1. Home
  2. NaturfagChevronRight
  3. Stråling og radioaktivitetChevronRight
  4. Ozonlaget stoppar skadeleg UV-strålingChevronRight
  5. Nedbryting av ozonlagetChevronRight
SubjectMaterialFagstoff

Fagartikkel

Nedbryting av ozonlaget

Samanhengen mellom utslepp av ozonskadelege gassar og reduksjon av ozonlaget blei påvist av forskarane for første gong i 1974. Då media slo opp dette, oppfatta mange det som ein spøk at drivgassen i sprayboksane kunne vere årsak til nedbryting av ozon i jordatmosfæren.

Finger trykker ned ventilen på en sprayboks. Foto.

Mange små kjelder blir store til saman

Det mange trudde var ein spøk, var nok dessverre alvor. Det var så mange sprayboksar i bruk over heile verda at drivgassane faktisk var eit alvorleg trugsmål mot miljøet på jorda. Drivgassane inneheldt den gongen hydrokarbon med klor og fluor. Det er det vi med ei forkorting kallar KFK-stoff.

Åpen kjøleskapdør. Foto.
Kjølemiddelet i kjøleskap har tidlegare vore av same type som det som var i sprayboksar – freon eller KFK-gassar. Desse inneheld klor (Cl) og bidreg derfor til å skade ozonlaget. I dag blir det brukt andre gassar både i kjøleskap og sprayboksa

Nedbrytinga av ozon

Frie kloratom (Cl), mellom anna frå KFK-stoffa, kan reagere med ozon etter denne reaksjonen: Cl + O3 → ClO + O2

ClO-molekylet kan deretter reagere med eit O-atom, slik at vi får tilbake Cl-atomet: ClO + O → Cl + O2

Fordi Cl-atomet kjem uendra ut av reaksjonen, verkar det som ein katalysator for nedbrytinga av ozon. Etterpå kan det same Cl-atomet reagere om att og om att med stadig nye O3-molekyl og kvar gong omforme dei til O2-molekyl.

Kloratoma er svært effektive i denne nedbrytinga. Eitt einaste kloratom kan for eksempel katalysere nedbrytinga av om lag éin million ozonmolekyl før det finn eit anna molekyl som det kan reagere med. Noko tilsvarande gjeld òg frie fluor- og bromatom.

Vi ser begge reaksjonane ovanfor under eitt og adderer dei som om dei var matematiske likningar. Då får vi:
Cl + O3+ ClO + O → ClO + O2 + Cl + O2

Vi fjernar så like partiklar på begge sider av pila (altså før og etter reaksjonen). Då står vi att med nettoreaksjonen for ozonnedbrytinga, som er O3 + O → O2 + O2

I atmosfæren er det normalt ein fin balanse mellom nedbryting og oppbygging av ozonmolekyl. Klor og fluor frå KFK-stoffa forstyrrar denne balansen fordi dei øydelegg ozonlaget. Når konsentrasjonen av ozon i atmosfæren minkar, vil atmosfæren absorbere færre ultrafiolette foton med bølgjelengder frå 200 nm til 320 nm. Då kjem fotona heilt ned til jordoverflata og kan føre til stråleskadar på menneske, dyr og planter.

Ozonholet over Antarktis

Figuren nedanfor viser korleis ozonkonsentrasjonen over Sørpolen har endra seg frå 1979 (øvst til venstre) til 2014 (nedst til høgre).

Satelittbilder av Antarktis som viser målinger av tykkelsen av ozonlaget. Foto.
Ozonlaget over Antarktis 1979-2014

Den blå og den fiolette fargen viser at tjukkleiken på ozonlaget over Sørpolen til tider ikkje er meir enn 100–150 DU (1,00–1,50 mm). Vi ser at ozonlaget blir tynnare dess nærare vi kjem 2001. Den låge ozonkonsentrasjonen over Sørpolen er kalla eit "ozonhòl", trass i at det ikkje dreier seg om noko hòl i ozonlaget.

Forskarane meiner at i stratosfæren over dette området aukar nedbrytinga av ozon med kloratom som katalysator. I denne høgda over Sørpolen er det ekstremt kaldt, ned mot -90 ºC. Her lagar det seg spesielle skyer som inneheld ispartiklar med salpetersyre. Forskarane meiner at desse ispartiklane saman med sollyset speler ei viktig rolle i spaltinga av KFK-stoff til frie kloratom. Og som vi har sett, katalyserer dei frie kloratoma nedbrytinga av ozon.

Ozonhull over Antarktis i perioden 1. juli til 24. oktober 2009

Læringsressursar

Ozonlaget stoppar skadeleg UV-stråling

SubjectEmne

Fagstoff

SubjectEmne

Oppgaver og aktiviteter