Destruccion de el ozono

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Ozono estratosférico
El ozono estratosférico se forma por acción de la radiación ultravioleta, que
disocia las moléculas de oxígeno molecular (O2) en dos átomos, los cuales son
altamente reactivos, pudiendo reaccionar estos con otra molécula de O2
formándose el ozono. El ozono estratosférico se destruye a su vez por acción de
la propia radiación ultravioleta. Se forma así un equilibrio dinámico en el que se
forma y destruye ozono. Así, el ozono actúa como un filtro que no deja pasar
dicha radiación perjudicial hasta la superficie de la Tierra.
El oxígeno es prácticamente transparente a la luz visible (400 a 800 nm), y al
UV próximo (240 a 360 nm), pero es un gran absorbente de la radiación del
extremo UV del espectro (160 a 240 nm).
Cada fotón de esta longitud de onda impacta disocia una molécula de oxígeno en 2
radicales libres:
O2 + hv ->O + O
La reacción siguiente requiere de la participación de un catalizador que es
liberado a la atmósfera una vez finalizada su función:
O + O2 +Catalizador -> O3 + catalizador OZOGÉNESIS

Una vez obtenida la molécula de ozono, recomienza el proceso cuando un fotón
impacta contra esta revirtiendo la reacción:
O3 + uv ->O2 + O
OZONÓLISIS
Estas dos reacciones conducen a un equilibrio fotoquímico mediante el cual se
mantiene una pequeña concentración de O3 en la alta atmósfera que protege a
manera de escudo a los seres vivos que habitan la Tierra de los rayos
ultravioletas.
El ozono cuenta con la ayuda de gases reservorios que lo protegen reaccionando
con algunos catalizadores.
Estos gases son HC1, HOCL y CIONO2 (este último puesto en duda como veremos
más adelante). La formación del ozono se da en la alta estratósfera, sobre todo en el
Ecuador donde la radiación solar y por lo tanto también la de UV, llegan en forma
vertical. Desde aquí es transportado hacia los polos y la baja estratósfera.
El ozono comparte la estratósfera con el oxígeno, el vapor de agua, el dióxido de
carbono, el hidrógeno y el nitrógeno. Generar ozono en forma industrial es un
proceso común que consiste en someter al aire o a oxígeno a una descarga
eléctrica, si bien es un procedimiento sencillo, es caro.
Ozono troposférico
Sin embargo, también podemos encontrar ozono en la zona más baja de la
atmósfera, convirtiéndose en un problema, puesto que el ozono, en
concentración suficiente puede provocar daños en la vegetación (a partir de unos
60 microgramos por metro cúbico).
El mecanismo mediante el cual se genera el ozono en la troposfera es
completamente distinto, ya que a esta altura no llegan las radiaciones
ultravioletas. El conjunto del ozono, NOx y VOCs forma una neblina visible en
zonas muy contaminadas denominada smog fotoquímico.
Este método de generación de ozono se dá como consecuencia de la
urbanización del hombre; el aire que está sobre los continentes se enturbia y
filtra casi todas las ondas más cortas que ya han atravesado la capa de ozono.
Los óxidos de nitrógeno y los hidrocarburos tienen características negativas que
con un poco de luz (UV) se descomponen formando ozono en la baja atmósfera
lo que trae como consecuencia nauseas y efectos irritantes en las vías aéreas
superiores de las personas y de animales.
IV. LA CAPA DE OZONO
A pesar de su frecuente utilización, el término "Capa de ozono" es entendido,
generalmente, de una manera que se presta al equívoco. El término sugiere que,
a una cierta altura de la atmósfera, existe un nivel de ozono concentrado que
cubre y protege la tierra, a modo de un cielo que estuviese encapotado por un
estrato nuboso. Lo cierto es que el ozono no está concentrado en un estrato, ni
está situado a una altura específica, si no que es un gas escaso que está muy

