Содержание
- TL; DR (слишком долго; не читал)
- Химический состав
- Производство стратосферного озона
- Производство тропосферного озона
- Загрязнение озоном
Озон - это простое химическое соединение, которое содержит только атомы кислорода, и его воздействие зависит от того, где в атмосфере оно происходит. В верхней стратосфере он образует защитный экран от солнечного ультрафиолетового излучения, а у земли - загрязняющее вещество, которое может вызывать респираторные заболевания у людей и животных. Создание и разрушение стратосферного озона зависят, прежде всего, от природных процессов, но вблизи земли промышленные процессы в основном ответственны за его создание.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Озон, имеющий химическую формулу O3, образуется из обычного кислорода в верхней стратосфере с энергией от ультрафиолетовых лучей солнца. Озон также образуется в нижних слоях атмосферы в результате природных и промышленных процессов.
Химический состав
Молекула озона состоит из трех атомов кислорода (O3), тогда как стабильная форма кислорода, которая обычно существует в атмосфере, состоит только из двух. Когда определенные химические процессы делают доступным дополнительный атом кислорода, атом с высокой реакционной способностью легко связывается с молекулой кислорода. Озон также обладает высокой реакционной способностью, а его окислительная способность уступает только фтору. Он полезен в качестве дезодорирующего и отбеливающего средства, а также для уничтожения микробов и очистки воды. Это бледно-голубой газ при комнатной температуре, и его сильный запах напоминает грозу, потому что удары молнии производят озон.
Производство стратосферного озона
Ультрафиолетовое излучение солнца реагирует с молекулами кислорода в верхних слоях атмосферы, образуя стратосферный озоновый слой. Когда энергетический свет попадает на молекулы кислорода, он разбивает их на два отдельных атома кислорода, и каждый из высокоактивных атомов связывается с другой молекулой кислорода, что приводит к образованию двух молекул озона. Эти реакции чаще всего происходят в тропиках, где солнечный свет наиболее интенсивен. Они важны, потому что поглощаемое ими ультрафиолетовое излучение в противном случае достигнет поверхности планеты, где жизни будет трудно жить.
Производство тропосферного озона
Поскольку это такой едкий газ, озон в нижних слоях атмосферы известен как плохой озон, и ряд химических реакций приводит к его образованию. Один из них происходит внутри автомобильных двигателей, где кислород и азот соединяются, образуя оксид азота. Этот газ реагирует с кислородом с образованием диоксида азота. В солнечные жаркие дни диоксид азота снова разлагается, выделяя атом кислорода, который, в свою очередь, связывается с атомом кислорода с образованием озона. Выбросы от заводов и энергетических станций, которые сжигают ископаемое топливо, также генерируют озон в результате аналогичного процесса. Озон также образуется вокруг высоковольтного электрооборудования.
Загрязнение озоном
Озон встречается в тропосфере естественным образом, главным образом из-за выброса углеводородов из растений и почвы, которые распадаются при солнечном свете до азотной кислоты и радикалов кислорода. Естественные уровни редко бывают достаточно высокими, чтобы создавать проблемы для людей, но избыток озона в результате промышленных процессов и автомобилей может вызвать ряд из них. Высокореактивный газ наносит вред лесам и сельскохозяйственным культурам, повреждает живые ткани и вызывает респираторные заболевания у чувствительных людей. Уровни озона в тропосфере не постоянны - они повышаются в жаркие солнечные дни в столичных и других районах с высокой промышленной активностью. Озон является основным компонентом смога.