Предыдущая Следующая
Молекулы озона сами могут поглощать излучение, и сильнее всего озоном
поглощаются фотоны с длиной волны 200 - 310 нм, что очень важно для нас. Это
излучение другими частицами не поглощается в той мере, как озоном. При таком
излучении все живое не может существовать. «Озоновый щит» играет важную роль в
сохранении жизни на Земле.
Обобщенный процесс циклического образования и разложения озона:
О2 (г) + hn
® О (г) + О (г) ;
О2 (г) +О (г) + М (г) ®
О3 (г) + М* (г) + выделение тепла ;
О3 (г) + hn
® О2 (г) + О (г) ;
О (г) + О (г) + М (г) ®
О2 (г) + М* (г) + выделение тепла .
М* - любая частица в
столкновении.
Результатом данного процесса является превращение ультрафиолетового
излучения Солнца в тепловую энергию. Озоновый цикл обеспечивает повышение
температуры в стратосфере (рис. 7.1). В этот цикл вовлекаются многие химические
реакции; общим результатом является разложение озона, например:
О3(г) + NO(г) ®
NО2(г) + О2(г)
NО2(г) + O(г) ®
NО(г) + О2(г)
------------------------------------------
О3(г) + О(г) ®
2 О2(г)
NO является катализатором процесса. Когда в этот цикл вторгаются
дополнительные порции оксида азота, значительно уменьшается концентрация озона.
Так, при полете сверхзвуковых самолетов в двигателях достигается такая высокая
температура, что становится возможной реакция: N2 (г) +O2
(г) ® 2 NО (г), в результате
которой оксид азота выбрасывается в стратосферу, существенно снижая концентрацию
озона.
Разрушение озона обусловлено также влиянием фторхлорметанов:
CFxCl4-–x (г)+ hn
® CFxCl3–x
(г)+ Cl(г), l = 190 – 225 нм.
За этим следует разложение CFxCl3–x и т.д.
Расчеты показывают, что скорость образования атомарного хлора максимальна на
высоте 30 км.
Cl(г) + О3 (г)®
ClО(г) + О2 (г) (разрушение озона)
Оксид хлора, реагируя с атомарным кислородом, вновь дает атомарный
хлор: ClО (г) + О (г) ® Cl (г)+ О2(г);
снова Cl(г) + О3 (г)®
ClО(г) + О2 (г)... обрыв цепи может происходить при взаимодействии
хлора с молекулами водорода, метана, воды, пероксида водорода. В итоге имеем
суммарную реакцию: О (г) + О3 (г) ®
2 О2(г).
Фреоны очень хорошо сохраняются в атмосфере, плохо растворимы в
воде, не горят, имеют низкие температуры кипения, поэтому хорошо испаряются на
воздухе. Из тропосферы часть фреонов может уходить с водой и, не гидролизуясь,
скапливаться в океане, который становится своеобразным резервуаром фреонов.
Предыдущая Следующая
|
