Ozonlaget

. . . . . . . .halla.jpg. . . . . . . .
Hvis vi for eksempel skrur på et elektrisk apparat vi ikke har brukt på en stund, kan vi i noen tilfeller kjenne en litt ubehagelig lukt. Lukten kommer fra gassen ozon. Gassen ozon dannes alltid når luft blir utsatt for kraftige elektriske utladninger. Ozon består av tre O-atomer som er budet sammen i en vinkel. Formelen for Ozon er O3. Gassen ozon er svakt blåfarget. Gassen blir i flytene tilstand veldig mørkt blå. Ozon blir brukt til blant annet sterilisering av drikkevann og som desinfeksjonsmiddel. Både elektriske utladninger og ultrafiolett kan omdanne oksygenmolekylemnene O2 til ozonmolekylermer O3. Ozon blir dannet ved at O2 molekyl blir spaltet av UV-C stråling. Etter spalting har vi to oksygenatomer. De spaltete oksygenatomene kan så reagere med O2 molekyler å danne O3 molekyler/ozon. Dette skjer hele tiden fordi det er store mengder O2 i atmosfæren. Denne prosessen gjør også at den farlige UV-C strålingen ikke kommer fram til jordoverflaten, siden den blir absorbert av molekylene i ozonlaget Det er oksygenet fra fotosyntesen og den ultrafiolette strålingen fra sola som har gitt oss det ozonet vi i dag har i atmosfæren. Dette ozonet filtrerer bort den skadelige delen av den elektromagnetiske strålingen fra sola. Der ozon er mest konsentrert er i stratosfæren, som ligger mellom 18 og 50 km over bakken. Dette område kaller vi ozonlaget og har er den meste av ozonen i verden.
Konsentrasjonen av ozon i stratosfæren er ganske beskjeden. I hvert kilogram stratosfæreluft er det bare 10 milligram ozon. Det skal altså ikke så mye ozon til for å beskytte livet nede på jordoverflaten. Ozoninnholdet i stratosfæren kan måles på forskjellige måter. Det kan gjøres med måleinstrumenter som sendes opp med ballonger, raketter eller satellitter. Det kan også foretas fra bakken ved hjelp av kraftige lasersignaler som sendes opp i stratosfæren. Stratofdæren med ozonet er ca. 40Km tykt. Dette er egentlig irrelevant når vi skal måle hvor mye ozon det inneholder. Ozonsjiktet er egentlig bare 3-4mm tykt. Denne tykkelsen forteller oss hvor mye ozon det er i atmosfæren. Er tykkelsen 1mm er det tynt med ozon i atmosfæren, mens er tykkelsen 4mm er det relativt mye ozon.

UVSTRÅLING OG OZON

Den elektromagnetiske strålingen fra solen består av hele spekteret fra gammastråling til radiobølger. Mesteparten av sollyset som treffer jorden er ultrafiolett lys (bølgelengde fra 180 til 200 nm), synlig lys (bølgelengde fra 400 til 800 nm) og infrarødt lys (bølgelengde fra 800 til 3000 nm).

Absorpsjon av ultrafiolett stråling består av mange kjemiske reaksjoner. Det er denne ultrafiolette strålingen som setter i gang mange av reaksjonene.
De mest energirike ultrafiolette strålene blir absorbert av vanlig oksygen (O2) i det ytterste delen av atmosfæren (men gjelder bare fotonene som har bølgelengde fra 180 til 240 nm). Da blir O2 - gass blir spaltet til frie O-atomer.
Her er en reaksjonen som skjer:
O2 + ultrafiolett stråling → O + O

Vi finner ozonlaget lenger nede i atmosføren (ca. 30 km høyt). Her er det fotonene som har bølgelengde fra 200 til 320 nm som har passe energi til å kunne spalte ozonmolekylene og dri oksygenatomer.
Når jobben er gjort, er energien overført til O2. molekylene og til O-atomene. Da kan vi si at fotonene er blitt absorbert. Reaksjonsligningen for spalting av ozon er:
O3 + ultrafiolett stråling → O2 + O

