ПОНЯТТЯ ПРО АЛОТРОПІЮ
Застосування озону зумовлене його винятковими окис¬ними властивостями. Озон використовується для озонуван¬ня питної води, що значно ефективніше, ніж хлорування; для знешкодження промислових стічних вод; вибілювання тканин, мінеральних масел; як дезінфікуючий засіб у меди¬цині; як окисник ракетного палива.
Зверніть увагу на фізіологічну дію озону: він отруйний для людини, тварин і рослин. Невеликі концентрації озону в повітрі створюють відчуття свіжості, але вдихання повітря навіть із зовсім малою концентрацією озону викликає по¬дразнення дихальних шляхів, кашель, блювоту, запаморо¬чення, стомленість.
Проте озон може бути не лише шкідливим, а й корис¬ним.
Роль озону в збереженні життя на Землі. Біля поверхні Землі озону мало. Його концентрація у повітрі коливається (вночі менша, вдень більша). Влітку і навесні його в повітрі у 3,5 раза більше, ніж узимку і восени. Над полярними частинами Землі вміст озону в повітрі вищий, ніж над еква¬тором, в атмосфері міст —вищий, ніж у сільській місцевос¬ті. З віддаленням від поверхні Землі концентрація озону збільшується і досягає максимуму на висоті 20—25 км. Там утворюється так званий озоновий шар.
Озоновий шар відіграє значну роль у збереженні життя на нашій планеті. Він затримує найбільш згубну для люди¬ни, тварин і рослин частину ультрафіолетової радіації Сон¬ця, яка спричинює онкологічні (ракові) захворювання шкі¬ри. Окрім того, озоновий шар разом з вуглекислим газом СО2, поглинає інфрачервоне випромінювання Землі і тим самим запобігає її охолодженню. Так озоновий шар забез¬печує збереження життя на Землі.
Виникає запитання, звідки ж береться озон в атмосфері і як саме він захищає нас.
Озон утворюється у верхніх шарах атмосфери внаслідок поглинання киснем ультрафіолетового випромінювання Сонця:
O2 + hv O + O
O + O2 O3
Крім того, поглинаючи променисту енергію Сонця (фотони), молекули кисню переходять у збуджений стан (помічено зірочкою) і під час дальшої взаємодії зі звичай¬ним киснем також утворюють озон:
O2 + hv O2
O2 + O2 O3 + O
O + O2 O3
Озон, що утворився, огортає Землю з усіх боків. Але мо¬лекули озону існують недовго. Відбувається зворотна реакція фотохімічного розкладу озону, яка, власне, являє со¬бою поглинання озоном фотонів:
O3 + hv O2 +O
Отже, в атмосфері існує цикл озону—збалансоване утворення і розклад його. Результатом існування цього циклу є перетворення ультрафіолетового випромінювання Сонця на теплову енергію. Але для нас головна «заслуга» озону полягає в тому, що він, «жертвуючи собою», поглинає ультрафіолетове випромінювання і тим самим не допускає високоенергетичні фотони Сонця до Землі.
Озоновий шар не є стабільним. Він може самовільно то збільшуватись, то зменшуватись над певною місцевістю по кілька разів на рік. Під впливом природних факторів (фото¬хімічного розкладу, виверження вулканів, значного перемі¬щення великих повітряних мас), а більшою мірою під впли¬вом забруднення навколишнього середовища він зазнає руйнування, внаслідок чого утворюються так звані «озонові дірки», які збільшують ультрафіолетове навантаження на все живе на Землі.Причиною техногенного руйнування озонового шару є забруднення атмосфери оксидами нітрогену, наявність яких у 20 разів збільшує токсичність озону. Так, масове викидан¬ня в атмосферу вихлопних газів реактивних літаків, що містять оксиди нітрогену, руйнує озоновий шар. Окрім того, використання хлоро- і флуоровмісних речовин (фрео¬нів) у холодильних машинах також спричинює руйнування озонового шару. Адже фреони, якщо потрапляють в атмос¬феру, реагують лише з озоном, бо відносно інших речовин вони інертні. Внаслідок цього над місцевістю може утвори¬тися «озонова дірка».