8.11.2.1.2: Capa de ozono y agujero de ozono
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Contrario al concepto erróneo común, el ozono no está en forma de capa gruesa que rodea la atmósfera. Igualmente falso es otro concepto erróneo de que se hace un agujero en esta capa de ozono. Para entender la baja dispersión de ozono en la atmósfera, se necesita conocer la estructura y composición de la atmósfera.
Agotamiento de Ozono
Se está agotando la distribución del ozono en la ionosfera, la mesosfera y la estratosfera. La concentración de ozono se está reduciendo gradualmente. Como el contenido de ozono es más alto en la ionosfera y el aire mismo es muy delgado, el agotamiento es insignificante en la ionosfera. Pero en la mesosfera y estratosfera el aire es más espeso y el contenido de ozono es menor. El agotamiento del ozono es de orden superior en estas capas. El llamado agujero en las capas de ozono simplemente significa que por encima de algunos continentes (específicamente la Antártida, Asia y partes de América del Sur) la mesosfera y la estratosfera han perdido su nivel original de contenido de ozono.
El agotamiento de la capa de ozono es un fenómeno global tanto en términos de causa como de efecto. Los límites geográficos de los países no son barreras para la dispersión de gases en capas de la atmósfera ni para el agotamiento de los gases. Las causas de agotamiento pueden surgir en cualquier país. Los efectos (en términos de agotamiento) pueden surgir en cualquier otro país. Los efectos (en términos de agotamiento del ozono) no necesitan estar exactamente por encima del país causando el agotamiento.
Causas del agotamiento
Ahora se establece que los productos químicos de cloroflouro carbono (CFC) que evolucionaron a partir de diversos refrigerantes, refrigerantes y propelentes son las principales razones del agotamiento del ozono. Los CFC son un grupo de gases que contienen cloro de baja gravedad específica. Se elevan a estratosfera y mesosfera. Debido a la radiación solar ionizante en estas capas, (que es la razón principal de la producción de ozono) se produce gas de cloro fresco a partir de CFC. Este gas de cloro naciente tiene la capacidad de reaccionar con el ozono y bajar sustancialmente el nivel de ozono.
Destrucción de ozono en la capa de ozono
El ozono en la capa de ozono protege a la tierra de la dañina radiación ultravioleta atrapando estas radiaciones. Esta capa de ozono se ha ido adelgazando gradualmente y plantea riesgos potenciales para la salud para el futuro. El adelgazamiento de la capa de ozono se ha atribuido a la presencia de clorofluorohidrocarburos (e.. g,\(\ce{CFCl3}\) y\(\ce{CF2Cl2 }\) en la atmósfera. Estos químicos han sido utilizados como propelentes de aerosol y mezclas refrigerantes en refrigeradores. Cómo estos químicos afectan la concentración de ozono se ilustra con las ecuaciones que se dan a continuación.
\[ \ce{CF_2Cl_2 + h\nu \rightarrow CF_2Cl^{\cdot} + Cl^{\cdot} }\label{i}\]
El átomo de cloro al ser altamente reactivo reacciona con el ozono (\(\ce{O3}\)).
\[ \ce{Cl^{\cdot} + O_3 \rightarrow ClO^{\cdot} + O_2}\label{ii}\]
El monóxido de cloro reacciona aún más con otra molécula de\(\ce{O3}\)
\[ \ce{ClO^{\cdot} + O_3 \rightarrow Cl^{\cdot} + 2O_2 } \label{iii}\]
El átomo de cloro así obtenido reacciona con otra molécula de ozono. De ahí que los pasos\ ref {ii} y\ ref {iii} se repitan una y otra vez y, conduce al agotamiento de la concentración de ozono.