diluido en el aire y que, además, aparece desde el suelo hasta más allá de la
estratosfera.
Se denomina capa de ozono, u ozonosfera, a la zona de la estratosfera terrestre
que contiene una concentración relativamente alta de ozono, gas compuesto por
tres átomos de oxígeno (O3). "Relativamente alta" quiere decir unas pocas
partículas por millón, mucho más alta que las concentraciones en la atmósfera
baja pero aún pequeña comparada con la concentración de los principales
componentes de la atmósfera.
La capa de ozono fue descubierta en 1913 por los físicos franceses Charles
Fabry y Henri Buisson. Sus propiedades fueron examinadas en detalle por el
meteorólogo británico G.M.B. Dobson, quien desarrolló un sencillo
espectrofotómetro que podía ser usado para medir el ozono estratosférico desde
la superficie terrestre.
Entre 1928 y 1958 Dobson estableció una red mundial de estaciones de
monitoreo de ozono, las cuales continúan operando en la actualidad. La Unidad
Dobson, una unidad de medición de la cantidad de ozono, fue nombrada en su
honor.
La vida en la Tierra ha sido protegida durante millares de años por una capa de
veneno vital en la atmósfera. Esta capa, compuesta de ozono, sirve de escudo
para proteger a la Tierra contra las dañinas radiaciones ultravioletas del sol.
Hasta donde sabemos, es exclusiva de nuestro planeta. Si desapareciera, la luz
ultravioleta del sol esterilizaría la superficie del globo y aniquilaría toda la vida
terrestre.
La capa de ozono se encuentra en la estratosfera, aproximadamente de 15 a 50
Km. sobre la superficie del planeta. En ella se producen concentraciones de
ozono de hasta 10 partes por millón. La concentración del ozono estratosférico
varía con la altura, pero nunca es más de una cienmilésima de la atmósfera en
que se encuentra.
El ozono es un gas tan escaso que, si en un momento lo separásemos del resto
del aire y que lo atrajésemos al ras de tierra, tendría solamente 3mm de espesor.
El ozono está en todas partes y a cualquier altura. Incluso en los niveles
estratosféricos de máxima concentración relativa es un componente minoritario
de la mezcla de gases que componen el aire. En ninguna altura, llega a
representar ni el 0,001% del volumen total de aire.
La radiación ultravioleta de menor longitud, conocida como UV, es letal para
todas las formas de vida y es bloqueada casi por completo. La radiación UVA,
de mayor longitud, es relativamente inofensiva y pasa casi en su totalidad a
través de la capa. Entre ambas está la UVB, menos letal que la UVC, pero
peligrosa; la capa de ozono la absorbe en su mayor parte.
Cualquier daño a la capa de ozono aumentará la radiación UVB, a igualdad de
otras condiciones. Sin embargo, esta radiación está también limitada por el
ozono troposférico, los aerosoles y las nubes.

DISTRIBUCIÓN DE LA CAPA DE OZONO
El ozono se encuentra muy desigualmente repartido en las capas atmosféricas;
las inferiores contienen a partir de los 20 Kms. de altura.
Va aumentando su proporción para alcanzar la mayor densidad hacia los 50
Kms. Y disminuir posteriormente hasta los 80. Por esta razón recibe el nombre
de ozonosfera (capa de ozono), la zona comprendida entre los 35 y 80 Kms, la
cual se halla encima de la estratosfera y debajo de la ionosfera.
La formación del ozono atmosférico es debido al bombardeo de las moléculas de
oxigeno por iones y electrones procedentes del sol, y su presencia en la
atmósfera hace posible la absorción de la casi totalidad de la radiación
ultravioleta del sol que incide sobre la tierra, de modo que evite la acción
destructora de los órganos vivos que llevaran a cabo la radiación procedente del
sol sin el filtro de la capa de ozono gaseoso.
La cantidad de ozono en la atmósfera varia según el lugar y el tiempo, aumenta
desde las zonas tropicales a los polos y experimenta una oscilación anual
imperceptible en el ecuador y de la mayor amplitud en los polos, con un máximo
en la primavera y un mínimo en el otoño.
V. FUNCIÓN DE LA CAPA DE OZONO
La existencia de la Capa de Ozono es capital para la preservación de la vida en
nuestro planeta. Así, el 03 forma un escudo protector que impide que los rayos
(UV) perjudiciales del Sol alcancen la faz de la Tierra, dejando, por el contrario,
continuar su camino hacia la superficie los rayos (UV) benéficos (luz solar
iniciadora del proceso fotosintético en los vegetales de la tierra y del mar).
En la estratosfera, a una distancia entre 15 y 50 kilómetro, forma una verdadera
capa protectora de los rayos ultravioletas provenientes del sol, ya que actúa
como una pantalla que filtra dichos rayos; por lo que ésta es, indudablemente su
función especifica en la estratosfera, que es donde se encuentra en estado natural
y es allí donde absorbe las peligrosas radiaciones ultravioletas provenientes del
sol, mientras que deja pasar la luz visible para soportar la producción de las
plantas que forman la base de las cadenas alimenticias.

