science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe breken CFK's de ozonlaag af?

Chloorfluorkoolstoffen, of CFK's, zijn een klasse gassen die veelvuldig worden gebruikt als koelmiddelen en drijfgassen. Hoewel ze zowel niet-toxisch als zeer nuttig zijn, beschadigen CFK's de ozonlaag, de dunne laag van de bovenste atmosfeer van de aarde die UV-licht van de zon absorbeert. Omdat UV-licht huidkanker bij mensen kan veroorzaken, heeft schade aan de ozonlaag ernstige gevolgen voor uw gezondheid.

CFK's

CFK's zijn redelijk niet-reactief. Deze zelfde eigenschap maakt ze zowel aantrekkelijk als industriële chemicaliën en gevaarlijk voor het milieu. Omdat ze zo niet-reactief zijn, breken ze heel langzaam af wanneer ze in de atmosfeer worden vrijgegeven, waardoor ze de tijd krijgen om de laag van de atmosfeer van de aarde, de stratosfeer genaamd, te bereiken. Verscheidene mijlen boven het aardoppervlak in de stratosfeer ligt een laag die rijk is aan een gas dat ozon wordt genoemd. Elke ozonmolecule is gemaakt van drie zuurstofatomen, wat anders is dan gewone moleculen van zuurstofgas die elk slechts twee zuurstofatomen bevatten.

Chloor

Wanneer ze worden blootgesteld aan sterk ultraviolet licht, CFK's eindelijk afbreken om alleenstaande chlooratomen vrij te maken met een ongepaard elektron. Deze chlooratomen zijn zeer onstabiel en reageren met ozon om het af te breken in zuurstof door een soort kettingreactie. Een enkel chlooratoom kan reageren met maar liefst 100.000 moleculen ozon voordat het uiteindelijk wordt gecombineerd met een ander atoom om een ​​stabiele verbinding te vormen. Daarom kunnen zelfs kleine aantallen CFC-moleculen grote hoeveelheden ozon vernietigen en langdurig actief blijven in de bovenste atmosfeer.

Vulkanische activiteit

Hoewel CFK's een product zijn van menselijke activiteit, vulkanen kunnen bijdragen aan de schade door deze ozonvernietigende stoffen nog verwoestender te maken. Kleine stofdeeltjes verspreid door uitbarstingen zoals de uitbarsting van Mt. Pinatubo in de Filippijnen bereikt de bovenste atmosfeer en interfereert met chemische reacties die de chlooratomen verwijderen. Wanneer dit gebeurt, blijven de chlooratomen langer actief en hebben dus de kans om veel meer ozonmoleculen af ​​te breken.

Ozonafvulling

CFK's blijven niet oneindig actief, natuurlijk; Na verloop van tijd zetten chemische reacties de chlooratomen om in andere, meer stabiele verbindingen die ozon niet afbreken. Dat is de reden waarom CFK-niveaus in de stratosfeer geleidelijk zullen dalen zolang mensen stoppen met het toevoegen van deze gassen aan de atmosfeer. Gegeven voldoende tijd zonder CFK's, kan de ozonlaag uiteindelijk herstellen van de schade, omdat ozon wordt gevormd in de bovenste atmosfeer door natuurlijke chemische processen. De productie van CFK's werd halverwege de jaren negentig afgebouwd door middel van een internationale overeenkomst, het Montreal Protocol. Volgens het Amerikaanse Environmental Protection Agency geloven wetenschappers dat de ozonlaag ergens na 2060 naar normale niveaus kan terugkeren.