Etter denne spaltingen så går O2-molekylene ig O-atomene tilbake sammen og lager nye ozonmolekyler også kalt O3.
Energien som var lagret i O2-molekylene og O-atomene får vi da tilbake, men prosessen her er ikke akkurat den motsatte av spaltingsreaksjonen. Dette er fordi noe av den returnerende energien blir til varme til omgivelsene og dette skjer ved at temperaturen øker når høyden øker gjennom ozonlaget. Noe av energien blir også fordelt på andre fotoner med enda lengre bølgelengder.
Ozon tar også til seg energirik ultrafiolett stråling og sender energi videre som ufarlige fotoner eller varme.
Hvis de ultrafiolette fotonene har lengre bølgelengde enn 320 nm, har de for lite energi til å kunne spalte ozon og andre molekyler i atmosfæren.
Reaksjonsligning av spaltingen:
O2 + O → O3 + varme eller fotoner

Vi deler som regel den ultrafiolette strålingen som treffer jorden inn i tre bølgelengdeområder, UV-A, UV-C og UV-B- stråling.
UV-C er den mest energirike ultrafiolette strålingen og mesteparten blir absorbert av atmosfæren. Deler av UV-B-strålingen blir ikke stoppetm men er skadelig mot kroppen vår om vi får for mye av det. Når du soler deg er UV-B-strålingen som gjør deg brun, og det at du blir solbrent er et resultat av for mye UV-B-stråling. UV-A-strålingen blir ikke absorbert i det hele tatt og går helt ned til bakken, fordi den er uskadelig.

. . . . . . ..hohoh.jpg

HVORDAN KAN OZONLAGET ØDELEGGES:

Det finnes mange måter å ødelegge det livsnødvendinge ozonlaget vårt på. Et eksempel av bruken av spraybokser. Dette er blitt en alvorlig trussel mot miljøet på jorden. Dette var fordi før inneholdt de drivgassene i disse sprayboksene hydrokarboner med klor og fluor (KFK-stoffer).
Det som kan skje om du bruker et produkt som bruker KFK-stoffer er da at det kan spaltes et klor atom fra KFK-stoffet. Dette er reaksjonen som skjer om frie kloratomer (CL) fra KFK-stoffer reagerer med ozon:
Cl + O3 → ClO + O2

Etter dette kan ClO-molekylet kan reagere med et O-atom, og da får vi tilbake Cl-atomet:
ClO + O → Cl + O2

Etterpå har Cl-atomen muligheten til å reagere med nye 03- molekyler om og om igjen og gjøre dem om til O2- molekyler.
I denne nedbrytingen er kloratmonene veldig effektive. Dette gjelder også for noen frie flour- og bromatomer.
Om vi setter begge de nevnte ligningene ovenfor sammen får vi:
Cl + O3+ ClO + O → ClO + O2 + Cl + O2
Så fjerner vi like partikler på begge sider og får en nettoreaksjonen for ozonnedbryting:
O3 + O → O2 + O2

Det er unormalt at det er en fin balanse mellom nedbrytningen og oppbygningen av ozonmolekyler. Blant annet blir balansen forstyrret av Klor og fluor fra KFK-stoffene fordi de ødelegger ozonlaget.
Atmosfæren vil absorbere færre ultrafiolette fotoner med bølgelengde fra 200 til 320 nm når konsentrasjonen av ozon avtar.
Om de gjør de, vil de komme ned til jordoverflaten og dette er farlig og vil føre skadestråling på mennesker, dyr og planter.

KILDER
http://ndla.no/nb/node/28147/menu127
http://ndla.no/nb/node/28245/menu127
http://ndla.no/nb/node/28308/menu127
http://ndla.no/nb/amendorelecture/12925?from_fag=7))

Add a New Comment
or Sign in as Wikidot user
(will not be published)
- +
Unless otherwise stated, the content of this page is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License