Ozon to prosty związek chemiczny, który zawiera tylko atomy tlenu, a jego działanie zależy od tego, gdzie w atmosferze występuje. W górnej stratosferze tworzy tarczę ochronną przed słonecznym promieniowaniem ultrafioletowym, ale przy ziemi jest zanieczyszczeniem, które może powodować dolegliwości oddechowe u ludzi i zwierząt. Powstawanie i niszczenie ozonu stratosferycznego zależy przede wszystkim od procesów naturalnych, ale blisko ziemi za jego powstawanie odpowiadają głównie procesy przemysłowe.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Ozon o wzorze chemicznym O3 powstaje ze zwykłego tlenu w górnej stratosferze z energią promieni ultrafioletowych Słońca. Ozon tworzy się również w niższych warstwach atmosfery z procesów naturalnych i przemysłowych.
Skład chemiczny
Cząsteczka ozonu składa się z trzech atomów tlenu (O3), podczas gdy stabilna forma tlenu, która normalnie występuje w atmosferze, składa się tylko z dwóch. Kiedy pewne procesy chemiczne udostępniają dodatkowy atom tlenu, wysoce reaktywny atom łatwo wiąże się z cząsteczką tlenu. Ozon jest również wysoce reaktywny, a jego zdolność utleniania ustępuje tylko fluorowi. Jest przydatny jako środek dezodoryzujący i wybielający, a także do zabijania zarazków i oczyszczania wody. Jest to jasnoniebieski gaz w temperaturze pokojowej, a jego silny zapach przypomina burzę, ponieważ uderzenia pioruna wytwarzają ozon.
Produkcja ozonu stratosferycznego
Światło ultrafioletowe ze Słońca reaguje z cząsteczkami tlenu w górnych warstwach atmosfery, tworząc stratosferyczną warstwę ozonową. Kiedy energetyczne światło uderza w cząsteczki tlenu, rozbija je na dwa oddzielne atomy tlenu, a każdy z wysoce reaktywne atomy wiążą się z inną cząsteczką tlenu, co powoduje powstanie dwóch ozonów molekuły. Reakcje te występują najczęściej w tropikach, gdzie światło słoneczne jest najbardziej intensywne. Są ważne, ponieważ pochłaniane przez nie promieniowanie ultrafioletowe docierałoby w przeciwnym razie na powierzchnię planety, gdzie utrudniałoby istnienie życia.
Produkcja ozonu troposferycznego
Ponieważ jest to tak żrący gaz, ozon w niższych warstwach atmosfery nazywany jest złym ozonem i powstaje w wyniku szeregu reakcji chemicznych. Jeden z nich występuje w silnikach samochodowych, gdzie tlen i azot łączą się, tworząc tlenek azotu. Gaz ten reaguje z tlenem, tworząc dwutlenek azotu. W słoneczne, upalne dni dwutlenek azotu ponownie się rozkłada, uwalniając atom tlenu, który z kolei wiąże się z atomem tlenu, tworząc ozon. Emisje z fabryk i stacji energetycznych, które spalają paliwa kopalne, również generują ozon w podobnym procesie. Ozon tworzy się również wokół urządzeń elektrycznych wysokiego napięcia.
Zanieczyszczenie ozonem
Ozon występuje naturalnie w troposferze, głównie ze względu na uwalnianie z roślin i gleby węglowodorów, które pod wpływem światła słonecznego rozkładają się na kwas azotowy i rodniki tlenowe. Naturalne poziomy rzadko są wystarczająco wysokie, aby powodować problemy dla ludzi, ale dodatkowy ozon z procesów przemysłowych i samochodów może powodować wiele z nich. Wysoce reaktywny gaz uszkadza lasy i uprawy, uszkadza żywą tkankę i powoduje dolegliwości oddechowe u wrażliwych osobników. Poziomy ozonu w troposferze nie są stałe - wzrastają w gorące słoneczne dni w metropoliach i innych obszarach o wysokiej aktywności przemysłowej. Ozon jest podstawowym składnikiem smogu.