х вплив на здоров'я людей
Озон є аллотропной модифікацією кисню. Його молекула діамогнітна (на відміну від парамагнитной О2), має кутову форму, зв'язок в молекулу є делокалізованной трехцентровой, передбачається також донорно-акцепторний механізм утворення хімічних зв'язків в озоні. [2]
Характер хімічних зв'язків у озоні обумовлює його нестійкість (через певний час озон мимоволі переходить в кисень: 2О3 -> 3О2) і високу окислювальну здатність (озон здатний на ряд реакцій в які молекулярний кисень не вступає). Окисне дію озону на органічні речовини пов'язано з утворенням радикалів: RH + О3 RО2 + OH
Ці радикали ініціюють радикально ланцюгові реакції з біоорганічними молекулами (ліпідами, білками, нуклеїновими кислотами), що призводить до загибелі клітин. Застосування озону для стерилізації питної води засноване на його здатності вбивати мікроби. Озон не байдужий і для вищих організмів. Тривале перебування в атмосфері, що містить озон (наприклад, в кабінетах фізіотерапії й кварцового опромінення) може викликати важкі порушення нервової системи. Тому, озон в великих дозах є токсичним газом. Гранично допустима концентрація його в повітрі робочої зони - 0,0001 мг/літр. Забруднення озоном повітряного середовища відбувається при озонуванні води, внаслідок його низької розчинності.
Відомо, що основна частина природного озону зосереджена в стратосфері на висоті від 15 до 50 км над поверхнею Землі. Озоновий шар починається на висотах близько 8 км над полюсами (або 17 км над Екватором) і простягається вгору до висот приблизно рівних 50-ти км. Однак щільність озону дуже низька, і якщо стиснути його до щільності, яку має повітря у поверхні землі, то товщина озонового шару не перевищить 3,5 мм. Озон утворюється, коли сонячне ультрафіолетове випромінювання бомбардує молекули кисню (О2 -> О3). p> Найбільше озону в п'ятикілометровій шарі на висоті від 20 до 25 км, який називають озоновим. Концентрація озону в цьому шарі невелика, проте загальне його кількість в стратосфері досягає дуже значної цифри - більше 3 млрд тонн.
Освіта озону зі звичайного двоатомних кисню вимагає досить великої енергії - майже 150 кДж на кожен моль. Така насиченість озону енергією робить її вибухонебезпечною. Як же утворюється ця речовина? Основна реакція - взаємодія звичайного двоатомного кисню з атомарним:
О2 + О О3.
Освіта озону відбувається безперервно одночасно з його витрачанням:
O2 + h O + O; O + O3 2O2; O3 + h O2 + O; тому усереднена концентрація озону протягом тривалого часу залишалася постійною. Процес утворення і розкладання озону називають циклом чемп. Результатом процесів в циклі є перехід сонячної енергії в теплоту. Озоновий цикл відповідальний за підвищення температури на висоті 15 км. [3]
Влітку і навесні концентрація озону підвищується; над полярними областями вона завжди вище, ніж над екваторіальними. Крім того, вона змінюється по 11-літнім циклом, збігається з циклом сонячної активності. Все це було вже добре відомо, коли в 1980-х рр.. спостереження показали, що над Антарктикою рік від року відбувається повільне, але стійке зниження концентрації стратосферного озону. Це явище отримало назву В«озонова діраВ» (хоча ніякої дірки у власному значенні цього слова, звичайно, не було) і стало уважно досліджуватися. p> Пізніше, в 1990-і рр.., Таке ж зменшення стало відбуватися і над Арктикою. Феномен Антарктичної "озонової діри" поки не зрозумілий: чи то діра виникла в результаті антропогенного забруднення атмосфери, чи то це природний геоастрофізіческій процес.
Спочатку припускали, що на озон впливають частинки, що викидаються при атомних вибухах; намагалися пояснити зміна концентрації озону польотами ракет і висотних літаків. Зрештою було чітко встановлено, що причина небажаного явища - реакції з озоном деяких речовин, вироблених хімічними заводами. Це в першу чергу хлоровані вуглеводні і особливо фреони - хлорфторвуглеці, або вуглеводні, в яких всі або більша частина атомів водню, замінені атомами фтору і хлору.
Хлорфторвуглероди широко застосовуються в сучасних побутових і промислових холодильниках (у Росії їх тому називають В«хладонамиВ»), в аерозольних балончиках, як засобу хімічного чищення, а деякі похідні - для гасіння пожеж на транспорті. Використовуються вони і як піноутворювачі, а також для синтезу полімерів. Світове виробництво цих речовин досягла майже 1,5 млн т.
Будучи легколетучим і досить стійкими до хімічних впливів, хлорфторвуглеці після використання потрапляють в атмосферу і можуть перебувати в ній до 75 років, досягаючи висоти озонового шару. Тут під дією сонячного світла вони розкладаються, виділяючи атомарний хлор, який і служить головним В«Порушником порядкуВ» в озоновому шарі. CF2Cl2 CF2Cl + Cl
Наступні реакції CF2Cl з О2 і h призводять до відщеплення другого атома хлору. p> Хлор В«З'їдаєВ» і озон, і атомарний кисень за ра...
