Озон - це проста хімічна сполука, що містить лише атоми кисню, і його вплив залежить від того, де в атмосфері він знаходиться. У верхній стратосфері він утворює захисний щит від сонячного ультрафіолетового випромінювання, але поблизу землі це забруднювач, який може спричинити захворювання дихання у людей і тварин. Створення і руйнування стратосферного озону в першу чергу залежать від природних процесів, проте поблизу землі за його створення в основному відповідають промислові процеси.
TL; DR (занадто довгий; Не читав)
Озон з хімічною формулою O3 утворюється із звичайного кисню у верхній стратосфері з енергією ультрафіолетових променів сонця. Озон також утворюється в нижніх шарах атмосфери внаслідок природних та промислових процесів.
Хімічний склад
Молекула озону складається з трьох атомів кисню (O3), тоді як стабільна форма кисню, яка зазвичай існує в атмосфері, складається лише з двох. Коли деякі хімічні процеси роблять додатковий атом кисню доступним, високоактивний атом легко зв'язується з молекулою кисню. Озон також є високореактивним, і його окислювальна здатність поступається лише фтору. Він корисний як дезодоруючий та відбілюючий засіб, а також для знищення мікробів та очищення води. Це блідо-блакитний газ при кімнатній температурі, і його сильний запах нагадує грозу, оскільки при ударі блискавки відбувається озон.
Виробництво стратосферного озону
Ультрафіолетове сонячне світло реагує з молекулами кисню у верхніх шарах атмосфери, утворюючи стратосферний озоновий шар. Коли енергійне світло вражає молекули кисню, воно розбиває їх на два окремі атоми кисню, і кожен з них високореактивні атоми зв'язуються з іншою молекулою кисню, в результаті чого утворюється два озону молекули. Ці реакції найчастіше відбуваються в тропіках, де сонячне світло найбільш інтенсивне. Вони важливі, оскільки ультрафіолетове випромінювання, яке вони поглинають, в іншому випадку досягло б поверхні планети, де це ускладнило б існування життя.
Виробництво тропосферного озону
Оскільки це такий їдкий газ, озон у нижчих шарах атмосфери відомий як поганий озон, і внаслідок цього виникає ряд хімічних реакцій. Один з них відбувається всередині автомобільних двигунів, де кисень і газ азоту поєднуються, утворюючи оксид азоту. Цей газ реагує з киснем, утворюючи діоксид азоту. У сонячні, спекотні дні діоксид азоту знову розпадається, виділяючи атом кисню, який, у свою чергу, зв’язується з атомом кисню, утворюючи озон. Викиди від заводів та енергетичних станцій, які спалюють викопне паливо, також генерують озон за подібним процесом. Озон також утворюється навколо електричного обладнання високої напруги.
Забруднення озоном
Озон природним чином трапляється в тропосфері, головним чином за рахунок викиду вуглеводнів з рослин і ґрунту, що розпадаються на сонячному світлі до азотної кислоти та кисневих радикалів. Природні рівні рідко бувають достатньо високими, щоб викликати проблеми у людей, однак додатковий озон в результаті промислових процесів та автомобілів може спричинити низку з них. Високореактивний газ пошкоджує ліси та посіви, пошкоджує живу тканину та викликає захворювання дихання у чутливих людей. Рівні озону в тропосфері не є постійними - вони зростають у спекотні сонячні дні в столичних та інших районах високої промислової активності. Озон - основний компонент смогу.