Бидний толгойн дээгүүр өндөрт, давхрага мандалд 19-48 км-ийн өндөрт орших гараг озоноор хүрээлэгдсэн байдаг. Энэ бол хүчилтөрөгчийн нэг төрөл юм. Хэрэв агаар дахь хүчилтөрөгчийн молекул нь хоорондоо холбогдсон хүчилтөрөгчийн хоёр атомаас бүрддэг - O2, дараа нь гурван атомтай молекулыг озоны томъёогоор илэрхийлнэ - O3. Энэ нь нарны гэрлийн нөлөөн дор үүсдэг. Нарны хэт ягаан туяа агаар мандлаар дамжин өнгөрөхдөө энгийн хоёр атомт хүчилтөрөгчийн молекулуудыг устгадаг. Чөлөөлөгдсөн атом бүр хөрш зэргэлдээх O2-тэй нийлдэг. Ингэж озоны химийн томъёо үүсдэг - O3.
Озон гэж юу вэ?
Францын физикч Фабри, Буиссон нар энэ хийг анх удаа нээсэн. 1913 онд тэд 200-300 нм долгионы урттай нарны цацраг дэлхийн агаар мандалд идэвхтэй шингэдэг болохыг тогтоожээ. Грек хэлээр "озон" гэсэн нэр томъёо нь "анхилуун", "анхилуун" гэсэн утгатай. Аадар борооны дараа үүсдэг энэ хийн өвөрмөц үнэрийг хүн бүр мэддэг. Хүчилтөрөгч нь агаар мандалд гурван аллотроп хэлбэрээр оршдог: O2 - молекул, О - атом ба O3 - озоны томъёо бөгөөд эхний хоёрыг химийн аргаар нэгтгэн гаргаж авдаг.
Хийн шинж чанар
Озоны давхарга хангалттайнимгэн, бараг үл үзэгдэх. 29 км зай эзэлдэг энэ хийн бүх молекулуудыг нэг цул бөмбөлөг болговол түүний зузаан нь ердөө гуравны нэг см-ийн зузаантай болно. Озон дэлхийн гадаргуугаас дээш агаарт байдаг. Машины яндан эсвэл утаа агаарт гарахад нарны гэрэл ялгарах химийн бодисуудтай урвалд орж озон үүсгэдэг. Энэ нь ялангуяа халуун өдөр, утаагаар дүүрсэн агаарт мэдрэгддэг, учир нь эрүүл мэндэд заналхийлэх хэмжээнд хүрдэг. Озоны бодисын томъёо нь физикийн хувьд тогтворгүй бөгөөд агаарт 9% -иас дээш агууламжтай үед хий нь дэлбэрдэг тул түүнийг хадгалах нь зөвхөн бага температурт боломжтой байдаг. -111.90C хүртэл хөргөхөд хий шингэн болж хувирдаг.
Озоны илүүдэл
Хүн цэвэр хүчилтөрөгчөөр амьдрах боломжгүй, агаар мандалд бага хэмжээний озон байх нь түүнд ашигтай боловч хэт их концентраци нь үхэлд хүргэдэг. Хүчилтөрөгчийн энэ хэлбэр нь таны уушгийг гэмтээж болзошгүй тул та амьсгалах шаардлагагүй. Озоноор дүүрсэн агаарыг их хэмжээгээр амьсгалдаг тамирчид амьсгалах үед хүндрэх, өвдөх талаар гомдоллож болно. Агаар нь утааны хийгээр ханасан хурдны зам дагуу ургадаг мод, ургамлууд озоны илүүдэлд өртдөг. Энэ хийн ийм шинж чанар нь дэлхийн гадаргуугаас дээш байдаг. Түүний байгалийн агууламж (түүний нэг хэсэг нь хэдэн арван сая агаарын бусад хэсгүүдэд) хүний биед эсийн түвшинд тохиолддог исэлдэлтийн процесст оролцдог. Озоны томъёонд зөвхөн нэг хүчилтөрөгчийн атом исэлдүүлэгч бодисоор ажилладаг ба хоёрүлдсэн хэсэг нь чөлөөт хүчилтөрөгч хэлбэрээр ялгардаг.
Ашигтай шинж чанарууд
Тасалгааны бүрэн цэвэршүүлсэн агаарыг ашиглах үед тэдгээрт байгаа хүмүүсийн өвчлөл нэмэгдэж байгааг судлаачид анзаарчээ. Шалтгаан нь энгийн байсан - цэвэршүүлсэн агаар дахь озоны дутагдал нь бие махбодид эмгэг үүсгэдэг. Тогтмол бага тунгаар хий нь өвчнөөс урьдчилан сэргийлэхэд тустай.
