课外拓展


臭氧与氟里昂

  臭氧的分子式是O3,由氧原子和氧分子结合而成(O+O2→O3)。在低层大气,由于缺乏氧原子,生成臭氧的机会很少。随着高度增加,太阳辐射的紫外线增强,氧分子在紫外线辐射作用下,一部分分解为氧原子,生成臭氧的机会增多。大致在距地面10千米以上的高空,臭氧的含量逐渐增多,在20千米—30千米的高空,臭氧含量最大,形成一个明显的“臭氧层”;在此高度以上,太阳辐射的紫外线更强,大部分氧分子被分解为氧原子,臭氧的含量也逐渐减少,到60千米以上,臭氧含量已经极少。

  臭氧能大量吸收太阳辐射中的紫外线,使人类和地球上的生物免遭过多紫外线的伤害,而少量穿透大气到达地面的紫外线对人类和生物则是有益的,正因如此,臭氧层被称为“地球上生物的保护伞”。

  目前,臭氧层正在受到人类生产、生活的破坏,其“杀手”就是氟里昂。20世纪20年代,人们发现了氟里昂,并被广泛用作制冷剂,从而推动了制冷技术的发展。进入平流层后的氟里昂,对臭氧层有极强的破坏作用。具体过程为氟里昂(如CCl2F2)在光的作用下分解产生Cl原子,并迅速与臭氧发生连锁反应,使O3变成O2,有关反应式为

  

  总反应为。据测定,每一个氯原子可能破坏成千上万个臭氧分子。

  从1985年英国科学家测得南极上空出现1000万平方千米的臭氧层空洞到现在,南极臭氧层空洞面积已达2700多万平方千米,北极上空也发现了另一个臭氧层空洞,而且其他地区臭氧层也正在变薄,甚至可能出现臭氧层空洞,因此,保护臭氧层已是刻不容缓。

  限制使用消耗臭氧层物质,保护臭氧层已成为全人类的共识。1985年,世界各国在奥地利签署了《保护臭氧层维也纳公约》;1987年,又在加拿大签订了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,开始限制氟里昂等氟氯烃物质的生产和使用。1994年,联合国把《蒙特利尔议定书》的签字日——9月16日定为“国际保护臭氧层日”。1998年的活动主题是“为了地球上的生命,请购买有益臭氧层的产品”。1999年活动主题为“拯救我们的蓝天,爱护臭氧层”。

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