როგორ მოქმედებს ქლორი ოზონის ფენაზე?

ოზონი, ჟანგბადის ფორმა, არ არის უხვი ნაერთი დედამიწის ატმოსფეროში, მაგრამ ეს არის მნიშვნელოვანი. იგი სტრატოსფეროში ქმნის ფენას, რომელიც ბლოკავს მზის ულტრაიისფერ მზის გამოსხივებას და ამ შრის გარეშე, პირობები ზედაპირზე ნაკლებად ხელსაყრელი იქნება ცოცხალი არსებისთვის. ქლოროფლორბალბადების გამოყოფა ატმოსფეროში აზიანებს ამ ოზონის შრეს, რადგან ქლორი - a CFC– ების კომპონენტი - ძალიან რეაქტიული და ურთიერთქმედებს ოზონთან, რათა იგი გადაიქცეს ჩვეულებრივ ჟანგბადად მოლეკულები.

ოზონი არის ნაერთი, რომელიც ჟანგბადის სამი ატომისგან წარმოიქმნება და ის ატმოსფეროში ორ ცალკეულ ფენად არსებობს. ტროპოსფეროში, მიწის მახლობლად, იგი დამაბინძურებლად ითვლება. ის აზიანებს ნათესებს და იწვევს რესპირატორულ დაავადებებს ადამიანებში. ამასთან, ზედა სტრატოსფეროში ის ქმნის ფენას, რომელიც შთანთქავს ულტრაიისფერ მზის სხივებს. მეცნიერები ზომავს ამ "კარგი" ოზონის ფენის სისქეს დობსონის განყოფილებებში, რომლებსაც ოზონის შესწავლის პიონერი ბრიტანელი ფიზიკოსის გორდონ მილერ ბურნ დობსონის სახელი მიენიჭა. დობსონის ერთეული განისაზღვრება, როგორც სისქე 0,01 მილიმეტრი (0,0004 ინჩი) სტანდარტული ტემპერატურისა და წნევის დროს, რომელიც არის 0 გრადუსი ცელსიუსი (32 გრადუსი ფარენგეიტი) და 1 ატმოსფერო.

ქლორი მოქმედებს როგორც კატალიზატორი ოზონის ჟანგბადად გადაქცევაში იმ რეაქციაში, რომელიც 1973 წლამდე არ იყო გასაგები. ქლორის თავისუფალი ატომისა და ოზონის მოლეკულის ურთიერთქმედებისას, ქლორის ატომი აცილებს ჟანგბადის მესამე მოლეკულას და ქმნის ქლორის მონოქსიდს, არასტაბილურ ნაერთს და ტოვებს ჟანგბადის სტაბილურ მოლეკულას. იმის გამო, რომ ქლორის მონოქსიდის მოლეკულა არასტაბილურია, მას შეუძლია ურთიერთქმედება თავისუფალ ჟანგბადის ატომთან და წარმოქმნას სხვა მოლეკულა, რომელიც შედგება ჟანგბადის ორი ატომისგან და - რაც მთავარია - დატოვეთ ქლორის ატომი პროცესის დასაწყებად ისევ ამ ციკლს შეუძლია გაიმეოროს ათასობითჯერ, რაც სტაბილურად ამცირებს ოზონის რაოდენობას.

იმის გამო, რომ ქლორი არასტაბილურია, იგი ელემენტარული სახით გამოთავისუფლდება, რეაგირებს სხვა ელემენტთან ან ნაერთთან, სანამ მას ოდესმე მიაღწევს სტრატოსფეროში. ამასთან, ქლორის ძირითადი ელემენტია იმ ნივთიერებების კლასში, რომელსაც ქლოროფტორანწყალბადები უწოდებენ, რომლებსაც არაერთი გამოყენება აქვთ ინდუსტრიაში, მათ შორის მაცივარში. სუფთა ქლორისგან განსხვავებით, CFC ინერტულია და მიწის დონეზე გათავისუფლების შემდეგ ისინი ინარჩუნებენ სტრუქტურას უსასრულოდ. ისინი საბოლოოდ მიგრირდებიან ატმოსფეროს ზედა ნაწილში, სადაც მზის სინათლე იმდენად ძლიერია, რომ მათ დაშლა და ქლორის გამოყოფა. ქლორი სულაც არ არის ერთადერთი ელემენტი, რომელიც შლის ოზონს. ბრომი, წყალბადის და აზოტის ასევე ამას.

ოზონის შრის სისქე საშუალოდ დაახლოებით 300 – დან 500 დობსონის ერთეულამდეა, რაც დაახლოებით ორი შეფუთული პენის სისქეს შეესაბამება. 1984 წელს, ანტარქტიდის ბრიტანელმა მეცნიერებმა განაცხადეს, რომ ამ ფენის განმეორება ათხელდება 180 დობსონის ერთეულამდე, ანუ ერთი პენის სისქეზე ოდნავ მეტი. ეს გათხელება ხდება ანტარქტიდის ზამთარსა და გაზაფხულზე, როდესაც ყინულის ნაწილაკების სტრატოსფერული ღრუბლები აჩქარებენ ოზონის განადგურებას. ხვრელი ყოველწლიურად იზრდება ანტარქტიდის კონტინენტის უმეტეს ნაწილს და მის ფარგლებს გარეთ, ხოლო ფენა ზოგიერთ წლებში 73 დობსონის ერთეულივით გამხდარიყო, რაც ფულის სისქეზე ნაკლებია.