| Om Sarepta |  |
 |
|
Søk | |
|
|
English | |
|
|
Íslenska | |
 |
 | ||||
| Hvilke stoffer bryter ned ozonlaget? | |||||
| |||||
| I dag er mange opptatt av ozonlaget fordi menneskenes utslipp av gasser kan øke nedbrytningen av ozon, - noe som vil føre til at mer UV-stråling fra sola når ned til oss. UV utgjør bare ca 2% av den totale energien i solstrålingen. | |||||
|
Økt UV-innstråling som resultat av et tynnere ozonlag, vil derfor ikke føre til nevneverdig oppvarming av jordoverflaten, og vil ikke ha noen direkte virkning på klimaet. Det vi bryr oss om når det gjelder UV-stråling, er først og fremst konsekvenser for menneskelig helse og for naturen. For 15-20 år tilbake i tid, var det i hovedsak forskere som interesserte seg for ozonet høyt oppe i atmosfæren. I dag er det mulig for oss alle å studerer mengden av ozon, hvordan den er fordelt over jorda og hvordan den endrer seg fra dag til dag og med årstiden. | |||||
I mars 1997 finner vi ozonverdier i Arktis som ligger ca. 40% lavere enn i 1980 (se figuren over). En normal ozontykkelse er fra 250 til 500 Dobson-enheter. I ozonhullet i Antarktis kan man i de verste tilfeller se totalozon ned i rundt 90-100 Dobson-enheter. Dette utgjør en reduksjon på ca. 70% i forhold til det som var vanlig før ozonhullet dukket opp. I Arktis forekommer det at totalozonet kan synke til under 200 Dobson-enheter. Data fra NASA, tilrettelagt av NILU. | |||||
Det øverste bildet viser hvordan ozon kan bli brutt ned i stratosfæren. Til venstre ser vi tre KFK-molekyler. Når de blir truffet av kortbølget UV-stråling i stratosfæren blir de spaltet slik at atomært klor (Cl) blir frigjort. Atomært klor er veldig reaktivt og vil raskt reagere med ozon og metan (CH4). Reaksjonen med ozon danner ClO som igjen reagerer med NO2 og danner ClONO2 (klornitrat). Reaksjonen med metan danner HCl (saltsyre). Både saltsyre og klornitrat er lite reaktive og bryter ikke ned ozon. Denne reaksjonen kan derfor ikke forklare hvorfor ozonhullet i Antarktis oppstår. På det nederste bildet kommer forklaringen på hvorfor ozonhullet i Antarktis kan dannes. I Antarktis er det så kaldt i stratosfæren at det dannes noen spesielle skyer som kalles polare stratosfæriske skyer. På overflaten av ispartiklene som disse skyene består av, skjer det kjemiske reaksjoner der de lite reaktive forbindelsene saltsyre og klornitrat reagerer med hverandre og danner molekylært klor (Cl2). Dette spaltes lett av sollys og danner atomært klor. Atomært klor reagerer raskt med ozon og danner ClO (klormonoksid). ClO-molekyler kan koble seg sammen to og to og danne en dimer (Cl2O2). Denne dimeren spaltes lett av sollys og danner atomært klor. Dermed kan reaksjonen med Cl skje på nytt. Vi har det som kalles en katalytisk syklus. Det er altså kombinasjonen av lav temperatur og sollys som er årsaken til dannelsen av ozonhullet. Denne teksten er hentet fra nettstedet til Norsk institutt for luftforskning (NILU). | |||||
|
Grunnen til at KFK og haloner ble tatt i bruk, er at de er lite reaktive og at de ikke er giftige. De har derfor vært meget godt egnet til de formålene som de var beregnet for. Men nettopp på grunn av sin manglende evne til å reagere med andre stoffer, kan de overleve transporten opp gjennom troposfæren og komme seg opp i stratosfæren. Her blir disse stoffene brutt ned av den intense og kortbølgete UV-strålingen som finnes i 30-40 km høyde, det betyr høyt oppe i ozonlaget. Når KFKer og haloner brytes ned frigjøres atomært klor og brom, og dette kan bryte ned ozon som beskrevet ovenfor. I de senere årene har industrien utviklet forbindelser som har omtrent de samme egenskapene som KFK, men som ikke på langt nær er like skadelige for ozonlaget. Dette er de såkalte erstatningsstoffene. Eksempler på slike erstatningsstoffer er: CHF2Cl og C2H2FCl3. Disse kalles HKFK. Det som kjennetegner disse stoffene er at de inneholder ett eller flere hydrogenatomer. Dette gjør at disse stoffene blir mer reaktive slik at de brytes lettere ned i troposfæren. En liten del av disse stoffene greier likevel å nå opp til stratosfæren. Dette betyr at også disse stoffene er uønsket på lang sikt. De utgjør derfor bare en midlertidig erstatning for KFK. | |||||
|
Ozon kan brytes ned både ved fysiske prosesser (sollyset spalter ozon) og ved kjemiske prosesser. Den fysiske prosessen skjer ved at UV-stråling bryter bindingen mellom ozon-molekylene og gir oksygenmolekyler som resultat. Den kjemiske nedbrytningsprosessen skjer ved at reaktive kjemiske forbindelser, som kalles frie radikaler, reagerer med ozon. Radikalet splitter ozon, mens det selv er uendret. Et radikale i forbindelse med ozonnedbrytning, kan være nitrogenoksider (NO, NO2), vannradikaler (HO, HO2) eller et halogenatom (Cl, Br). I ozondebatten har særlig klor (Cl) stått i fokus da det på 1970-tallet ble hevdet at de menneskeskapte KFK-gassene ville føre til økt klormengde i stratosfæren. Vanlig klorgass (Cl2) er ikke noe radikal, og det kan ikke bryte ned ozon. Klor må foreligge som atomer for å bli reaktivt. Det har de seinere år vist seg at brom (Br) reagerer på samme måte som klor når det gjelder ozonnedbrytning. De fleste radikaler som kan bryte ned ozon i atmosfæren, ser ut til å øke i mengde. Det er vanskelig å få informasjon om hvor radikalene kommer fra og hvordan de er fordelt i atmosfæren. Ozonødeleggende stoffer er stoffer som kan bringe klor og brom opp til stratosfæren uten å bli brutt ned på veien opp gjennom troposfæren. De fleste kjemiske forbindelser blir brutt ned av kjemiske og fotokjemiske prosesser i troposfæren, men det finnes noen stoffer som ikke brytes ned i noen særlig grad her. Dette gjelder først og fremst klorfluorkarboner (KFK) og haloner. Dette er molekyler med ett eller flere karbonatomer der alle hydrogenatomene er byttet ut med klor eller brom. De viktigste KFKene er CFCl3, CF2Cl2 og C2F3Cl3. De viktigste halonene er CF3Br, CF2Br2, CF2ClBr og C2F4Br2. KFKene har blitt brukt til en rekke formål: drivgass i spray-bokser, kjølemiddel i kjøleskap og fryseskap, ekspandering av skumplast og til rensing (både av elektronikk og tøy). Halonene er blitt brukt til brannslokning. | |||||
| |||||
|
| ||||
| |||||
| |||||
| |
| |||
| Sarepta er en tjeneste fra Nasjonalt senter for romrelatert opplæring, www.narom.no i samarbeid med Norsk Romsenter, www.romsenter.no. |
Kontakt Sarepta |