Хийн нөлөө гэж юу вэ? Туршилтын үр дүнг харгалзан эрдэмтэд озон нь байгалийн гаралтай бараг бүх вирус, бактери, эгэл биетэн, мөөгөнцөр, мөөгөнцрийг устгахад хүргэдэг гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. Хэдэн минутын дотор нэг литр агаар дахь жижиг хэсэг (озоны томъёо O3) нь хүний хувьд аюултай бүх бодисыг саармагжуулдаг. Эцсийн эцэст озонжуулалт нь бие махбодид тохиолддог байгалийн үйл явц юм. Өрөөнд ч гэсэн озон нь агаарыг цэвэршүүлж, агаараар дамжих өвчний халдвар авах эрсдлийг бараг арилгадаг, утаа, тоос шороо, харшил үүсгэгч, хүнд металлын нэгдлүүд болон хүний хувьд хортой агаарын бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг саармагжуулдаг. Ус, хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар исэлд задардаг эдгээр нэгдлүүд нь хоруу чанараа алдаж, эвгүй үнэрийг арилгадаг. Хими дэх озоны томьёог харгалзан түүний өндөр исэлдүүлэх хүчийг агаар болон ундны усыг халдваргүйжүүлэхэд улам ихээр ашиглаж байна.
Дэлхийн гадаргуугаас 20 километрийн өндөрт орших давхарга нь хэт ягаан туяаг шингээж авч бидний эрүүл мэндийг хамгаалдаг. Энэ нь шүүлтүүрийн үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд дэлхийг хортой хэт ягаан туяанаас хамгаалдаг. Хамгаалалтын давхарга байхгүй бол дэлхий дээрх амьдрал боломжгүй болно. Нарны цацрагаас хамгаалсан хүчирхэг бамбай үүссэн үед л ургамал, амьтан дэлхий дээр гарч ирсэн нь батлагдсан. Хэт ягаан туяа нь арьсыг сайхан борлоход тусалдаг ч үүнтэй зэрэгцээд наранд түлэгдэх, арьсны хорт хавдрын гол буруутан юм.
Озоны нүх
1970-аад онд гариг дээрх озоны давхаргыг судалж байсан эрдэмтэд хөргөгч, агааржуулагч, аэрозол зэрэгт ашигладаг химийн бодисууд озоныг устгадаг болохыг олж мэдсэн. Эдгээр төхөөрөмжийг засах, янз бүрийн аэрозол цацах үед хий агаарт гардаг. Эрдэмтдийн үзэж байгаагаар хорт хий нь эцэстээ озоны молекулуудад хүрдэг. Үүний зэрэгцээ нарны цацраг нь хлор-фторын нүүрсустөрөгчөөс хлорыг ялгаруулж, озоны бүтцийн томъёог устгаж, энгийн хүчилтөрөгч болгон хувиргадаг. Тиймээс хамгаалалтын давхарга устгагдана. Дахиад 15 жилийн дараа Британийн эрдэмтэд гайхалтай нээлт хийв: озоны давхарга дахь асар том нүх Антарктидын дээгүүр байрладаг. Энэ нүх жил бүрийн хавар гарч ирдэг бөгөөд АНУ-тай ойролцоо хэмжээтэй байдаг. Улирлын өөрчлөлтөөс болж салхины чиглэл өөрчлөгдөхөд нүх нь озоны молекулуудаар дүүрдэг. Энэ тохиолдолд тодорхой тооны молекулууд нүхийг дүүргэх бол бусад хэсэгт хийн давхарга нимгэн болдог.
Хамгаалалтын давхаргыг багасгахад юу заналхийлж байна вэ?
1992 оны өвөл Европ болон Канадын озоны давхарга 20%-иар нимгэн болсон. Энэ давхарга байгаа газруудадхангалтгүй нягт, хүчтэй цацрагийг шүүж чадахгүй байгаа тул арьсны хорт хавдрын тохиолдлын тоо мэдэгдэхүйц нэмэгддэг. Антарктидын дээгүүр эрдэмтэд хлорын нөлөөгөөр озоны эвдрэлийн үр дүнд бий болсон хлорын дутуу ислийн хэт өндөр агууламжийг тэмдэглэжээ. Хамгаалалтын давхаргын ердөө 1%-ийг алдах нь дэлхийд хүрэх хэт ягаан туяаны хэмжээ 2%-иар нэмэгдэж, үүний зэрэгцээ арьсны хорт хавдрын тоо 3-6%-иар нэмэгддэг болохыг судлаачид тооцоолжээ. Мөн хэт ягаан туяа нь биеийн дархлааг устгаж, хүнийг халдвараас илүү хамгаалалтгүй болгодог. Хэт ягаан туяа нь үр тарианаас эхлээд бүх ургамлын эсийг гэмтээж болно.
Озоны давхарга нь дулаанаа хадгалж байдаг тул озоны давхарга багасах тусам энэ өргөргийн агаар хөргөж, дэлхийн салхи, цаг агаар өөрчлөгддөг. Ирээдүйд давхаргын шавхалт нь уур амьсгалд ямар нөлөө үзүүлэхийг таамаглахад хэцүү бөгөөд эрдэмтэд энэхүү хийг устгах асуудлыг шийдэхгүй бол байгалийн газар нутаг хатаж, ургамлын хэсэг алдаж, хоол хүнс хангалтгүй болно гэж таамаглаж байна.. Хүний үйл ажиллагаа зогссон ч хамгаалалтын давхаргыг устгадаг хийн ялгаралт өмнөх түвшиндээ эргэж ороход дор хаяж 100 жил шаардлагатай.
