Çevre Kimyası (Ozon)

Çevre Kimyası (OZON)
Çevre Kimyası (OZON)
Ozon

Oksijen ve ozon birbirlerinin allotroplari olup aralarindaki mevcut bir takim farkliliklarin ozon molekülü yapisinin kompleksliliginden kaynaklanmaktadir, trioksijen diatomik molekül, (O2) ve ozon ise triatomik molekül (O3) halinde tabiatta bulunurlar
Kimyasal benzerliliklerinin sebebi ise hiç kütle degisimine ugramadan birinin digerine dönüstürülebilirlilik gerçegi ile gösterilir, yani;
3O2(g) 2O3(g)
96 gram 96gram

Ozon, açik mavi, -111,3 °C de kaynayan bir gaz olup, bir hayli zehirleyicidir Ozonun keskin kokusu çalisan elektrikli aletlerin arkalarindan veya önemli elektrik desarj isleminin oldugu yeralti metro istasyonlarinda hissedilir

Ozon ya moleküler oksijen'in fotokimyasal yöntemlere maruz birakilarak ya da, elektrik desarj metoduyla elde edilir
1 Fotokimyasal metod : 3O2 + hv (Energy) 2O3(g)
2 Elektriksel desarj yöntemi ile

Bu gün Ozon baslica içme suyu temizleme islemlerinde, havayi ve artik gazlarin pis kokusunu gidermede, kandillerin, yaglarin lekelerini çikarma ve beyazlatmada, tekstil sanayiinde de gene ayni agartma amaçlar için kullanilir

Ozon, atmosferin yüksek tabakalarinda O2 molekülü tarafindan gerek günesten gelen o yüksek Elektro-magnetik Radyasyon emilmesi ile gerekse yildirim bosalmasi esnasinda açiga çikan büyük enerjinin absorbe edilmesi sonucu olusur Ozonun atmosferdeki konsantrasyonu, yerden 25 ile 35 km yukaridaki stratosfer tabakasinda, yaklasik 10 ppm e kadar çikar, o yüzden bu kusak ozon tabakasi olarak bilinir Deniz seviyesine yaklastikça O3 ün konsantrasyonu 0,04 ppm e kadar iner Stratosferdeki bu ozon tabakasi, uzaydan ve özellikle günesten gelen 240 ile 320 nm dalga boylarina sahip yüksek enerjili radyasyonlar gibi isimalari emerek yeryüzündeki hayatin varligi ve devamliligi adina büyük rol oynar Bilindigi üzere EMR adi verilen ve içerisinde her türlü ultraviole zararli isimalari içeren radyasyonlar, diger biyolojik organizmalarda da oldugu gibi insanliga zarar verir, özellikle deri kanseri ve göz hastaliklarina yol açar

Ozon molekülü bu zararli ultraviole isinlari absorblar, bu islem sonucunda bir miktar isi açiga çikar Bu isi O3 ü geriye (O2) ye parçalar ve böylelikle özellikle atmosferdeki isi dengesinin korunmasinda büyük rol oynar

O3 + hv(Enerji) O2 + O (O3 ün O2 ye ayrismasi )
O3 + O 2O2 + Enerji (atmosfere isi yayilimi ve isi dengesi korunmasi)

Simdi de sizlere ozon tabakasinda bazi kimyasallarin etkisiyle meydana gelen ozon deliklerinden bahsetmek istiyorum Nasil ki yagmurlu bir havada delik semsiye ile yürüyüse islanmamak için çikamazsiniz ayni sekilde delik olan bir ozon semsiyesi ile de o bölgede hayatinizi sürdüremezsiniz Ozon bizlere o büyük yaraticinin hediye ettigi, bizleri kozmik isinlardan koruyan ancak lüzumlulari asagi veren harikulade bir hayat semsiyesidir

Ancak bas döndürücü hizla gelisen günümüz teknolojisinde biz insanlar bazen bilerek ya da bilmeyerek bu büyük hediye ye zarar vermekteyiz Her ne kadar ozon bazi tabii olaylarla, dogal bir takim oksitlerin özellikle Azot oksitlerinin olusumu veya ultraviole isinlarin emilmesi gibi, olaylarla da tüketilmekte ise de, gene karsiliginda bir takim dogal olaylarla da üretilir ve atmosferdeki ozon dengesi tabii bir regülatörle ayarlamis, sabitlenmis olur Karsiligi olan ozon tüketimi ise insanlarin tüketmis oldugu ozondur

Son yillarda antropojenik orijinli (insan aktiviteleri sonucu üretilmis) bazi gazlar özellikle kozmetik sanayii ve CFC gazlari vb stratosferdeki ozonla reaksiyona girdigi ve o tabakanin giderek incelmesine ve devaminda ise o bölge de yok olmasina yol açtigi ortaya çikarilmistir Meselâ asagida da görülecegi gibi, havanin oksijeni ile yakilmasi sonucu olusturulan Azot oksit, ozon tüketiminine sebep olmaktadir;

NO + O3 NO2 + O2

Bu zarar verici ve yok ediciler arasinda en tehlikeli ve kötü olani CFC diye bilinen parfümlerden atmosfere yayilan klorofloro karbon gazidir Bu gaz molekülleri havada uzun müddet yasayabilirler Bu sirada havanin atomik oksijeni ile reaksiyona girerek, bir çok reaktif madeler, Cl ve ClO gibi, olusur, bu ürünlerde yeri gelince O3 ile reaksiyona asagidaki gibi girebilirler;

CCl2F2 + hv CClF2 + Cl sonra
Cl + O3 ClO + O2 veya ClO + O Cl + O2

Bu saydigimiz gazlarin etkilerinin yaninda, meteorolojik durumlardan da etkisinden bahsetmeden geçemeyiz Bu gün özellikle güney kutupta stratosfer bulutlarinda bulunan buz kristalleri normalde gerçeklesmeyecek reaksiyonlara zemin hazirladigina inanilir Meselâ HCl ile ClONO2 (klorin nitrat) stratosferde var olan ve O3 ile normalde reaksiyon vermeyen gazlardir, ancak bu gazlar buz kristalleri üzerinde asagidaki gibi reaksiyona girerler;

HCl + ClONO2 HNO3 + Cl2,
olusan Cl2 günes isigini absorbe ederek bireysel Cl atomlarina ayrisir, ve daha önce de bahsettigimiz gibi atomik Cl olusumu O3 tüketiminin baslangici demektir Özellikle ilkbahar ve yaz mevsimlerinde CFC nin ozon tabakasina yaptigi etki Antarktika bölgesinde, ozon deligi halinde çok belirginlesir, o zaman atmosferdeki O3 miktari normalinden %50 nin altina iner, bu inmede en büyük rolü o yöredeki ClO konsantrasyonunun artmasi oynar

Antarktika bölgesindeki bu O3 tüketimi her yil artmaktadir Bunun yaninda bazi ölçüm ve arastirmalar göstermistir ki, küçük ama ciddi sayilabilecek O3 tüketimi dünyanin diger bazi bölgelerinde de mevcuttur

Günümüzde bu kötü gidisi geriye çevirecek herhangi bir adim atilamamis, ancak birazcik olsun yavaslatma ve durdurma adina bir takim gelismis ülkeler arasi CFC kullanimini azaltmaya yönelik anlasmalar imzalanmistir