Jak chlorofluorované uhlovodíky poškozují ozonovou vrstvu?

Země má mezi planetami ve sluneční soustavě mnoho výhod, od svých mírných teplot a... existenci vody a kyslíku v jeho vrstvě molekul ozonu, které chrání jeho obyvatele před škodlivým sluncem energie. Příchod chlorfluoruhlovodíků neboli CFC ohrozil ozonovou vrstvu a přežití obyvatel Země. Výrobci si mysleli, že chemikálie jsou všelékem na jejich bolesti hlavy, protože CFC nevyzařují žádný zápach, jsou stabilní, nejsou hořlavé ani toxické a lze je vyrábět levně. Tito výrobci nevěděli, že jejich naděje budou zmařeny až o několik desítek let později.

Ozonová vrstva a ultrafialové záření

Vrstva ozónu obklopuje Zemi a udržuje škodlivé ultrafialové nebo UV záření v dosahování živých věcí na povrchu planety. Ozonová vrstva existuje hlavně ve stratosféře, vrstvě atmosféry, která dosahuje 10 až 50 kilometrů nad zemským povrchem. UV záření způsobuje různé škodlivé účinky na člověka, včetně rakoviny kůže a šedého zákalu, zakalení oční čočky. Ozon obsahuje tři atomy kyslíku chemicky vázané dohromady, zatímco kyslík v obvyklé formě je diatomický, což znamená, že obsahuje dva chemicky vázané atomy kyslíku. Molekuly ozonu absorbují UV paprsky a pomocí této energie oddělují atom kyslíku od molekuly ozonu. To spotřebovává energii UV paprsku a činí ji neškodnou pro živé bytosti. Ze tří typů UV záření je UVB nejškodlivější, protože dosahuje nejdále, dokonce i pod povrch oceánu.

Chlorofluorované uhlovodíky

Chlorfluoruhlovodíky nebo CFC jsou sloučeniny vyrobené z kombinací prvků chlor, fluor a uhlík; aerosoly, chladiva a pěny obsahují CFC. Když tyto CFC vstupují do vzduchu, vystupují do atmosféry, aby se setkaly s molekulami ozonu a zničily je. CFC, které byly poprvé použity v roce 1928, se od té doby staly běžnějšími, protože byly vytvořeny různé další sloučeniny CFC. Mezi známější CFC patří freonové sloučeniny, které se používaly jako chladicí přísady v chladničkách a klimatizačních zařízeních, ale od té doby byly ve Spojených státech vyřazeny z výroby. Vláda USA stále povoluje použití Freonu v zařízeních a vozidlech, pokud jsou k dispozici zásoby. Ekologicky šetrné sloučeniny většinou nahradily Freon jako chladiva.

Destruktivní síla chlorfluoruhlovodíků

Když sluneční paprsky přijdou do styku s CFC, atomy chloru se uvolní. Tyto atomy chloru putují po atmosféře, dokud se nesetkají s molekulami ozonu. Atom chloru a jeden z atomu kyslíku ozonu se spojují a zanechávají za sebou diatomický nebo molekulární kyslík. Když se volný atom kyslíku dostane do kontaktu s touto sloučeninou chloru a kyslíku, oba atomy kyslíku se spojí a vytvoří molekulární kyslík. Chlór odchází a ničí více molekul ozonu. Molekulární kyslík, na rozdíl od molekul ozonu, nemůže bránit UV paprskům v dosažení zemského povrchu. Americká agentura pro ochranu životního prostředí odhaduje, že jeden atom chloru může zničit až 100 000 molekul ozonu. V roce 1974 M. J. Molina a F. S. Rowland publikoval článek popisující, jak CFC štěpily molekuly ozonu v atmosféře.

Poškozování ozonové vrstvy

CFC se uvolňují do atmosféry kvůli netěsnostem v zařízení. Vzhledem k tomu, že CFC jsou stabilní sloučeniny a nerozpouštějí se ve vodě, mají tendenci držet se po dlouhou dobu, od desetiletí do stovek let. Obecně se ozon neustále formuje a ničí, ale celkové množství ozonu v atmosféře by mělo v zásadě zůstat na stabilním počtu. CFC narušují tuto rovnováhu a odstraňují ozon rychleji, než je možné jej nahradit.

Škodlivé účinky ztráty ozonu

UVB paprsky rozkládají DNA, molekulu, která uchovává genetický materiál všeho živého. Organismy mohou některé z těchto poškození opravit samy, ale neopravená DNA způsobuje tvorbu rakoviny a vede k dalším mutantním účinkům, jako jsou chybějící nebo končetiny u zvířat. V roce 1978, po zveřejnění několika studií týkajících se účinků CFC na ozon USA se s několika dalšími zeměmi rozhodly zakázat CFC používané v aerosolech následující oblek.

  • Podíl
instagram viewer