30. července 2016 6:05 Lidovky.cz > Relax > Věda

Zeptali jsme se vědců: Jak freony
likvidují ozonovou vrstvu?

  • Poslat
  • Tisk
  • Redakce
  • 1Diskuse
Ozonová vrstva - ilustrační foto | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Ozonová vrstva - ilustrační foto | foto: Lidovky.cz
Ozonová vrstva chrání život na Zemi před škodlivým ultrafialovým zářením ze Slunce. Když proto vědci v 70. letech minulého století zjistili, že se ztenčuje, bylo nutné tenhle průšvih rychle řešit. Na otázku odpověděl Mgr. Jan Kolář, Ph.D., a doc. RNDr. Jan Kotek, Ph.D. z Přírodovědecké fakulty UK.

Ozonová vrstva se nachází asi 20–40 kilometrů nad zemským povrchem. Koncentrace ozonu, tedy tříatomových molekul kyslíku (O3), je zde mnohonásobně vyšší než jinde v atmosféře.

Ozon výborně pohlcuje energetičtější – a nebezpečnější – složku ultrafialového záření s vlnovou délkou kolem 300 nanometrů. Nás i ostatní organismy tím chrání před jeho nežádoucími účinky.

Během 70. let minulého století přinesli vědci důkazy, že atmosférického ozonu celosvětově ubývá. V roce 1985 pak byla objevena „ozonová díra“ nad Antarktidou, kde se koncentrace O3 na jaře pravidelně snižovala o více než polovinu. Pátrání po viníkovi tohoto poklesu jasně ukázalo na člověka. Přesněji na člověkem vyráběné freony – uhlovodíky s jedním nebo dvěma atomy uhlíku, v jejichž molekulách jsou atomy vodíku nahrazeny fluorem či chlorem.

Pro svou stálost, nereaktivnost a těkavost se freony masově používaly třeba jako nosné plyny v tlakových sprejích nebo chladicí média v ledničkách. Bohužel ale vyšlo najevo, že zatímco v běžných podmínkách jsou stálé, vysoko v atmosféře to vůbec neplatí.

Chemické reakce v ozonové vrstvě jsou komplikované, nicméně hlavní mechanismus jejího ničení je následující:

  • Z molekuly freonu (například CCl3F) se účinkem ultrafialového záření odštěpí atom chloru neboli chlorový radikál.

Termínem radikál označujeme v chemii atom či molekulu s nepárovým elektronem. Radikály bývají velmi reaktivní – pro elektron je totiž energeticky výhodnější se spárovat, takže se snaží co nejrychleji najít „kamaráda do dvojice“ a vytvořit vazbu.

  • Chlorový radikál reaguje s ozonem za vzniku velmi nestálého oxidu chlornatého a běžného dvouatomového kyslíku:

Cl· + O3 → ClO· + O2

(Při zápisu vzorců značíme nespárovaný elektron v radikálu tečkou.)

  • Oxid chlornatý (ClO·) pak reaguje s druhou molekulou ozonu. Vytvoří se dvě molekuly kyslíku O2 a chlorový radikál:

ClO· + O3 → 2 O2 + Cl·

  • Chlorový radikál může reagovat s dalším ozonem a celý cyklus se opakuje, dokud se Cl· nespojí s nějakým jiným radikálem. Této reakci říkáme rekombinace. Nepárové elektrony dvou radikálů se při ní spárují do chemické vazby a vznikne molekula, která už je mnohem méně reaktivní.

Než ale k rekombinaci dojde, stihne jediná molekula freonu zničit až 100 000 molekul ozonu. V podstatě katalyzuje jejich přeměnu na dvouatomový kyslík (O2). Vědecké důkazy o nebezpečnosti freonů naštěstí přiměly světové politiky, aby se problémem ozonové vrstvy zabývali. V roce 1987 podepsalo 46 zemí takzvaný Montrealský protokol.

Zavázaly se, že postupně přestanou vyrábět i používat freony a nahradí je látkami, které nepoškozují ozonovou vrstvu. V dalších letech se potom k protokolu připojily všechny ostatní členské státy OSN. Díky tomuto celosvětovému úsilí přestaly koncentrace ozonu klesat a máme reálnou šanci, že se zvolna vrátí na původní hodnoty. Ještě to však potrvá desítky let, protože freony se v ozonové vrstvě odbourávají velice, velice pomalu.

Zeptejte se vědců

Neumíte si vysvětlit některé zákony přírody? Zajímá vás proč je obloha modrá, nebo proč si sova nemůže ukroutit krk? Zeptejte se vědců prostřednictvím rubriky serveru Lidovky.cz. Otázky posílejte na e-mail internet@lidovky.cz a do předmětu napište: otázka pro vědce a nebo položte otázku přes Twitter s hashtagem # otazkaprovedce.

  • 1Diskuse




REGISTRACE NA SERVERU LIDOVKY.CZ, NEVIDITELNÉM PSU A ČESKÉ POZICI

SMS Registrace

Diskuse LN jsou pouze pro diskutéry, kteří se vyjadřují slušně a neporušují zákon ani dobré mravy. Registrace je platná i pro servery Neviditelný pes a Česká pozice. více Přestupek znamená vyřazení Vašeho telefonního čísla z registrace a vyřazený diskutér se již nemůže přihlásit ani registrovat pod stejným tel. číslem. Chráníme tak naše čtenáře a otevíráme prostor pro kultivovanou diskusi.
Viz Pravidla diskusí. schovat

Jak postupovat

1. Zašlete SMS ve tvaru LIDOVKY REG na číslo 900 11 07. Cena SMS za registraci je 7 Kč. Přijde Vám potvrzující SMS s heslem.

2. Vyplňte fomulář, po odeslání registrace můžete ihned diskutovat

Tel. číslo = login,
formát "+420 xxx xxx xxx"
Kód ze SMS je rovněž heslo
Vaše příspěvky budou označeny Vaším jménem, např. K. Novák.
* Nepovinný.
Odesláním souhlasíte s Pravidly diskusí.

Najdete na Lidovky.cz