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Schule > Chemie > Grundlagen der Chemie > Stratosphärisches Ozon

Stratosphärisches Ozon Ein Vortrag von DiYa © Gliederung Einleitung Atmosphäre der Erde Ozonchemie - Entstehung von Ozon - Natürlicher Abbau von Ozon Ozonverteilung auf der Erde Ozonloch - Vorgänge in der Antarktis PSC FCKW's - Einwirkung auf das Ozon Entwicklung des Ozonlochs Montreal Protokoll Zusammenfassung Atmosphäre der Erde Ozonchemie l < 242nm Bildung von Ozon hn + O2 ® O + O [ Gl.1.1 ] O + O2 + M ® O3 + M [ Gl.1.2 ] O2 durch Absorption dissoziiert O-Atome lagern sich an O-Molekül an Ozobildung l = 1200nm Abbau von Ozon hn + O3 ® O2 + O [ Gl.1.3 ] O + O3 ® O2 + O2 [ Gl.1.4 ] natürlicher Kreislauf [Gl.1.2] mit zunehmender Höhe langsamer [Gl.1. 3] mit zunehmender Höhe schneller Ozonkonzentration im photochemischen Gleichgewicht Ozonverteilung globale Verteilung ändert sich mit der Jahreszeit Ozonkonzentration wächst in höheren Breiten an Konzentration im Winter/Frühjahr am höchsten Nordhemisphäre: Maximum im Frühjahr Südhemisphäre: Maximum im Herbst Ozonloch Ursache: PSC (polar stratospheric clouds) aus Schnee und Eis PSC- Bildung durch: POLAR VORTEX (isolierte Luftmasse über der Antarktis) Sonnenlicht (Ende der Polarnacht): Cl2 + h 2 Cl· katalytische Kettenreaktion: 2 Cl· + 2 O3 2 ClO· + 2 O2 2 ClO· + M Cl2O2 + M Cl2O2 + h Cl· + ClO2· 2 Cl· + O2 _________________________ 2 O3 + h 3 O2 Fluorchlorkohlenwasserstoffe farblos, niedriger SP, unbrennbar, wenig giftig Treibmittel für Spraydosen, Kältemittel, Feuerlöschmittel… steigen nach Freisetzung in die Atmosphäre 10-15 Jahre bis zur Stratosphäre zerbrechen in kurzwellige energiereiche Strahlung Setzen reaktionsfreudige Chlor-Atome frei Reaktion: FCKW's mit Ozon ???katalytische Kettenreaktion 2 Cl· + 2 O3 2 ClO· + 2 O2 2 ClO· + M Cl2O2 + M Cl2O2 + h Cl· + ClO2· 2 Cl· + O2 -------------------------------------------------------- 2 O3 + h 3 O2 (Netto) Entwicklung des Ozonlochs 1970er: kontinuierliche Abnahme festgestellt 1983 : Ozonabnahme über 65% des Mittelwertes 1998: praktisch kein Ozon mehr vorhanden Fläche Ozonloch ca. 24·106 km2 Seit einigen Jahren auch Ozonabbau über Nordpol beobachtet Montrealer Protokoll 16.9.1987: „Montrealer Protokoll über ozonabbauende Substanzen“ 1.1.1989: tritt in Kraft 1.1.1994/96: Gesamtverzicht auf die Produktion von Halonen und FCKW nimmt jederzeit neue wissentschaftliche Erkenntnisse auf Ausstiegstermine der Entwicklungsländer: 2010 FCKW als Treibmittel in medizinischen Inhalationssprays erlaubt Abnahme der Chlorverbindungen pro Jahr: 1-2% Zusammenfassung Ozon = lebensrettendes Schutzschild vor UV-C / UV-B-Strahlung natürlicher Ozon- Sauerstoff-Kreislauf durch anthropogene Einflüsse destabilisiert Ozonkonzentration Stratosphäre nimmt ab Gegenmaßnahme: Montrealprotokoll Quellen Verwendete Literaturquellen http://www.espere.net http://de.wikipedia.org/wiki/Hauptseite http://nobelprize.org/chemistry/laureates/1995/index.html http://www.uneptie.org/ozonaction/ http://toms.gsfc.nasa.gov/ Koß, Volker: Umweltchemie - Eine Einführung für Studium und Praxis. Springer, 1997. weiterführende Literatur http://www.unep.org/ozone/pdf/qa.pdf http://ozone.unep.org http://ozone.gi.alaska.edu/index.htm http://www.meteoros.de/psc/psc.htm http://www.bmu.de/luftreinhaltung/ozonschicht_ozonloch/linkliste/doc/2568.php * O2 dissoziiert Anlagerung an O-Mölekül Warum über der Antarktis? FCKW's Photolyse (Bildung von Cl·) Oxidation (zu ClO·) 2 Cl· + 2 O3 2 ClO· + 2 O2 2 ClO· + M Cl2O2 + M Cl2O2 + h Cl· + ClO2· 2 Cl· + O2 ______________________________________ 2 O3 + h 3 O2 (Netto) * * *

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