VI. LA DESTRUCCIÓN DE LA CAPA DE OZONO
La preocupación por el cuidado de la Capa de Ozono se inició a comienzos de
los años 70, cuando se pensó en la acción perjudicial de los óxidos nitrogenados,
que se desprenden de los aviones supersónicos, sobre el 03. Estos lo destruirían
según la ecuación tipo siguiente:
N 02 + 03 – > N 03 + 02
En otras palabras: el óxido nitroso reacciona con el ozono dando por resultado
óxido nítrico y oxígeno común. Si bien esto sucede, la injerencia en el problema
del ozono es mínima.
Sin embargo, en 1974 los investigadores del Departamento de Química de la
Universidad de California: Sherwood Rowland y Mario Molina causaron gran
impacto en Estados Unidos al exponer en un estudio teórico, la seria amenaza
para la Capa de Ozono mundial que significaban los productos químicos
sintéticos denominados: "CLORO-FLUORO-CARBONOS" (CFC).
La disminución del 03 comenzó a ser detectada en la Antártica en 1977 por
científicos de la British Antarctic Survey. Pero la duda sobre la certeza de las
mediciones siguió, hasta que se logró comprobar en 1985, que la radiación UV
perjudicial del Sol había aumentado 10 veces y que la Capa de Ozono sobre la
Antártica había disminuido en 40%.
Esto fue confirmado ese mismo año (1985) cuando investigadores de la NASA
comprobaron el deterioro de la Capa de Ozono gracias a instrumentos instalados
en el satélite Nimbus 7.
Así, consignaron que el sector dañado cubría una zona subcircular, donde se
presentaba la delgadez máxima del 03 sobre la Antártica. A partir de entonces se
comenzó a hablar del "agujero" en la Capa de Ozono, lo que en realidad es una
gravísima disminución del espesor del escudo protector de 03.
En la primavera de 1987, el ozono disminuyó en un 50% sobre la Antártica. (En
el punto Bahía Halley - Mar de Weddell -, cayó en casi un 95%).
La capa de ozono, según investigaciones científicas, se está reduciendo entre un
2 y 3 % cada año.
La disminución del espesor de la capa de ozono fue por mucho tiempo un
misterio. Explicaciones ligadas a los ciclos solares o características dinámicas de
la atmósfera, parecen infundadas y hoy por día parece probado que es debido al
aumento de las emisiones del freón (Clorofluorcarbono o C.F.C), un gas que se
usa en la industria de los aerosoles, plásticos y los circuitos de refrigeración y
aire acondicionado.
El CFC Los CFC son compuestos muy estables, no son inflamables ni tóxicos.
Así, su estabilidad les da una larga vida en la atmósfera, lo que permite su
transporte hacia la parte superior, en la estratósfera, donde permanecen por
centenas de años.
Sin embargo, los rayos ultravioletas, en contacto con el CFC, producen una
reacción química que libera el Cloro y el Bromo y produce la destrucción del
ozono. Así, los mismo rayos, que ya no son los detenidos, alcanzan la superficie
de la tierra en mayor cantidad e intensidad.

Al entrar en la zona fotoquímica, los CFC serían desintegrados por la acción de
los rayos UV, que cortan los enlaces químicos de sus componentes. De este
modo se liberaban átomos de Cloro (Cl), los que considerados "ozonófagos",
inmediatamente buscarían una molécula de ozono. Se desencadenaba entonces la
siguiente ecuación tipo:
Cl + 03 ––––––––––––> Cl 0 + 02
En otras palabras: el cloro reacciona con el ozono resultando monóxido de cloro
y oxígeno común.
Luego seguía la segunda: Cl 0 + 02 ––––––––––––> Cl + O2
Es decir, el monóxido de Cloro vuelve a reaccionar con el oxígeno, resultando cloro
libre y oxígeno. El cloro libre continúa con la primera reacción en forma encadenada.
Los científicos de la Universidad de California habían dado la primera voz de
alarma sobre la destructiva acción de los CFC sobre el 03. Asimismo habían
indicado que los CFC en la atmósfera no eran eliminados por las lluvias ni se
disolvían en el mar por su relativa insolubilidad en agua.
Posteriormente, debido a la carencia de pruebas (cifras y estadísticas de
medición de la cantidad de 03 en la atmósfera) que confirmaran la hipótesis de
Rowland y Molina, los fabricantes de CFC en Estados Unidos continuaron su
producción en gran escala.
Si la Capa de Ozono fuese destruida, el aumento de la radiación UV
desencadenaría una serie catastrófica de reacciones biológicas como el
incremento en la frecuencia de enfermedades infecciosas y cáncer en la piel.
Por otra parte, la producción de gases de "invernadero" (evacuados desde la
superficie de la Tierra por acción principalmente del hombre) que generan el
llamado "Efecto Invernadero", tendrá como consecuencia un calentamiento
global con cambios regionales en la temperatura, lo que redundará en una
elevación del nivel del mar como resultado, entre otros factores, del
derretimiento paulatino de grandes masas de hielo polar.
VII. EL AGUJERO DE OZONO ANTÁRTICO

