Stratosferik Ozon Kimyası
Stratosferik ozon kimyası, ozon tabakasının nasıl oluştuğunu, doğal olarak nasıl düzenlendiğini ve klor, brom ve azot türlerini içeren katalitik döngülerle nasıl tükendiğini açıklamaktadır.
Tanım
Stratosferdeki ozonun fotokimyası; moleküler oksijenden oluşumunu ve eser radikal türler tarafından katalitik olarak yıkımını içermektedir.
Kapsam
Bu konu, ozon oluşumu için Chapman mekanizmasını, ozonu yok eden katalitik HOx, NOx, ClOx ve BrOx döngülerini, ozon deliğini oluşturan polar stratospheric bulutlar üzerindeki heterojen kimyayı ve ozon tabakasını incelten maddelerin rolünü ve düzenlenmesini kapsamaktadır.
Temel sorular
- Bozulmamış stratosferde ozon nasıl üretilir ve yok edilir?
- Klor ve brom radikalleri ozonu neden katalitik olarak yok eder?
- Antarktika ozon deliğini mevsimsel ve bu kadar şiddetli yapan nedir?
- Düzenlenmiş halokarbonlar azaldıkça, ozon tükenmesine hangi maddeler hakim olmaktadır?
Temel kuramlar
- Chapman döngüsü
- Ozon, moleküler oksijenin fotolizi ve ardından rekombinasyon ile oluşmakta, fotoliz ve atomik oksijenle reaksiyon yoluyla yok edilmekte, böylece doğal bir kararlı hal ozon profili oluşturmaktadır.
- Katalitik halojen ozon yıkımı
- Halokarbonlardan salınan klor ve brom radikalleri ozonu katalitik olarak yok etmekte; polar stratospheric bulutlar üzerindeki heterojen aktivasyon ise ilkbahar Antarktika ozon deliğini açıklamaktadır.
Mekanizmalar
Katalitik döngüler, yıkıcı radikali yeniden üretmektedir; bu nedenle küçük bir klor veya brom rezervuarı birçok ozon molekülünü yok edebilmektedir. Kutup kışında, bulut parçacıkları üzerindeki reaksiyonlar, inert rezervuar türlerini fotolitik olarak aktif formlara dönüştürmekte ve bu formlar gün doğumuyla birlikte hızlı ClO-dimer ozon kaybına yol açmaktadır.
Klinik önem
Bu kimya, başlıca ozon tabakasını incelten maddelerin aşamalı olarak kaldırılmasını sağlayan Montreal Protokolü'ne doğrudan bilgi sağlamıştır. Bu maddelerin azalmasıyla birlikte, nitröz oksit baskın kalan ozon tabakasını incelten emisyon haline gelmiş ve ozon korumasını tarım ve iklim politikalarıyla ilişkilendirmiştir.
Tarihçe
Crutzen, Molina ve Rowland, 1970'lerde katalitik tükenme kuramını ortaya koymuş; 1985'te Antarktika ozon deliğinin beklenmedik şekilde tespiti ise bu kuramı polar heterojen kimya aracılığıyla doğrulamış ve genişletmiş, kendilerine 1995 Nobel Ödülü kazandırmıştır.
Öne çıkan isimler
- Sydney Chapman
- Paul J. Crutzen
- Mario J. Molina
- F. Sherwood Rowland
İlgili konular
Temel eserler
- farman1985
- ravishankara2009
- finlaysonPitts2000
Sıkça sorulan sorular
- Ozon deliği iyileşiyor mu?
- Gözlemler, Montreal Protokolü'nün ozon tabakasını incelten maddelerin aşamalı olarak kaldırılmasının ardından kademeli bir iyileşmeye işaret etmektedir; ancak tam iyileşmenin on yıllar sürmesi beklenmektedir.