Ozons ir vienkāršs ķīmiskais savienojums, kas satur tikai skābekļa atomus, un tā ietekme ir atkarīga no tā, kur atmosfērā tas notiek. Augšējā stratosfērā tas veido aizsargājošu vairogu pret saules ultravioleto starojumu, bet netālu no zemes tas ir piesārņotājs, kas cilvēkiem un dzīvniekiem var izraisīt elpošanas ceļu kaites. Stratosfēras ozona veidošanās un iznīcināšana galvenokārt ir atkarīga no dabiskajiem procesiem, bet zemes tuvumā par tā radīšanu galvenokārt ir atbildīgi rūpnieciskie procesi.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Ozons ar ķīmisko formulu O3 veidojas no parastā skābekļa augšējā stratosfērā ar saules ultravioleto staru enerģiju. Ozons atmosfēras lejasdaļā veidojas arī dabisko un rūpniecisko procesu rezultātā.
Ķīmiskais sastāvs
Ozona molekula sastāv no trim skābekļa atomiem (O3), turpretī stabila skābekļa forma, kas parasti pastāv atmosfērā, sastāv tikai no diviem. Kad daži ķīmiski procesi padara pieejamu papildu skābekļa atomu, ļoti reaģējošais atoms viegli saistās ar skābekļa molekulu. Arī ozons ir ļoti reaģējošs, un tā oksidēšanas spēja ir otrajā vietā pēc fluora. Tas ir noderīgs kā dezodorējošs un balinošs līdzeklis, kā arī mikrobu iznīcināšanai un ūdens attīrīšanai. Tā ir gaiši zila gāze istabas temperatūrā, un tās spēcīgā smaka atgādina pērkona negaisu, jo zibens spērienu rezultātā rodas ozons.
Stratosfēras ozona ražošana
Saules ultravioletā gaisma reaģē ar skābekļa molekulām atmosfēras augšējā daļā, veidojot stratosfēras ozona slāni. Kad enerģētiskā gaisma ietriecas skābekļa molekulās, tā tos sadala divos atsevišķos skābekļa atomos un katrā no tiem ļoti reaktīvie atomi saistās ar citu skābekļa molekulu, kā rezultātā veidojas divi ozoni molekulas. Šīs reakcijas visbiežāk notiek tropos, kur saules gaisma ir visintensīvākā. Tie ir svarīgi, jo ultravioletais starojums, ko tie absorbē, citādi sasniegtu planētas virsmu, kur tas apgrūtinātu dzīvības pastāvēšanu.
Troposfēriskā ozona ražošana
Tā kā tā ir tik kodīga gāze, atmosfēras lejasdaļā esošais ozons ir pazīstams kā sliktais ozons, un to rada vairākas ķīmiskas reakcijas. Viens no tiem notiek automobiļu dzinējos, kur skābeklis un slāpekļa gāze apvienojas, veidojot slāpekļa oksīdu. Šī gāze reaģē ar skābekli, veidojot slāpekļa dioksīdu. Saulainās, karstās dienās slāpekļa dioksīds atkal sadalās, atbrīvojot skābekļa atomu, kas savukārt saistās ar skābekļa atomu, veidojot ozonu. Emisijas no rūpnīcām un enerģijas stacijām, kurās sadedzina fosilo kurināmo, līdzīgā procesā rada arī ozonu. Ozons veidojas arī ap augstsprieguma elektroiekārtām.
Ozona piesārņojums
Troposfērā ozons dabiski rodas galvenokārt tāpēc, ka no augiem un augsnes izdalās ogļūdeņraži, kas saules gaismā sadalās līdz slāpekļskābes un skābekļa radikāļiem. Dabiskais līmenis reti ir pietiekami augsts, lai radītu problēmas cilvēkiem, taču rūpniecisko procesu un automašīnu papildu ozons var izraisīt vairākus no tiem. Ļoti reaktīvā gāze bojā mežus un kultūraugus, bojā dzīvos audus un jutīgām personām izraisa elpošanas ceļu slimības. Ozona līmenis troposfērā nav nemainīgs - karstās saulainās dienās tas palielinās lielpilsētu un citās vietās ar augstu rūpniecisko aktivitāti. Ozons ir galvenā smoga sastāvdaļa.