الامارات 7 - غاز الأوزون يوجد بكميات ضئيلة في الغلاف الجوي ويتكون جزيء الأوزون من ثلاث ذرات أكسجين. تم اكتشافه خلال التجارب المخبرية في منتصف القرن التاسع عشر، ويتميز برائحته النفاذة التي تسهل ملاحظته حتى عند تواجده بكميات قليلة. بعد ذلك، تم اكتشاف وجوده في الغلاف الجوي باستخدام تقنيات القياس الكيميائي والضوئي. يتكون معظم الأوزون في طبقة الستراتوسفير العليا بشكل طبيعي، حيث يحمي الحياة على الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة عن طريق امتصاصها. في الطبقة السفلية (التروبوسفير)، يتكون الأوزون نتيجة تفاعلات كيميائية بين ملوثات الهواء مثل عوادم المركبات وأبخرة البنزين. ومن المهم الإشارة إلى أن الأوزون في الطبقة السفلية يعد سامًا للإنسان والحيوانات والنباتات.
فوائد غاز الأوزون
تتفاعل الأشعة فوق البنفسجية عالية الطاقة مع جزيء الأكسجين (O2) في طبقة الستراتوسفير، مما يؤدي إلى تفكيكه إلى ذرتين من الأكسجين. تتحد كل ذرة أكسجين مع جزيء أكسجين آخر، مما ينتج جزيء الأوزون (O3). عند امتصاص الأوزون للأشعة فوق البنفسجية، يتفكك إلى ذرة أكسجين حرة وجزيء أكسجين، حيث ترتبط الذرة الحرة مع جزيء أكسجين آخر لتكوين جزيء أوزون جديد. تتكرر هذه العملية (دورة الأوزون - الأكسجين)، مما يحول الأشعة الضارة إلى حرارة.
أضرار غاز الأوزون
الأوزون في طبقة التروبوسفير يعد ضارًا لأنه قريب من سطح الأرض. يتكون الأوزون في هذه الطبقة نتيجة تفاعلات أكاسيد النيتروجين مع المركبات العضوية المتطايرة. في الظروف الطبيعية، يكون تركيز الأوزون نحو 10 جزيئات لكل مليار جزيء، ولكن التعرض لتركيزات مرتفعة (أكثر من 70 جزءًا لكل مليار) لمدة تزيد عن 8 ساعات يمكن أن يسبب مشاكل صحية مثل تهيج الحلق، الربو، وانتفاخ الرئة، خاصة في المناطق الحضرية ذات الطقس الدافئ.
أبرز استخدامات غاز الأوزون
يُعد الأوزون مادة فعالة وقوية تُستخدم في العديد من التطبيقات، ومنها:
تنقية المياه: يُستخدم الأوزون في تعقيم مياه الشرب، مياه برك السباحة، ومعالجة المياه الجوفية، وإعادة استخدام مياه الصرف الصحي.
تنقية الهواء: يستخدم الأوزون في أنظمة التكييف لمعالجة الملوثات والغازات الناتجة عن المصانع.
المجالات الطبية والتجميلية: يُستخدم الأوزون في علاج الأسنان والعينين، في العمليات الجراحية، وكذلك في إنتاج الأدوية ومستحضرات التجميل.
إنتاج المواد: يدخل الأوزون في تصنيع المواد العضوية وغير العضوية، وتصنيع أشباه الموصلات.
تخزين الطعام: يستخدم الأوزون في تجهيز وحفظ الأطعمة.
الزراعة: يُستخدم الأوزون في تربية الأسماك والكائنات المائية.
فوائد غاز الأوزون
تتفاعل الأشعة فوق البنفسجية عالية الطاقة مع جزيء الأكسجين (O2) في طبقة الستراتوسفير، مما يؤدي إلى تفكيكه إلى ذرتين من الأكسجين. تتحد كل ذرة أكسجين مع جزيء أكسجين آخر، مما ينتج جزيء الأوزون (O3). عند امتصاص الأوزون للأشعة فوق البنفسجية، يتفكك إلى ذرة أكسجين حرة وجزيء أكسجين، حيث ترتبط الذرة الحرة مع جزيء أكسجين آخر لتكوين جزيء أوزون جديد. تتكرر هذه العملية (دورة الأوزون - الأكسجين)، مما يحول الأشعة الضارة إلى حرارة.
أضرار غاز الأوزون
الأوزون في طبقة التروبوسفير يعد ضارًا لأنه قريب من سطح الأرض. يتكون الأوزون في هذه الطبقة نتيجة تفاعلات أكاسيد النيتروجين مع المركبات العضوية المتطايرة. في الظروف الطبيعية، يكون تركيز الأوزون نحو 10 جزيئات لكل مليار جزيء، ولكن التعرض لتركيزات مرتفعة (أكثر من 70 جزءًا لكل مليار) لمدة تزيد عن 8 ساعات يمكن أن يسبب مشاكل صحية مثل تهيج الحلق، الربو، وانتفاخ الرئة، خاصة في المناطق الحضرية ذات الطقس الدافئ.
أبرز استخدامات غاز الأوزون
يُعد الأوزون مادة فعالة وقوية تُستخدم في العديد من التطبيقات، ومنها:
تنقية المياه: يُستخدم الأوزون في تعقيم مياه الشرب، مياه برك السباحة، ومعالجة المياه الجوفية، وإعادة استخدام مياه الصرف الصحي.
تنقية الهواء: يستخدم الأوزون في أنظمة التكييف لمعالجة الملوثات والغازات الناتجة عن المصانع.
المجالات الطبية والتجميلية: يُستخدم الأوزون في علاج الأسنان والعينين، في العمليات الجراحية، وكذلك في إنتاج الأدوية ومستحضرات التجميل.
إنتاج المواد: يدخل الأوزون في تصنيع المواد العضوية وغير العضوية، وتصنيع أشباه الموصلات.
تخزين الطعام: يستخدم الأوزون في تجهيز وحفظ الأطعمة.
الزراعة: يُستخدم الأوزون في تربية الأسماك والكائنات المائية.