Halojen ve Katalitik Ozon Kaybı Döngüleri
Stratospheric ozonu, yalnızca oksijen içeren Chapman reaksiyonlarından çok daha verimli bir şekilde yok eden katalitik radikal döngüler.
Tanım
Halojen ve katalitik ozon kaybı döngüleri, stratosferik ozon kaybının çoğundan sorumlu olan, eser radikallerin sürekli olarak ozonu yok ederken yeniden üretildiği reaksiyon zincirleridir.
Kapsam
Hidrojen-oksit, azot-oksit, klor ve brom katalitik döngülerini, tüketilmeden birçok ozon molekülünü yok eden bir katalizör kavramını, kloroflorokarbon ve halon kaynak gazlarının kimyasını, rezervuar türlerini ve farklı ailelerin ozonu yok etmedeki göreceli verimliliklerini kapsar.
Temel sorular
- Eser bir radikal binlerce ozon molekülünü nasıl yok edebilir?
- Hangi katalitik aileler farklı irtifalarda ozon kaybına hakimdir?
- Uzun ömürlü kaynak gazları klor ve bromu stratosfere nasıl ulaştırır?
Temel kuramlar
- Katalitik ozon yıkım döngüleri
- Nitrik oksit, klor ve brom gibi radikaller, katalizörü yeniden üretirken net olarak tek oksijeni yok eden döngülerde ozon ve atomik oksijenle reaksiyona girer, böylece küçük bir rezervuar büyük miktarda ozonu yok eder.
Mekanizmalar
Katalitik bir döngüde, bir X radikali ozonla reaksiyona girerek XO oluşturur; bu XO daha sonra atomik oksijen veya başka bir XO ile reaksiyona girerek X'i yeniden üretir ve net etkisi tek oksijeni moleküler oksijene dönüştürmektir. Hidroksil, nitrik oksit, klor ve brom ailelerinin her biri, farklı irtifalarda baskın olan bu tür döngüleri yönlendirmektedir. Klor ve brom stratosfere esas olarak kimyasal olarak inert kloroflorokarbonlar ve halonlar olarak ulaşır ve bunlar orada fotolize uğrayarak katalizörleri serbest bırakır; klor nitrat gibi rezervuar türleri onları geçici olarak tutarak kayıp oranını modüle etmektedir.
Klinik önem
Kloroflorokarbonların katalitik rolünün belirlenmesi, insanlığın ozon tabakasına yönelik tehdidini ortaya koymuş ve Montreal Protokolü'nün ozon tabakasını incelten maddelerin aşamalı olarak kaldırılmasına yönelik bilimsel temeli sağlamıştır.
Tarihçe
Crutzen, 1970 yılında azot-oksit katalitik döngüsünü tanımlamış, Molina ve Rowland ise 1974 yılında kloroflorokarbonlardan kaynaklanan klor-atom katalizini belirlemiştir; Antarktika gözlemleriyle birlikte bu çalışma, 1995 Nobel Kimya Ödülü'nü kazandırmıştır.
Öne çıkan isimler
- Paul Crutzen
- Mario Molina
- F. Sherwood Rowland
İlgili konular
Temel eserler
- crutzen1970
- molina1974
Sıkça sorulan sorular
- Katalitik döngüler ozon için neden bu kadar yıkıcıdır?
- Katalizör her döngünün sonunda yeniden üretildiği için, tek bir klor veya brom atomu, stratosferden uzaklaştırılmadan önce binlerce ozon molekülünü yok edebilmektedir.