science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat is de chemische formule van ozon en hoe wordt ozon gevormd in de atmosfeer?

Ozon is een eenvoudige chemische verbinding die alleen zuurstofatomen bevat en waarvan de effecten afhangen van waar in de atmosfeer het voorkomt. In de bovenste stratosfeer vormt het een beschermend schild tegen ultraviolette straling van de zon, maar in de buurt van de grond is het een verontreinigende stof die bij mensen en dieren ademhalingsproblemen kan veroorzaken. De creatie en vernietiging van ozon in de stratosfeer hangt voornamelijk af van natuurlijke processen, maar in de buurt van de grond zijn industriële processen grotendeels verantwoordelijk voor de oprichting.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Ozon vormt met de chemische formule O3 uit gewone zuurstof in de bovenste stratosfeer de energie van de ultraviolette stralen van de zon. Ozon vormt zich ook in de lagere atmosfeer van natuurlijke en industriële processen.

Chemische samenstelling

Een ozonmolecuul bestaat uit drie zuurstofatomen (O3), terwijl de stabiele vorm van zuurstof die normaal bestaat in de sfeer bestaat uit slechts twee. Wanneer bepaalde chemische processen een extra zuurstofatoom beschikbaar maken, bindt het zeer reactieve atoom gemakkelijk met een zuurstofmolecuul. Ozon is ook zeer reactief en het oxiderende vermogen is het tweede alleen voor fluor. Het is nuttig als een geur- en bleekmiddel evenals voor het doden van ziektekiemen en het zuiveren van water. Het is een lichtblauw gas op kamertemperatuur en de sterke geur doet denken aan een onweersbui, omdat bliksem inslaat ozon.

Productie van ozon in de Stratosfeer

Ultraviolet licht van de zon reageert met zuurstofmoleculen in de bovenste atmosfeer om de stratosferische ozonlaag te vormen. Wanneer het energetische licht zuurstofmoleculen raakt, breekt het ze in twee afzonderlijke zuurstofatomen, en elk van de zeer reactieve atomen binden met een ander zuurstofmolecuul, wat resulteert in de vorming van twee ozonmoleculen. Deze reacties komen het vaakst voor in de tropen, waar het zonlicht het meest intens is. Ze zijn belangrijk omdat de ultraviolette straling die ze absorberen anders het oppervlak van de planeet zou bereiken, waar het het leven moeilijk zou maken om te bestaan.

Productie van troposferisch ozon

Omdat het zo'n corrosief gas, ozon in de lagere atmosfeer staat bekend als slechte ozon, en een aantal chemische reacties produceren het. Een daarvan vindt plaats in automotoren, waar zuurstof en stikstofgas samenkomen om stikstofmonoxide te vormen. Dit gas reageert met zuurstof om stikstofdioxide te vormen. Op zonnige, hete dagen breekt stikstofdioxide weer af om een ​​zuurstofatoom vrij te maken, dat op zijn beurt bindt met een zuurstofatoom tot ozon. Emissies van fabrieken en energiecentrales die fossiele brandstoffen verbranden, genereren ook ozon via een vergelijkbaar proces. Ozon vormt zich ook rond hoogspanningsapparatuur.

Ozonverontreiniging

Ozon komt van nature voor in de troposfeer, voornamelijk door de afgifte van koolwaterstoffen uit planten en bodem die in zonlicht naar salpeterzuur afbreken. en zuurstofradicalen. Natuurlijke niveaus zijn zelden hoog genoeg om problemen voor mensen te veroorzaken, maar de extra ozon van industriële processen en auto's kan een aantal van hen veroorzaken. Het zeer reactieve gas beschadigt bossen en gewassen, beschadigt levend weefsel en veroorzaakt ademhalingsproblemen bij gevoelige personen. De ozonniveaus in de troposfeer zijn niet constant - ze nemen toe op warme zonnige dagen in grootstedelijke en andere gebieden met hoge industriële activiteit. Ozon is een hoofdbestanddeel van smog.