Kol Thomas Midgley jaunesnysis ir jo draugai 1928 m. Išrado „Freoną“, dažniausiai šaltnešiai buvo pavojingos cheminės medžiagos, tokios kaip sieros dioksidas, metilchloridas ir amoniakas. Freonas yra kelių chlorfluorangliavandenilių arba CFC derinys, kurie yra tokie chemiškai inertiški, kad inžinieriai manė radę stebuklingą junginį. CFC yra neskanūs, bekvapiai, nedegūs ir nerūdijantys, tačiau 1974 m. Du mokslininkai perspėjo, kad jie toli gražu nėra nekenksmingi, ir jų įspėjimai buvo patvirtinti 1985 m.
Ozono sluoksnis
Deguonis yra antros pagal gausumą dujos Žemės atmosferoje ir pirmiausia jos egzistuoja kaip molekulės, sudarytos iš dviejų deguonies atomų. Deguonis gali jungtis į tris atomus turinčias molekules, kurios vadinamos ozonu. Netoli žemės esantis ozonas yra teršalas, tačiau viršutiniame stratosferoje jis sudaro apsauginį sluoksnį aplink planeta, kuri sugeria ultravioletinius saulės spindulius, taip apsaugodama visą gyvybę nuo žalingo to poveikio radiacija. Šio sluoksnio storis matuojamas Dobsono vienetais (DU); vienas DU yra milimetro šimtoji, esant standartinei temperatūrai ir slėgiui. Ozono sluoksnis yra vidutiniškai apie 300–500 DU storio, tai yra maždaug dviejų sukrautų centų storis.
CFC poveikis
Mokslininkai pirmą kartą pradėjo suvokti, kad chloras gali destruktyviai sąveikauti su ozonu aštuntojo dešimtmečio pradžioje, o Sherwoodas Rowlandas ir Mario Molina įspėjo apie pavojų, kurį CFC gali sukelti ozono sluoksniui 1974. Šis pavojus yra tiesioginis to, kad CFC, kuriuose yra anglies, fluoro ir chloro, yra tokie inertiški padariniai. Kadangi apatinėje atmosferos dalyje jie nieko nereaguoja, CFC molekulės ilgainiui migruoja į viršutinę atmosferos dalį, kur saulės spinduliavimas yra pakankamai intensyvus, kad jas suskaidytų. Taip susidaro laisvas chloras - elementas, kuris yra bet kas, išskyrus inertišką.
Chloro poveikis ozonui
Procesas, kurio metu chloras naikina ozoną, yra du etapai. Labai reaktyvus chloro radikalas pašalina papildomą deguonies atomą nuo ozono molekulės, susidaro chloro monoksidas ir palieka deguonies molekulę kaip reakcijos produktą. Tačiau chloro monoksidas taip pat yra labai reaktyvus, jis jungiasi su kita ozono molekule ir sudaro dvi deguonies molekules, o chloro atomas palieka laisvą, kad vėl galėtų pradėti procesą. Vienas chloro atomas gali sunaikinti tūkstančius ozono molekulių esant pakankamai šaltai temperatūrai. Ši temperatūra žiemą egzistuoja virš Antarktidos, o ribotai - per Arktį.
Ozono skylė
Pirmą kartą mokslininkai aptiko ozono skylės virš Antarktidos įrodymų 1985 m. Pasaulio vyriausybės greitai reagavo ir 1987 m. Monrealyje pasiekė susitarimą, kad iki 2010 m. Laipsniškai atsisakytų CFC naudojimo tarp pasirašiusių šalių. Vidutinis ozono skylės sluoksnio storis, kuris kiekvienais metais susidaro per Antarktidos pavasarį, yra apie 100 DU - bulvarinio storio. Didžiausia pastebėta skylė buvo 2006 m. jo plotas buvo 76,30 milijono kvadratinių kilometrų (29,46 milijono kvadratinių mylių); nė viena skylė vėlesniais metais, nuo 2014 m., nebuvo tokia didelė. Pirmoji ozono skylė virš Arkties buvo pastebėta 2011 m. Po neįprastai šaltos Arkties žiemos.