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Ozono
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- Forma in cui si presenta l'ossigeno,
costituita da una molecola triatomica O3
(la più diffusa forma dell'ossigeno è quella formata da
molecole biatomiche O2:
l'ozono e l'ossigeno sono forme allotropiche, cioè distinte per
struttura cristallina e per caratteristiche fisiche e chimiche).
È un gas tossico, di colore bluastro e dal caratteristico odore
acre che si forma dall'ossigeno per azione di scariche
elettriche (in natura si produce, per esempio, durante i
temporali) o per azione di raggi ultravioletti provenienti dal
Sole. Quest'ultimo processo avviene nella stratosfera, in
particolare in una fascia compresa tra 15 e 40 km di altezza, e
svolge una fondamentale funzione biologica in quanto crea una
sorta di barriera contro i
raggi
ultravioletti (UV) dannosi per gli esseri viventi.
L'integrità dello strato di ozono stratosferico è minacciata
da una serie di contaminanti (per esempio
clorofluorocarburi)
originati dall'attività umana e il problema della diminuzione
dello strato di ozono costituisce uno dei più importanti
aspetti dell'inquinamento atmosferico su scala mondiale.
Peraltro, la sua concentrazione non dipende solo dalla quantità
di produzione regionale, ma dalla meccanica della circolazione
atmosferica che presiede alla sua diffusione. Nello stesso
tempo, l'ozono nella bassa atmosfera, a causa della sua elevata
reattività rappresenta il punto di partenza della catena di
reazioni che sono responsabili per le piogge acide e dello smog
fotochimico. L'ozono viene usato, oltre che in talune reazioni
chimiche, soprattutto per la sua capacità di sterilizzazione e
depurazione dell'aria negli ambiente (dove è prodotto per mezzo
di apparecchi chiamati ozonizzatori) e delle acque di scarico
industriali (per esempio distrugge il fenolo in esse contenuto).
Deve essere maneggiato con cautela perché anche a
concentrazioni assai basse è aggressivo nei confronti delle
mucose.
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L'ozono stratosferico
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- Perché si formi una molecola
di ozono, è necessario che sia presente ossigeno atomico O,
che possa reagire con una molecola di ossigeno O2.
Gli atomi di ossigeno si producono per fotodissociazione
dell'ossigeno molecolare (provocate da radiazione UV) con
lunghezza d'onda inferiore a 240 nm):
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- O2
+ hv > 2O
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- dove hv è un quanto di
radiazione. L'ossigeno atomico, altamente reattivo, reagendo a
sua volta con ossigeno molecolare, forma ozono
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- O3
+ hv > O2
+ O
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- ed è appunto attraverso questa
reazione che assolve al compito di proteggere la Terra dalla
componente dannosa dei raggi UV. L'equilibrio tra la produzione
e la distruzione di ozono è negativamente influenzato 8nel
senso della distruzione) dalla presenza di una serie di composti
derivati dall'attività umana provenienti dalla troposfera e
che, giunti nella stratosfera, subiscono fotodissociazione,
formando specie molto reattive: tra queste figurano
metano,
ossidi di azoto e, soprattutto,
clorofluorocarburi
(CFC), sostanze che solo da qualche anno si cerca di sostituire
negli impieghi specifici con altre non dannose. La reazione più
importante per la distruzione di ozono è, infatti, quella con
cloro atomico:
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- con formazione del radicale
ossido di cloro (ClO°),
e ossigeno; il cloro deriva dalla fotodissociazione di un CFC
(per esempio CFCl3):
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- CFCl3
+ hv > CFCl2
+ Cl°
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- Inoltre, in presenza di atomi
di ossigeno, ClO°
reagisce riformando cloro (che può ricominciare il ciclo):
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- Pertanto si può dire che il
cloro agisce come un catalizzatore; infatti, sommando le
equazioni (1) e (2), si ottiene come risultato netto:
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- cioè la distruzione di una
molecola di ozono e la formazione di due molecole di ossigeno,
senza che nel processo si siano consumati atomi di cloro.
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http://it.wikipedia.org/wiki/Ozono
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