Озонът, форма на кислород, не е обилно съединение в земната атмосфера, но е важно. Той образува слой в стратосферата, който блокира вредното ултравиолетово слънчево лъчение и без този слой условията на повърхността биха били по-неблагоприятни за живите същества. Изпускането на хлорфлуорвъглеводороди в атмосферата уврежда този озонов слой, тъй като хлорът - а компонент на CFC - е силно реактивен и взаимодейства с озона, за да го превърне в обикновен кислород молекули.
Озон в атмосферата
Озонът е съединение, образувано от три кислородни атома и съществува в два отделни слоя в атмосферата. В тропосферата, близо до земята, се счита за замърсител. Той уврежда посевите и причинява дихателни заболявания при хората. В горната стратосфера обаче тя образува слой, който абсорбира ултравиолетовата слънчева светлина. Учените измерват дебелината на този слой "добър" озон в единици Добсън, кръстен на британския физик Гордън Милър Борн Добсън, пионер в изследването на озона. Една единица на Добсон се определя като дебелина от 0,01 милиметра (0,0004 инча) при стандартна температура и налягане, което е 0 градуса по Целзий (32 градуса по Фаренхайт) и 1 атмосфера.
Реакция с озон
Хлорът действа като катализатор при превръщането на озона в кислород в реакция, която не беше разбрана до 1973 г. Когато свободен хлорен атом и озонова молекула си взаимодействат, хлорният атом оголва третата молекула кислород, за да образува хлорен моноксид, нестабилно съединение, и оставя стабилна кислородна молекула. Тъй като молекулата на хлорния оксид е нестабилна, тя може да взаимодейства със свободен кислороден атом, за да произведе друг молекула, състояща се от два кислородни атома и - важното - оставя хлорния атом свободен, за да започне процеса отново. Този цикъл може да се повтори хиляди пъти, като постепенно намалява количеството озон.
Източници на хлор
Тъй като хлорът е нестабилен, ако се освободи в елементарната си форма, той ще реагира с някой друг елемент или съединение, преди да е достигнал стратосферата. Хлорът обаче е ключов елемент в клас вещества, наречени хлорофлуорвъглеводороди, които имат редица приложения в индустрията, включително охлаждане. За разлика от чистия хлор, фреоните са инертни и когато се отделят на нивото на земята, те запазват структурата си за неопределено време. В крайна сметка те мигрират в горните слоеве на атмосферата, където слънчевата светлина е достатъчно силна, за да ги раздели и освободи хлор. Хлорът не е непременно единственият елемент, който изчерпва озона. Бромът, водородът и азотът също правят това.
Озоновата дупка
Дебелината на озоновия слой е средно около 300 до 500 единици Добсон, което приблизително съответства на дебелината на две подредени стотинки. През 1984 г. британски учени в Антарктика съобщават за повтарящо се изтъняване на този слой до 180 единици Добсон, или малко повече от дебелината на една стотинка. Това изтъняване се случва през антарктическата зима и пролетта, когато стратосферните облаци от ледени частици ускоряват разрушаването на озона. Дупката нараства всяка година, за да обхване по-голямата част от антарктическия континент и извън нея, а слоят е станал толкова тънък, колкото 73 единици Добсон за някои години, което е по-малко от дебелината на стотинка.