تبلیغات
بانک مقالات علمی و آموزشی - لایه اوزون چیست؟
بانک مقالات علمی و آموزشی
::پایه راهنمایی و دبیرستان::

مرتبه
تاریخ : چهارشنبه هجدهم بهمنماه سال 1391

تعریف کلی

ازون (Ozone) واژه ای یونانی است به معنی «بو» و به ویژه «بو تند» اطلاق می شود. اوزن مولکولی با اتم سه اتم اکسیژن است مولکول اکسیژن دارای دو اتم اکسیژن است اما تفاوت در یک اتم اکسیژن در این دو مولکول تفاوتهای اساسی را در این دو مولکول بوجود آورده است.

چرخه ازون

در استراتوسفر ( Stratospher ) مولکول های تازه اوزن پیوسته با واکنش های شیمیایی و دریافت انرژی لازم از پرتوهای خورشید ، به مولکول و اتم اکسیژن تجزیه می شوند. این اتم های اکسیژن که بسیار فعالند، طی مدت زمان کوتاهی کمتر از کسر ثانیه ، از هم جدا و به مولکولهای اکسیژن متصل می شوند و تشکیل مولکولهای سه اتمی اکسیژن ، یعنی ازون ، می‌دهند. غیر از این چرخه طبیعی ، طی واکنش هایی با ازت و هیدروژن و کلر تولید شده در سطح و رها شده به اتمسفر ، از بین می‌رود.

ساختمان و فرمول گسترده ازون

فرمول ازون به صورت رزونانسی نمایش داده می شود.

اهمیت ازون در زندگی بشر

اگر فضانوردی ، در ارتفاع زیاد ، به این سیاره خانه ما نگاه کند، نوار نازک آبی رنگی که دور زمین را فراگرفته ، نظرش را جلب خواهد کرد. این پوشش شفاف ، حیات را در جو زمین تأمین می‌نماید. حیات ، بصورتی که ما می‌شناسیم، تنها با پوشش حفاظتی ازون میسر می‌شود. بدون وجود اوزن ادامه ی زندگی امکان ناپذیر است. پرتوهای خورشیدی ، یکنواخت نیست. این پرتوها ، شامل پرتوی به نام پرتو فرابنفش است.

چنانچه تمامی این پرتوها به سطح زمین می رسید، وجود زندگی در روی زمین امکان ناپذیر است. زیرا این پرتوها حامل مقدار زیادی انرژی مرگ‌زا برای موجودات زنده است. خوشبختانه تنها بخش ناچیزی از پرتو فرابنفش خورشید به سطح زمین می‌رسد. قسمت بیشتر این پرتو ، انرژی خود را در ارتفاع 20 تا 30 کیلومتری سطح زمین و در جو آن از دست می‌دهد. در این عمق از جو فراگیرنده زمین، مقادیر متنابهی ازون موجود است و این ازون، پرتو فرابنفش را جذب می کند.

 

رایحه تازگی پس از آذرخش

پس از آذرخش ، تنفس شما با آسودگی بیشتری صورت می‌گیرد. هوا پاکیزه و پر از تازگی است. علت این است که رعد و برق ، سبب تولید گاز اوزن در جو می شود و همین گاز است که هوا را تازه‌تر می‌نماید.

نقش ازون در ضد عفونی آب

آبی که می‌آشامیم، کلریزه است. این آب زیان‌آور است و مزه آن نیز ناخوشایندتر از مزه آب چشمه است. آب ضد عفونی شده با ازون ، عاری از هر گونه باکتری زیان‌آور است و مزه آن نیز خوشایندتر است.

انسان و نابودی لایه اوزن

فعالیت انسانها بر روی زمین در سپر حفاظتی اوزن ، اثر می‌گذارد. از نیمه قرن بیستم ، فعالیت انسان روی زمین موجب بروز ضایعاتی در لایه اوزن شده و به نظر می‌رسد که حیات روی کره زمین در معرض مخاطره قرار گرفته است. در واقع انسان ناخواسته هوا را با مواد شیمیایی آلوده می‌کند و سپر حفاظتی خود را از بین می‌برد. در اواسط دهه 1970 ، دانشمندان به امکان تاثیر پرواز هواپیماهای تندرو و یا فوق سرعت صوت و مواد شیمیایی موجود در قوطی‌های عطر پاش روی لایه اوزن پی بردند.

هواپیماهای فراصوت ، در ارتفاعات بسیار زیاد که هوا رقیق‌تر و مقاومت آن در برابر بدنه هواپیما کمتر است ، پرواز می‌کنند و ازت فعال موجود در دود خروجی از موتور هواپیما اثر ضایع کننده بر روی لایه اوزن دارد. گازهای کلرو فلوئورو کربن (CFC) نیز که در خنک کننده ها و دستگاه های تهویه مورد استفاده قرار می‌گیرد، روی اوزن استراتوسفری خطرناک می‌باشد. هر اتم کلر آزاد شده از این گازها ، حدود یک صد هزار مولکول اوزن را نابود می‌کند و با مصرف این گازها طی یک دهه مقادیر زیادی ازون از بین رفته و تراکم این گاز در استراتوسفر کاهش یافته است.

