Ozon, forma kyslíku, není v zemské atmosféře hojnou sloučeninou, ale je důležitou. Vytváří vrstvu ve stratosféře, která blokuje škodlivé ultrafialové sluneční záření, a bez této vrstvy by podmínky na povrchu byly pro živé bytosti méně příznivé. Uvolňování chlorfluoruhlovodíků do atmosféry poškozuje tuto ozonovou vrstvu, protože chlor - a složka CFC - je vysoce reaktivní a interaguje s ozonem, aby se z něj stal obyčejný kyslík molekuly.
Ozon v atmosféře
Ozon je sloučenina vytvořená ze tří atomů kyslíku a v atmosféře existuje ve dvou samostatných vrstvách. V troposféře, blízko země, je považován za znečišťující látku. Poškozuje plodiny a způsobuje onemocnění dýchacích cest u lidí. V horní stratosféře však tvoří vrstvu, která absorbuje ultrafialové sluneční světlo. Vědci měří tloušťku této vrstvy „dobrého“ ozonu v dobsonských jednotkách, pojmenovaných podle britského fyzika Gordona Millera Bournea Dobsona, průkopníka ve studiu ozonu. Jedna jednotka Dobson je definována jako tloušťka 0,01 milimetru (0,0004 palce) při standardní teplotě a tlaku, což je 0 stupňů Celsia (32 stupňů Fahrenheita) a 1 atmosféra.
Reakce s ozonem
Chlor působí jako katalyzátor při přeměně ozonu na kyslík v reakci, která nebyla pochopena až do roku 1973. Když volný atom chloru a molekula ozonu interagují, atom chloru stripuje třetí molekulu kyslíku za vzniku oxidu chloričitého, nestabilní sloučeniny, a zanechává stabilní molekulu kyslíku. Protože molekula oxidu chloričitého je nestabilní, může interagovat s volným atomem kyslíku za vzniku dalšího molekula skládající se ze dvou atomů kyslíku a - což je důležité - ponechat atom chloru volný pro zahájení procesu znovu. Tento cyklus se může opakovat tisíckrát a neustále snižuje množství ozonu.
Zdroje chloru
Protože je chlór nestabilní, reagoval by, kdyby se uvolnil ve své elementární formě, s nějakým jiným prvkem nebo sloučeninou dříve, než se vůbec dostal do stratosféry. Chlór je však klíčovým prvkem ve třídě látek zvaných chlorfluoruhlovodíky, které mají v průmyslu řadu aplikací, včetně chlazení. Na rozdíl od čistého chloru jsou CFC inertní a po uvolnění na úrovni země si zachovají svoji strukturu po neomezenou dobu. Nakonec však migrují do horních vrstev atmosféry, kde je sluneční světlo dostatečně silné, aby je rozbilo a uvolnilo chlor. Chlor není nutně jediným prvkem, který poškozuje ozon. Dělá to také brom, vodík a dusík.
Ozonová díra
Tloušťka ozonové vrstvy je v průměru kolem 300 až 500 Dobsonových jednotek, což zhruba odpovídá tloušťce dvou naskládaných haléřů. V roce 1984 britští vědci v Antarktidě hlásili opakující se ztenčení této vrstvy na 180 Dobsonových jednotek, což je o něco více než tloušťka jednoho centu. K tomuto řídnutí dochází během antarktické zimy a jara, kdy stratosférické mraky ledových částic urychlují ničení ozonu. Díra každoročně roste a zahrnuje většinu antarktického kontinentu i mimo něj a vrstva se za několik let zmenšila na 73 dobsonských jednotek, což je méně než tloušťka desetníku.