22 Φεβ 2012

Το Όζον ως Ρύπος και ως Αντιρρυπαντικός Παράγοντας.

3o Πανελλήνιο Συνέδριο Πράσινης Χημείας, 2009, ΑΡΘΡΑ No Comments

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΕΚΧΥΛΙΣΜΑΤΟΣ ΡΙΖΑΡΙΟΥ (ΕΡΥΘΡΟΔΑΝΟΥ) ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥ LATEX ΜΕ ΟΖΟΝ.

Πουλιόπουλος Πούλιος, Χατζημπαλάση Θεοδώρα

Επιβλέποντες Καθηγητές: Μαρούλης Απόστολος, Χατζηαντωνίου Μαρούλη Κωνσταντίνα

ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2007

 

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΤΟΥ ΟΖΟΝΤΟΣ ΣΤΗΝ ΤΡΟΠΟΣΦΑΙΡΑ

Τα αέρια που συμμετέχουν σε μεγαλύτερο ποσοστό  στη σύσταση της ατμόσφαιρας είναι το οξυγόνο (20%v/v) και το άζωτο (80%v/v). Το όζον αποτελεί ένα από τα συστατικά της γήινης ατμόσφαιρας και παρόλο που συνιστά μικρό μόνο ποσοστό των συστατικών της, αποτελεί απαραίτητο στοιχείο για την ύπαρξη της ζωής πάνω στον πλανήτη. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις όζοντος στον αέρα παρατηρούνται στη στρατόσφαιρα (10 ppm), σε ύψος 20-25 Km (1/100.000), ενώ στην τροπόσφαιρα η συγκέντρωσή του είναι 0,03-0,04 ppm.

Το όζον είναι μια αλλοτροπική μορφή του στοιχείου οξυγόνου. Στην πιο σταθερή του μορφή το στοιχείο οξυγόνο απαντά ως διατομικό μόριο (Ο2). Τα μόρια του όζοντος περιέχουν τρία άτομα οξυγόνου (Ο3) και είναι ασταθή σε σχέση με το Ο2. Το όζον είναι ένα πολύ δραστικό αέριο και ακόμη και σε χαμηλές συγκεντρώσεις θεωρείται ερεθιστικό και τοξικό.

Με φυσικό τρόπο και μετά από έντονα καιρικά φαινόμενα (αστραπές) παράγεται σε μικρές ποσότητες στην ανώτερη γήινη ατμόσφαιρα και στον αέρα της χαμηλότερης ατμόσφαιρας.

Σε θερμοκρασία δωματίου το όζον είναι ένα ελαφρώς γαλάζιο αέριο με μια χαρακτηριστική, έντονη οσμή που μπορούμε να την αισθανθούμε στον εισπνεόμενο αέρα μετά από μια καταιγίδα ή πλησιάζοντας φωτοτυπικά μηχανήματα σε λειτουργία.

Υγροποιείται προς σκούρο μπλε υγρό στους -112˚C και στερεοποιείται στους -193˚C. Το Ο3 είναι πολύ πιο δραστικό απ’ ότι το Ο2. Είναι πολύ ισχυρό οξειδωτικό αντιδραστήριο, το δεύτερο ισχυρότερο οξειδωτικό μετά το φθόριο (F2).

Στα κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας το Ο3 μπορεί να σχηματιστεί όταν μίγμα Ο2 και ΝΟ2 εκτεθούν στην ηλιακή ακτινοβολία. Τέτοια μίγματα εμφανίζονται στο ρυπασμένο αέρα μεγάλων αστικών κέντρων. Η συγκέντρωση του ΝΟ2 στον αέρα είναι συνήθως πολύ χαμηλή, επειδή το Ν2 και το Ο2 δεν αντιδρούν υπό κανονικές συνθήκες. Ωστόσο μέσα στους κυλίνδρους των μηχανών εσωτερικής καύσης, όπου αναπτύσσονται μεγάλες θερμοκρασίες, μπορούν να αντιδράσουν σύμφωνα με την εξίσωση:

Ν2(g) + Ο2(g) → 2ΝΟ(g)

Στη συνέχεια το ΝΟ οξειδώνεται από το Ο2 του αέρα σύμφωνα με την αντίδραση:

2ΝΟ(g) + Ο2(g) → 2ΝΟ2(g)

Το ΝΟ2 είναι ένα ερυθροκαστανό αέριο, το οποίο διασπάται με την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας σύμφωνα με την αντίδραση:

ΝΟ2(g) + UV Light→ ΝΟ(g) +Ο•(g)

Το άτομο του οξυγόνου που σχηματίζεται από την παραπάνω αντίδραση είναι εξαιρετικά δραστικό και αντιδρά εύκολα με το Ο2 της ατμόσφαιρας σχηματίζοντας όζον σύμφωνα με την αντίδραση:

Ο•(g) + Ο2(g) → Ο3(g)

Τις ηλιόλουστες μέρες, όπου η ρύπανση σε ΝΟ2 είναι υψηλή λόγω κυκλοφορίας των αυτοκινήτων, η συγκέντρωση του Ο3 στον αέρα μπορεί να φτάσει σε επίπεδα που είναι επικίνδυνα για τα φυτά και τα ζώα.

 

Για το πλήρες κείμενο πατήστε το παρακάτω εικονίδιο.

No Responses to “Το Όζον ως Ρύπος και ως Αντιρρυπαντικός Παράγοντας.”

Leave a Reply

Πράσινη Χημεία - Green Chemistry