Algunos metereologos ingleses estacionados en la Antártica informaron de un
"agujero" (en realidad, el adelgazamiento de una zona) en la capa de ozono
sobre el polo sur allí la concentración de ozono era 50 % inferior a lo normal.
En 1996, la concentración de ozono llego a un mismo nivel, 40% inferior a los
niveles de 1960, en un área de 26 millones de metros cuadrados, mayor que toda
la América de norte.
Parches movedizos de aire sin ozono han causado aumentos de l 20% en la
radiación ultravioleta de Australia. Las estaciones de televisión informan a
diarios las lecturas de radiación ultravioleta y aconsejan a los habitantes que no
se soleen.
Cálculos basados en datos actuales indican que en Queesnsland, donde la capas
de ozono es más delgada, se espera que tres de cuatro padezcan de cáncer
cutáneo.
En rigor no existe un agujero. En forma estacional, entre los meses de agosto y
noviembre, se viene observando, desde mediados de los 70' una región con
valores relativamente bajos, con una zona estrecha que lo delimita, con fuentes
gradientes separando estos bajos valores, de un entorno con alta concentración
del gas. Se habla de agujero cuando hay menos de 220 DU de ozono entre la
superficie y el espacio.
Organismos inferiores, base de la cadena alimentaria del mar, son a su vez la
base de los estudios biológicos, ya que en un solo episodio de agujero de ozono,
cumplen varias veces su ciclo reproductivo, permitiendo detectar posibles
agentes causantes de mutaciones
Aspectos que describen su formación
Los modelos más recientes que describen su formación periódica del agujero de ozono
coinciden a atribuir su presencia a la acción conjunta de dos aspectos fundamentales:

Circulación y dinámica atmosféricas
Las corrientes de circulación del aire en la estratosfera baja y media, favorecen
especialmente en el verano del Hemisferio Norte, el ascenso de masas de aire
ricas en contaminantes y su transporte de norte a sur. Ciertos gases, como el
metano y el dióxido de nitrógeno, reaccionan con el monóxido de cloro y lo
atrapan, con lo que forman los llamados reservorios de cloro y evitan la
destrucción del ozono.
A su vez, en junio durante el invierno austral se observa la formación de un
vórtice o "embudo" (una especie de remolinos) en la estratosfera , que aísla el
aire de su interior e impide su mezcla con aire de su entorno. Este "embudo" se
genera a partir de los 4.500 m. de altura y se extiende hasta la baja estratosfera,
con su centro coincidiendo, en promedio con el polo sur. Este vórtice confina los
gases a un anillo de vientos que circulan en la antártica. Las extremas
temperaturas frías del invierno hacen que pequeñas cantidades y humedad de
otras sustancias presentes en la estratosfera formen las nubes del polo sur, y las
partículas ofrecen una superficie para que ocurran reacciones químicas que
liberan moléculas de cloro (Cl2) de los reservorios.
Dentro del vórtice, y con la llegada de la luz solar durante la primavera, es
donde tienen lugar los procesos fotoquímicos que determinan la disminución del
ozono. Cuando vuelve la luz en primavera, el calor solar dispersa las nubes; la
radiación ultravioleta incide en la moléculas de cloro, libera átomos libres y
empieza el ciclo de cloro que destruye con rapidez la capada ozono.
Para noviembre, coincidiendo con el episodio anual, al comienzo del verano
antártico, el vórtice desaparece y el aire rico en ozono vuelve la zona y esto tiene
lugar cuando se hace posible la mezcla de aire empobrecido de ozono del
interior con el aire rico en este gas del entorno cercano. Sin embargo, para
entonces ya el aire pobre en ozono se ha dispersado por el hemisferio sur.
El Daño Provocado por el hombre.
Los principales agentes de destrucción del ozono estratosférico, son mayormente
el cloro y el bromo libres, que reaccionan negativamente con ese gas.
Las concentraciones de cloro y bromo naturalmente presentes en la atmósfera,
son escasas especialmente en la estratosfera y por consiguiente, pobres en la

