L'ozono, una forma di ossigeno, non è un composto abbondante nell'atmosfera terrestre, ma è importante. Forma uno strato nella stratosfera che blocca la dannosa radiazione solare ultravioletta, e senza quello strato le condizioni in superficie sarebbero meno favorevoli per gli esseri viventi. Il rilascio di clorofluorocarburi nell'atmosfera danneggia questo strato di ozono, perché il cloro - un componente dei CFC - è altamente reattivo e interagisce con l'ozono per trasformarlo in molecole di ossigeno ordinarie.
Ozono nell'atmosfera
L'ozono è un composto formato da tre atomi di ossigeno ed esiste in due strati separati nell'atmosfera. Nella troposfera, vicino al suolo, è considerato un inquinante. Danneggia le colture e provoca disturbi respiratori negli esseri umani. Nella stratosfera superiore, tuttavia, forma uno strato che assorbe la luce solare ultravioletta. Gli scienziati misurano lo spessore di questo strato di ozono "buono" nelle unità Dobson, dal nome del fisico britannico Gordon Miller Bourne Dobson, un pioniere nello studio dell'ozono. Un'unità Dobson è definita come uno spessore di 0,01 mm (0,0004 pollici) a temperatura e pressione standard, ovvero 0 gradi Celsius (32 gradi Fahrenheit) e 1 atmosfera.
Reazione con ozono
Il cloro agisce da catalizzatore per trasformare l'ozono in ossigeno in una reazione che non è stata compresa fino al 1973. Quando un atomo di cloro libero e una molecola di ozono interagiscono, l'atomo di cloro isola la terza molecola di ossigeno per formare monossido di cloro, un composto instabile, e lasciare una molecola di ossigeno stabile. Poiché la molecola di monossido di cloro è instabile, può interagire con un atomo di ossigeno libero per produrre un'altra molecola composta da due atomi di ossigeno e - importante - lasciare libero l'atomo di cloro per avviare nuovamente il processo. Questo ciclo può ripetersi migliaia di volte, riducendo costantemente la quantità di ozono.
Fonti di cloro
Poiché il cloro è instabile, reagirebbe con qualche altro elemento, se rilasciato nella sua forma elementare o composto prima che raggiungesse mai la stratosfera. Tuttavia, il cloro è un elemento chiave in una classe di sostanze chiamate clorofluorocarburi, che hanno un numero di applicazioni nell'industria, compresa la refrigerazione. A differenza del cloro puro, i CFC sono inerti e, quando vengono rilasciati a livello del suolo, mantengono la loro struttura indefinitamente. Alla fine migrano nell'atmosfera superiore, tuttavia, dove la luce del sole è abbastanza intensa da spezzarli e rilasciare il cloro. Il cloro non è necessariamente l'unico elemento che riduce l'ozono. Anche il bromo, l'idrogeno e l'azoto fanno questo.
Il buco dell'ozono
Lo spessore dello strato di ozono è di circa 300-500 unità Dobson, che corrisponde approssimativamente allo spessore di due penny sovrapposti. Nel 1984, scienziati britannici nell'Antartide riferirono un assottigliamento ricorrente di questo strato a 180 unità Dobson, o poco più dello spessore di un centesimo. Questo assottigliamento si verifica durante l'inverno e la primavera dell'Antartico, quando nubi stratosferiche di particelle di ghiaccio accelerano la distruzione dell'ozono. Il buco cresce ogni anno per inglobare la maggior parte del continente antartico e oltre, e lo strato è diventato sottile come 73 unità Dobson in alcuni anni, che è inferiore allo spessore di una monetina.
