Високо над нашими головами, в стратосфері на висоті 19-48 км планета оточена озоном. Це різновид кисню. Якщо молекула кисню в повітрі складається з двох атомів кисню, з'єднаних разом – O2 то молекула, яка має три атоми, позначена формулою озону – O3. Його створює сонячне світло. Коли ультрафіолетові промені від Сонця проходять крізь атмосферу, вони руйнують звичайні двохатомні молекули кисню. Кожен звільнений атом приєднується до сусіднього О2. Так утворюється хімічна формула озону – O3.

Що собою являє озон?

Відкрили вперше цей газ французькі фізики Фабрі та Бьюиссон. Ними в 1913 р. було визначено, що сонячні промені з довжиною хвилі від 200 до 300 нм активно поглинаються атмосферою Землі. Термін «озон» в перекладі з грецького означає «пахучий», «запашний». Всі знають характерний запах цього газу, що виникає після грози. Кисень присутній в атмосфері у трьох аллотропічних формах: О2 – молекулярному, О – атомарному и О3 – формула озону, яка виходить при хімічному з'єднанні перших двох.

Властивості газу

Озоновий шар досить тонкий, практично непомітний. Якщо б всі молекули цього газу, які займають 29 км космосу, об'єдналися в єдиний твердий куля, його товщина займала лише третю частину сантиметри. Деякий кількість озону в повітрі над поверхнею Землі. Коли автомобільні вихлопні гази чи зміг викидаються в повітря, сонячне світло, вступаючи в реакцію з хімічними елементами викидів, утворює озон. Особливо відчувається він в жаркий день, в наповненому смогом повітрі, адже він досягає загрожує здоров'ю рівня. Формула речовини озону фізично непостійна, і при концентрації його в повітрі понад 9% газ вибухає, тому його зберігання можливе лише при низьких температурах. При охолодженні до -1119 0 З газ перетворюється в рідину.

Надлишок озону

Людина не може жити в чистому кисні, йому корисно мала кількість озону в атмосфері, але надмірна концентрація його може бути смертельно небезпечною. Вдихати його не потрібно, тому що ця форма кисню може пошкодити легені. Спортсмени, які вдихають велика кількість повітря, насиченого озоном, можуть скаржитися на тяжкість і біль при вдиху. Дерева і рослини, що ростуть уздовж шосе, де повітря насичене вихлопними газами, теж страждають від надлишку озону. Така характеристика цього газу над самою поверхнею землі. Природне його зміст (одна частина його на десятки мільйонів інших частин повітря) бере участь у окислювальних процесах, що відбуваються на клітинному рівні в людському організмі. У формулі озону виступає в якості окислювача тільки один атом кисню, а два, що залишилися виділяються у вигляді вільного кисню.

Корисні властивості

При застосуванні повністю очищеного повітря в приміщеннях, дослідники помітили зростання кількості захворювань людей, що знаходяться в них. Причина виявилася проста – відсутність озону в очищеному повітрі призвело до розладів в організмі. Регулярні незначні дози газу корисні і для профілактики хвороб.
В чому полягає ефект газу? Враховуючи результати проведених дослідів, вчені прийшли до висновку, що озон призводить до знищення майже всіх наявних у природі вірусів, бактерій, найпростіших, а також цвілі і дріжджового грибка. За кілька хвилин мала порція (формула озону О3) у літрі повітря знешкоджує всі небезпечні для людини речовини. Адже озонування – це природний процес, звичайний для організму. Навіть у кімнаті озон освіжає повітря, практично усуває ризик зараження хворобами, які переносяться повітряно-крапельним шляхом, знешкоджує дим, пил і алергени, сполуки важких металів та інші шкідливі для людини компоненти повітря. Розкладаючись на воду, кисень і вуглекислий газ, що ці сполуки позбавляються токсичності, прибираються неприємні запахи. Враховуючи формулу озону в хімії, його висока здатність до окислення все ширше застосовується для знезараження повітря і води для пиття. Шар, що знаходиться на відстані 20 кілометрів над поверхнею Землі, насправді захищає наше здоров'я тим, що поглинає ультрафіолетові промені. Він діє як фільтр, охороняючи Землю від шкідливого ультрафіолетового випромінювання. Без захисного шару життя на планеті була б неможлива. Доведено, що рослинний і тваринний світ з'явився на Землі лише тоді, коли утворився потужний щит, що захищає її від сонячної радіації. Ультрафіолет допомагає шкірі придбати красивий загар, але, в той же час, він виступає головним винуватцем сонячних опіків і причиною раку шкіри.

Озонова діра

У 70-х роках учені, що досліджують озоновий шар над планетою, з'ясували, що хімікати, що застосовуються в холодильниках, кондиціонерах і аерозолях, можуть знищувати озон. Гази надходять у повітря при кожному випадку ремонту цих приладів або при розпиленні різних аерозолів. На думку вчених, шкідливі гази, зрештою, досягають молекул озону. При цьому сонячна радіація звільняє з хлористо-фтористих вуглеводнів хлор, який руйнує структурну формулу озону, перетворюючи його в звичайний кисень. Таким чином, руйнується захисний шар. Ще через 15 років британські вчені зробили приголомшливе відкриття: величезна діра в озоновому шарі розмістилася над Антарктидою. Ця діра з'являється кожної весни і досягає розмірів приблизно території США. Коли змінюється напрям вітру у зв'язку зі зміною пір року, діра знову наповнюється озоновими молекулами. При цьому деяка кількість молекул заповнює дірку, а в інших частинах шар газу стає тоншою.

Чим загрожує зменшення захисного шару?

Взимку 1992 року озоновий шар над Європою і Канадою став тоншим на 20%. В тих місцевостях, де цей шар недостатньо щільний і не здатний відфільтрувати сильне випромінювання, дуже помітно зростає кількість захворювань на рак шкіри. Над самою Антарктидою вчені зафіксували вкрай високий рівень одноокиси хлору, який утворюється в результаті руйнування хлором озону. Дослідники підрахували, що втрата всього 1% захисного шару призводить до зростання потрапляння на Землю ультрафіолетового випромінювання на 2%, а разом з цим на 3-6% зростає кількість захворювань на рак шкіри. Ультрафіолетове випромінювання руйнує також імунітет організму, роблячи людину більш беззахисним перед інфекціями. Ультрафіолет може пошкоджувати клітини всіх рослин, від злаків до дерев. Так як озоновий шар утримує тепло, при його зменшенні повітря на цій широті охолоджується, змінюючи вітри і погоду в світі. Важко передбачити, який вплив матиме виснаження шару на клімат надалі, учені прогнозують висушування природних зон, втрату частини рослинності і недостатня кількість продуктів харчування, якщо проблема знищення цього газу не буде вирішена. Навіть при припиненні людської діяльності, що тягне за собою викиди газів, які руйнують захисний шар, йому б знадобилося не менше 100 років для повернення до попереднього рівня.