Sisältö
- TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
- Kemiallinen koostumus
- Stratosfäärisen otsonin tuotanto
- Troposfäärisen otsonin tuotanto
- Otsonin pilaantuminen
Otsoni on yksinkertainen kemiallinen yhdiste, joka sisältää vain happiatomeja, ja sen vaikutukset riippuvat siitä, missä ilmakehässä sitä esiintyy. Ylemmässä stratosfäärissä se muodostaa suojakilven aurinko-ultraviolettisäteilyltä, mutta lähellä maata se on epäpuhtaus, joka voi aiheuttaa ihmisille ja eläimille hengitysvaurioita. Stratosfäärin otsonin luominen ja tuhoaminen riippuvat ensisijaisesti luonnollisista prosesseista, mutta lähellä maata teollisuuden prosessit ovat pääosin vastuussa sen luomisesta.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Otsoni, jonka kemiallinen kaava on O3, muodostuu tavallisesta hapesta ylemmässä stratosfäärissä auringon ultraviolettisäteiden tuottaman energian avulla. Otsonia muodostuu myös alailmakehässä luonnollisista ja teollisista prosesseista.
Kemiallinen koostumus
Otsonimolekyyli koostuu kolmesta happiatomista (O3), kun taas ilmakehän normaalisti olemassa oleva vakaa hapen muoto koostuu vain kahdesta. Kun tietyt kemialliset prosessit antavat ylimääräisen happiatomin saataville, erittäin reaktiivinen atomi sitoutuu helposti happimolekyyliin. Otsoni on myös erittäin reaktiivinen, ja sen hapetuskyky on toiseksi suurin kuin fluori. Se on käyttökelpoinen hajunpoisto- ja valkaisuaineena, samoin kuin bakteerien tappamiseen ja veden puhdistamiseen. Se on vaaleansininen kaasu huoneenlämmössä, ja sen voimakas tuoksu muistuttaa ukkosta, koska salamanisku tuottaa otsonia.
Stratosfäärisen otsonin tuotanto
Auringon ultraviolettivalo reagoi ylemmän ilmakehän happimolekyylien kanssa muodostaen stratosfäärin otsonikerroksen. Kun energinen valo osuu happimolekyyleihin, se hajottaa ne kahteen erilliseen happiatomiin, ja jokainen erittäin reaktiivisesta atomista sitoutuu toiseen happimolekyyliin, jolloin muodostuu kaksi otsonimolekyyliä. Nämä reaktiot tapahtuvat yleisimmin tropiikissa, joissa auringonvalo on voimakkainta. Ne ovat tärkeitä, koska niiden absorboima ultraviolettisäteily muuten pääsisi planeetan pintaan, missä se vaikeuttaisi elämän olemassaoloa.
Troposfäärisen otsonin tuotanto
Koska se on niin syövyttävä kaasu, alailmakehän otsoni tunnetaan huonoksi otsoniksi, ja monet kemialliset reaktiot tuottavat sen. Yksi niistä esiintyy autojen moottoreissa, joissa happi ja typpikaasu yhdistyvät typpioksidiksi. Tämä kaasu reagoi hapen kanssa muodostaen typpidioksidia. Aurinkoisina, kuumina päivinä typpidioksidi hajoaa jälleen happiatomin vapauttamiseksi, joka puolestaan sitoutuu happiatomin kanssa otsonin muodostamiseksi. Fossiilisia polttoaineita polttavien tehtaiden ja energia-asemien päästöt tuottavat myös otsonia samanlaisen prosessin kautta. Otsonia muodostuu myös korkeajännitteisten sähkölaitteiden ympärille.
Otsonin pilaantuminen
Otsonia esiintyy luontaisesti troposfäärissä johtuen pääasiassa hiilivetyjen vapautumisesta kasveista ja maaperästä, jotka hajoavat auringonvalossa typpihappo- ja happiryhmiin. Luonnolliset pitoisuudet ovat harvoin tarpeeksi korkeita aiheuttamaan ihmisille ongelmia, mutta teollisuusprosessien ja autojen ylimääräinen otsoni voi aiheuttaa useita niistä. Erittäin reaktiivinen kaasu vahingoittaa metsiä ja viljelykasveja, vahingoittaa elävää kudosta ja aiheuttaa hengitysvaikeuksia herkille henkilöille. Troposfäärin otsonitasot eivät ole vakioita - ne nousevat kuumina aurinkoisina päivinä pääkaupunkiseudulla ja muilla alueilla, joilla on korkea teollisuusaktiivisuus. Otsoni on ensisijainen osa savua.