Hvordan påvirker klor ozonlaget?

Ozon, en form for ilt, er ikke en rigelig forbindelse i jordens atmosfære, men det er en vigtig. Det danner et lag i stratosfæren, der blokerer for skadelig ultraviolet solstråling, og uden dette lag ville forhold på overfladen være mindre gunstige for levende væsener. Frigivelsen af ​​chlorfluorcarboner i atmosfæren beskadiger dette ozonlag, fordi klor - a komponent af CFC'er - er meget reaktiv og interagerer med ozon for at gøre det til almindeligt ilt molekyler.

Ozon er en forbindelse dannet af tre iltatomer, og den findes i to separate lag i atmosfæren. I troposfæren, nær jorden, betragtes det som et forurenende stof. Det beskadiger afgrøder og forårsager luftvejssygdomme hos mennesker. I den øvre stratosfære danner det dog et lag, der absorberer ultraviolet sollys. Forskere måler tykkelsen af ​​dette lag af "god" ozon i Dobson-enheder, opkaldt efter den britiske fysiker Gordon Miller Bourne Dobson, en pioner inden for undersøgelsen af ​​ozon. En Dobson-enhed er defineret som en tykkelse på 0,01 millimeter (0,0004 inches) ved standardtemperatur og -tryk, som er 0 grader Celsius (32 grader Fahrenheit) og 1 atmosfære.

Klor fungerer som en katalysator ved omdannelse af ozon til ilt i en reaktion, der først blev forstået i 1973. Når et frit chloratom og et ozonmolekyle interagerer, stripes chloratomet det tredje iltmolekyle til dannelse af chlormonoxid, en ustabil forbindelse, og efterlader et stabilt iltmolekyle. Fordi klormonoxidmolekylet er ustabilt, kan det interagere med et frit iltatom for at producere et andet molekyle bestående af to iltatomer og - vigtigst af alt - lade kloratomet være frit for at starte processen igen. Denne cyklus kan gentages tusinder af gange, hvilket reducerer ozonmængden støt.

Fordi klor er ustabil, ville det, hvis det frigives i dets elementære form, reagere med et andet element eller en forbindelse før det nogensinde nåede stratosfæren. Klor er dog et nøgleelement i en klasse af stoffer kaldet klorfluorcarboner, som har en række anvendelser i industrien, herunder nedkøling. I modsætning til ren klor er CFC'er inaktive, og når de frigives på jordoverfladen, bevarer de deres struktur på ubestemt tid. De vandrer til sidst ind i den øvre atmosfære, hvor sollyset er intens nok til at bryde dem fra hinanden og frigive klor. Klor er ikke nødvendigvis det eneste element, der nedbryder ozon. Brom, brint og nitrogen gør dette også.

Tykkelsen af ​​ozonlaget er i gennemsnit omkring 300 til 500 Dobson-enheder, hvilket omtrent svarer til tykkelsen af ​​to stablede øre. I 1984 rapporterede britiske forskere i Antarktis en tilbagevendende udtynding af dette lag til 180 Dobson-enheder eller lidt mere end tykkelsen på en øre. Denne udtynding forekommer i Antarktis vinter og forår, når stratosfæriske skyer af ispartikler fremskynder ødelæggelsen af ​​ozon. Hullet vokser hvert år for at omfatte det meste af det antarktiske kontinent og videre, og laget er blevet så tyndt som 73 Dobson-enheder i nogle år, hvilket er mindre end tykkelsen på en krone.