neutralizira dim, prašinu i alergene, jedinjenja teških metala i druge komponente zraka štetne za čovjeka. Razlažući se na vodu, kisik i ugljični dioksid, ovi spojevi gube svoju toksičnost i uklanjaju neugodne mirise. S obzirom na formulu ozona u hemiji, njegova visoka oksidaciona moć se sve više koristi za dezinfekciju zraka i vode za piće.
Sloj 20 kilometara iznad površine Zemlje zapravo štiti naše zdravlje apsorbirajući ultraljubičaste zrake. Djeluje kao filter, štiteći Zemlju od štetnog ultraljubičastog zračenja. Bez zaštitnog sloja život na planeti bio bi nemoguć. Dokazano je da se flora i fauna pojavila na Zemlji tek kada se formirao snažan štit koji je štiti od sunčevog zračenja. Ultraljubičasto zračenje pomaže koži da dobije prekrasan preplanuli ten, ali je u isto vrijeme glavni krivac opekotina od sunca i raka kože.
Ozonska rupa
Sedamdesetih godina prošlog veka, naučnici koji su proučavali ozonski omotač iznad planete otkrili su da hemikalije koje se koriste u frižiderima, klima uređajima i aerosolima mogu uništiti ozon. Gasovi se ispuštaju u zrak kad god se ovi uređaji popravljaju ili kada se raspršuju različiti aerosoli. Prema naučnicima, štetni gasovi na kraju dospeju do molekula ozona. Istovremeno, sunčevo zračenje oslobađa hlor iz ugljovodonika hlor-fluor, koji uništava strukturnu formulu ozona, pretvarajući ga u običan kiseonik. Time se uništava zaštitni sloj. Još 15 godina kasnije, britanski naučnici došli su do zapanjujućeg otkrića: ogromna rupa u ozonskom omotaču nalazi se iznad Antarktika. Ova rupa se pojavljuje svakog proljeća i otprilike je veličine Sjedinjenih Država. Kada se smjer vjetra promijeni zbog promjene godišnjih doba, rupa se ponovo puni molekulima ozona. U ovom slučaju, određeni broj molekula ispunjava rupu, dok u ostalim dijelovima sloj plina postaje tanji.
Šta prijeti smanjenje zaštitnog sloja?
U zimu 1992. ozonski omotač iznad Evrope i Kanade postao je tanji za 20%. U područjima gdje je ovaj slojnedovoljno guste i nesposobne da filtriraju jako zračenje, broj oboljelih od raka kože se značajno povećava. Nad samim Antarktikom naučnici su zabilježili izuzetno visok nivo hlor monoksida, koji nastaje kao rezultat uništavanja ozona hlorom. Istraživači su izračunali da gubitak samo 1% zaštitnog sloja dovodi do povećanja količine ultraljubičastog zračenja koje dopire do Zemlje za 2%, a istovremeno se broj karcinoma kože povećava za 3-6%. Ultraljubičasto zračenje takođe uništava imunitet organizma, čineći osobu bespomoćnijim od infekcija. Ultraljubičasto zračenje može oštetiti ćelije svih biljaka, od žitarica do drveća.
Budući da ozonski omotač zadržava toplotu, kako se ozonski omotač smanjuje, vazduh na ovoj geografskoj širini se hladi, menjajući svetske vetrove i vreme. Teško je predvidjeti kakav će uticaj iscrpljivanje sloja imati na klimu u budućnosti, naučnici predviđaju isušivanje prirodnih područja, gubitak dijela vegetacije i nedostatke hrane ako se ne riješi problem uništavanja ovog gasa.. Čak i sa prestankom ljudske aktivnosti, sa ispuštanjem gasova koji uništavaju zaštitni sloj, bilo bi potrebno najmanje 100 godina da se vrati na prethodni nivo.