زیان های گاز ازون

علت ایجاد حفره در این لایه چیست ؟

¬ در اوایل دهه 1970 برای اولین بار محققان دریافتند كه لایه اوزون در حال تخریب است. در ابتدا تصور می شد كه عامل اصلی تخریب، اكسیدهای نیتروژن حاصل از پرواز هواپیماهای مافوق صوت در استراتوسفر است تا این كه در سال 1974 اعلام شد بعضی مواد شیمیایی ساخت بشر با نام كلروفلوئوروكربن ها (CFCها) به لایه اوزون صدمه وارد می كنند. فرآیند تخریب بدین شكل رخ می دهد كه پرتو خورشید باعث شكسته شدن بسیاری از گازهای حاوی كلروبرم و تولید رادیكال های آن ها در استراتوسفر می شود. رادیكال ها یك رشته واكنش های زنجیره ای تخریب كننده را تشدید می كنند و باعث شكسته شدن گازهای موجود در اتمسفر از جمله اوزون می شوند.

دیدگاه اول

چرا لایه اوزون در نواحی قطبی که آلاینده ها کمتر است سوراخ شده است ولی در مناطقدیگری که عملیاتهای صنعتی و آلاینده‌ها وجود دارد سوراخ نشده است؟

مهمترین عامل وجود ابرهای استراتوسفری در نواحی قطبی است به دلیل سردتر بودن قطب جنوب این ابرها در آنجا پایدارترند تابش پرتوهای فرا بنفش خورشید در آغاز بهار باعث آزاد شدن رادیکال های کلر در مجاورت بلورهای یخ موجود در این ابرها می گردد .

دیدگاه دوم

چرا با این كه در نیمكره شمالی خشكی ها بیشتر هستند و در نتیجه آلودگی های صنعتی نیز بیشتر وجود دارد ولی در بخش قطب جنوب لایه اوزون، حفره ایجاد شده است؟

دانشمندان دلایلی را برای آسیب پذیری بیشتر لایه اوزون در قطب جنوب برشمرده اند. یكی از دلایل، حلقه قطبی، است كه فریون های رها شده در اثر فعالیت های صنعتی را جذب می كند، دیگر این كه به دلیل هوای فوق العاده سرد و یخبندان شب در قطب جنوب، ابرهایی با كریستال های كوچك یخ در بالاترین لایه استراتوسفر ایجاد می شود. این كریستال ها نقش كاتالیست یا تسریع كننده واكنش را بازی می كند و سبب می شود تركیبات حاوی مواد مخرب لایه اوزون در داخل ابرها شكسته و تبدیل به كلرین فعال شود و زمانی كه خورشید پس از یك شب طولانی می تابد، تابش پرتو و وجود منواكسید كلر باعث تخریب اوزون می شود. عامل دیگری كه باعث شدت تخریب لایه اوزون در قطب جنوب می شود حركت و چرخش بادهای قطبی بدون وجود هیچ مانعی در سراسر این زمین پهناور و یخ زده می باشد در حالی كه این عامل در قطب شمال به دلیل بالاتر بودن دما و تشكیل كمتر ابرهای یخی، بسیار ضعیف است. كاهش و تخریب اوزون در عرض های جغرافیایی متوسط یعنی بالای اروپا، آسیا و آمریكا بسیار سریع تر از حد پیش بینی شده است.

دیدگاه سوم

چرا لایه ی اوزون در نواحی قطبی که آلاینده ها کمتر هستند سوراخ نشده است ولی در مناطق دیگری که عملیات های صنعتی و آلاینده ها وجود دارد سوراخ نشده است؟

 

 

مهمترین عامل وجود ابرهای استراتوسفری در نواحی قطبی است به دلیل سردتر بودن قطب جنوب این ابرها در آنجا پایدارترند تابش پرتوهای فرا بنفش خورشید در آغاز بهار باعث آزاد شدن رادیکال‌های کلر در مجاورت بلورهای یخ موجود در این ابرها می‌گردد.

لایه اوزون به سبب ایجاد یک سپر حفاظتی در برابر اشعه ما وراء بنفش خورشید نقش بسیار حیاتی در حفاظت از زمین دارا ست لیکن این لایه خود در مقابل گازهای گلخانه ای(نظیر سی اف سی ها و هالوژن ها) که در اتمسفر پخش می گردند ، آسیب پذیر است.

همانطور که انتظار می رفت، سوراخ لایه اوزون نزدیک قطب جنوب زمین بازگشته است.شکاف امسال کمی بزرگتر از سال گذشته شده ولی با این وجود  از اندازه آن در  10 سپتامبر  2000 کاسته شده است و از این رو به نظر میرسد کوششهای جهانی که در جهت کاهش استفاده از این مواد شیمیایی زیان آور انجام می گیرد ،تأ ثیرات مثبتی بر روی غلظت اتمسفر داشته است.

بزرگی شکاف لایه اوزون در سال جاری تا حدودی مربوط به سردیِ بیش از حد عادی لایه های فوقانی لایه اوزون (استراتوسفِر) میشود.



طبقه بندی: شیمی اول دبیرستان،  آموزش علوم تجربی سوم راهنمایی،  زیست شناسی اول دبیرستان،  آموزش علوم تجربی دوم راهنمایی، 
ارسال توسط مهدی نوری زاده
آرشیو مطالب
نظر سنجی
نحوه ورود شما به وبلاگ؟







صفحات جانبی
پیوند های روزانه
امکانات جانبی
blogskin

قالب وبلاگ