समतापमंडलीय ओजोन रसायन

समतापमंडलीय ओजोन रसायन यह बताता है कि ओजोन परत कैसे बनती है, स्वाभाविक रूप से कैसे विनियमित होती है, और क्लोरीन, ब्रोमीन और नाइट्रोजन प्रजातियों से जुड़े उत्प्रेरक चक्रों द्वारा कैसे क्षीण होती है।

Definition

समतापमंडल में ओजोन का प्रकाश रसायन, जिसमें आणविक ऑक्सीजन से इसका निर्माण और ट्रेस रेडिकल प्रजातियों द्वारा इसका उत्प्रेरक विनाश शामिल है।

Scope

यह विषय ओजोन निर्माण के लिए चैपमैन तंत्र, ओजोन को नष्ट करने वाले उत्प्रेरक HOx, NOx, ClOx, और BrOx चक्रों, ध्रुवीय समतापमंडलीय बादलों पर विषम रसायन विज्ञान जो ओजोन छिद्र का उत्पादन करता है, और ओजोन-क्षयकारी पदार्थों तथा उनके विनियमन की भूमिका को शामिल करता है।

Core questions

• अबाधित समतापमंडल में ओजोन का उत्पादन और विनाश कैसे होता है?
• क्लोरीन और ब्रोमीन रेडिकल उत्प्रेरक रूप से ओजोन को क्यों नष्ट करते हैं?
• अंटार्कटिक ओजोन छिद्र मौसमी और इतना गंभीर क्यों होता है?
• विनियमित हैलोकार्बन के कम होने पर अब कौन से पदार्थ ओजोन क्षय पर हावी हैं?

Key theories

चैपमैन चक्र

ओजोन आणविक ऑक्सीजन के प्रकाश-अपघटन के बाद पुनर्संयोजन द्वारा बनती है, और प्रकाश-अपघटन तथा परमाणु ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया द्वारा नष्ट होती है, जिससे एक प्राकृतिक स्थिर-अवस्था ओजोन प्रोफ़ाइल स्थापित होती है।

उत्प्रेरक हैलोजन ओजोन विनाश

हैलोकार्बन से निकलने वाले क्लोरीन और ब्रोमीन रेडिकल उत्प्रेरक रूप से ओजोन को नष्ट करते हैं, जिसमें ध्रुवीय समतापमंडलीय बादलों पर विषम सक्रियण वसंत ऋतु के अंटार्कटिक ओजोन छिद्र की व्याख्या करता है।

Mechanisms

उत्प्रेरक चक्र विनाशकारी रेडिकल को पुनर्जीवित करते हैं, इसलिए क्लोरीन या ब्रोमीन का एक छोटा भंडार कई ओजोन अणुओं को नष्ट कर देता है। ध्रुवीय सर्दियों में, बादल कणों पर प्रतिक्रियाएं निष्क्रिय भंडार प्रजातियों को प्रकाश-सक्रिय रूपों में परिवर्तित करती हैं, जो सूर्योदय पर तीव्र ClO-डाइमर ओजोन हानि को प्रेरित करती हैं।

Clinical relevance

इस रसायन विज्ञान ने मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल को सीधे सूचित किया, जिसने प्रमुख ओजोन-क्षयकारी पदार्थों को चरणबद्ध तरीके से समाप्त कर दिया। उन पदार्थों के कम होने के साथ, नाइट्रस ऑक्साइड शेष प्रमुख ओजोन-क्षयकारी उत्सर्जन बन गया है, जो ओजोन संरक्षण को कृषि और जलवायु नीति से जोड़ता है।

History

क्रुट्ज़न, मोलिना और रॉलैंड ने 1970 के दशक में उत्प्रेरक क्षय सिद्धांत की स्थापना की, और अंटार्कटिक ओजोन छिद्र की 1985 की अप्रत्याशित खोज ने ध्रुवीय विषम रसायन विज्ञान के माध्यम से इसे पुष्टि और विस्तारित किया, जिसके लिए उन्हें 1995 का नोबेल पुरस्कार मिला।

Key figures

• Sydney Chapman
• Paul J. Crutzen
• Mario J. Molina
• F. Sherwood Rowland

Seminal works

• farman1985
• ravishankara2009
• finlaysonPitts2000

Frequently asked questions

क्या ओजोन छिद्र ठीक हो रहा है?

अवलोकन मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल द्वारा ओजोन-क्षयकारी पदार्थों के चरणबद्ध तरीके से समाप्त होने के बाद धीरे-धीरे ठीक होने का संकेत देते हैं, हालांकि पूर्ण उपचार में दशकों लगने की उम्मीद है।