समतापमंडलीय रसायन विज्ञान और ओज़ोन

समतापमंडलीय ओज़ोन परत को बनाने और नष्ट करने वाली रसायन विज्ञान, जिसमें ओज़ोन क्षरण के लिए जिम्मेदार उत्प्रेरक चक्र शामिल हैं।

Definition

समतापमंडलीय रसायन विज्ञान और ओज़ोन समतापमंडल में ओज़ोन और संबंधित प्रजातियों की प्रचुरता को नियंत्रित करने वाली प्रतिक्रियाओं का अध्ययन है, जहाँ ओज़ोन परत सतह को पराबैंगनी विकिरण से बचाती है।

Scope

यह क्षेत्र चैपमैन तंत्र द्वारा वर्णित समतापमंडलीय ओज़ोन के प्रकाश-रासायनिक निर्माण और विनाश, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, क्लोरीन और ब्रोमीन प्रजातियों से जुड़े उत्प्रेरक चक्रों, हैलोजेनेटेड स्रोत गैसों की भूमिका, ध्रुवीय समतापमंडलीय बादलों पर विषम रसायन विज्ञान, और वसंतकालीन ध्रुवीय ओज़ोन छिद्रों तथा अंतर्राष्ट्रीय विनियमन के तहत उनकी पुनर्प्राप्ति को शामिल करता है।

Sub-topics

• हैलोजन और उत्प्रेरक ओजोन-क्षय चक्र
• ध्रुवीय ओजोन क्षरण
• समतापमंडलीय ओजोन प्रकाश-रसायन

Core questions

• समतापमंडलीय ओज़ोन परत का निर्माण और रखरखाव कैसे होता है?
• कौन से उत्प्रेरक चक्र ओज़ोन को नष्ट करते हैं, और वे इतने कुशल क्यों हैं?
• ध्रुवीय ओज़ोन छिद्रों का क्या कारण था और परत कैसे ठीक हो रही है?

Key theories

चैपमैन तंत्र

केवल ऑक्सीजन-आधारित प्रकाश-रासायनिक प्रतिक्रियाओं का एक समूह जो ओज़ोन का उत्पादन और विनाश करता है, ओज़ोन परत के अस्तित्व की व्याख्या करता है, हालांकि इसकी प्रचुरता का अधिक अनुमान लगाता है।

उत्प्रेरक ओज़ोन विनाश

हाइड्रोजन, नाइट्रोजन और विशेष रूप से हैलोजन प्रजातियों से ट्रेस रेडिकल्स उत्प्रेरक रूप से ओज़ोन को नष्ट करते हैं, जिसमें क्लोरोफ्लोरोकार्बन से क्लोरीन को एक प्रमुख मानवजनित खतरे के रूप में पहचाना गया है।

Mechanisms

पराबैंगनी सूर्य का प्रकाश आणविक ऑक्सीजन को विभाजित करता है, और परमाणु ऑक्सीजन के साथ मिलकर ओज़ोन बनाते हैं; निर्माण और प्रकाश-अपघटन का चैपमैन चक्र एक आधारभूत ओज़ोन प्रचुरता निर्धारित करता है। वास्तविक ओज़ोन स्तर कम होते हैं क्योंकि हाइड्रॉक्सिल, नाइट्रिक ऑक्साइड, क्लोरीन और ब्रोमीन रेडिकल्स से जुड़े उत्प्रेरक चक्र ओज़ोन को बिना खपत हुए नष्ट कर देते हैं। लंबे समय तक रहने वाली हैलोजेनेटेड स्रोत गैसें क्लोरीन और ब्रोमीन को समतापमंडल तक पहुँचाती हैं, जहाँ प्रकाश-अपघटन उत्प्रेरकों को छोड़ता है, और ध्रुवीय समतापमंडलीय बादलों पर विषम प्रतिक्रियाएँ उन्हें गंभीर मौसमी क्षरण उत्पन्न करने के लिए सक्रिय करती हैं।

Clinical relevance

समतापमंडलीय ओज़ोन हानिकारक पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करती है, इसलिए इसके रसायन विज्ञान को समझना मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल का आधार बना और ओज़ोन-परत की पुनर्प्राप्ति के आकलन का मार्गदर्शन करना जारी रखता है।

History

चैपमैन ने 1930 में केवल ऑक्सीजन-आधारित ओज़ोन तंत्र का प्रस्ताव किया; क्रुट्ज़ेन, मोलिना और रॉलैंड ने 1970 के दशक में नाइट्रोजन ऑक्साइड और क्लोरोफ्लोरोकार्बन की उत्प्रेरक भूमिकाओं का खुलासा किया, इस कार्य को 1995 के रसायन विज्ञान के नोबेल पुरस्कार से मान्यता मिली, और अंटार्कटिक ओज़ोन छिद्र की 1985 की खोज ने मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल को प्रेरित किया।

Key figures

• Mario Molina
• F. Sherwood Rowland
• Paul Crutzen
• Susan Solomon

Seminal works

• molina1974
• brasseur2005

Frequently asked questions

क्या ओज़ोन छिद्र ठीक हो रहा है?

हाँ। मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल द्वारा ओज़ोन-क्षयकारी पदार्थों के चरणबद्ध उन्मूलन के बाद, समतापमंडलीय क्लोरीन और ब्रोमीन में कमी आ रही है और अवलोकन बताते हैं कि ओज़ोन परत धीरे-धीरे ठीक हो रही है।