generación del agujero de ozono, en cuanto a su extensión y los valores
recientemente observados.
El cloro, en las proporciones existentes, debe su presencia en la atmósfera a
causas antropogenias, especialmente desde la aparición de los clorofluocarbonos
(CFC) sintetizados por el hombre para diversas aplicaciones industriales. La
forma por la cual se destruye el ozono es bastante sencilla. La radiación UV
arranca el cloro de una molécula de clorofluorocarbono (CFC). Este átomo de
cloro, al combinarse con una molécula de ozono la destruye, para luego
combinarse con otras moléculas de ozono y eliminarlas.
El proceso es muy dañino, ya que en promedio un átomo de cloro es capaz de
destruir hasta 100.000 moléculas de ozono. Este proceso se detiene finalmente
cuando este átomo de cloro se mezcla con algún compuesto químico que lo
neutraliza.
Los Clorofluorcarbonados
Los clorofluorocarbonos (CFCs) son hidrocarburos halogenados. Son moléculas
que no reaccionan, inflamables inocuas en las que átomos de cloro y flúor
reemplazan algunos de hidrógeno.
A la presión normal son gases; pero se licuan con poco que se les presione,
desprenden calor y se enfrían. Cuando vuelve a vaporizar, reabsorbe el calor.
Estos son usados para los siguientes propósitos:
* Los CFCs se usan en casi todos los refrigeradores, acondicionadores de aire y bombas
térmicas como fluidos de transferencia de calor. Cuando esta maquina se arruina los
CFCs suelen escapar a la atmósfera.
* Su segundo uso principal es en la fabricación de las espumas plásticas. Cuando la
espuma plástica queda lista los CFCs escapan al aire.
* Los CFCs también se emplean en la industria de la electrónica para limpiar partes de
computadoras. De nuevo los CFCs aplicados pasan a la atmósfera.
* Por ultimo, los CFCs se utilizan como agente presurizador en las latas de aerosoles,
desde luego se liberan al aire con cada aplicación.
En la estratosfera la intensa radiación UV los descompondría y liberarían átomos
de cloro:
Al cabo, todos los átomos de cloro se desprenderían de las moléculas de CFC a
consecuencias de la consecuencia de la descomposición fotoquímica. Entonces
los átomos de cloro formarían con el ozono monóxido de cloro y oxigeno
molecular:

Más aun dos moléculas de ClO reaccionan y liberan más cloro y otra molécula
de Oxígeno:
El cloro actúa como catalizador que propicia las reacciones químicas sin
consumirse. Como dura mucho tiempo de 40 a 100 años, cada átomo tiene la
posibilidad de descomponer 100 000 moléculas de Ozono.
Los CFCs son nocivos dado que son agentes de transporte de cloro a la
Estratósfera y el daño persiste porque el elemento desaparece con mucha
lentitud.
Los científicos razonan que cualquier sustancia que lleve halógenos reactivos a
la estratosfera reduce el ozono. Entre estas sustancias se encuentran compuestos
halogenados, como el cloroformo, tetrafloruro de carbono y el bromuro de
metilo.
Dado su uso difundido como fumigante del suelo y pesticida, se piensa que le
bromuro de metilo es la causa del 10% de la perdida del ozono en la estratosfera
(se cree que el bromo es 40 veces mas potente que el cloro).
VII. CONSECUENCIAS DE LA DISMINUCIÓN DE
LA CAPA DE OZONO
Consecuencias del agotamiento de la Capa de Ozono…
Incrementan la llegada de radiación UV a la superficie terrestre afectando al
hombre y los ecosistemas.
En el hombre puede producir cataratas en los ojos, cáncer a la piel y
debilitamiento del sistema inmunológicos, lo cual aumenta el los casos de
enfermedades infecciosas.
En las plantas se alteran los ciclos vegetativos, disminuyendo la cantidad y
calidad de las cosechas.
En los océanos muere en plancton que habita las superficies acabando así con el
primer eslabón de la cadena alimenticia marina. La disminución del 16% en la
capa de Ozono causa una caída en la producción mundial de pescado de más de
6 millones de toneladas anuales.
El aumento de la radiación UV en la superficie terrestre estimula la reactividad
química entre los gases propios de la contaminación industrial, aumentando los
problemas ambientales como la lluvia ácida.
La salud humana, se vería seriamente afectada por una serie de enfermedades
que pueden aumentar tanto en frecuencia como en severidad tales como:
* Sarampión,
* herpes
* malaria,

* lepra,
* varicela y
* cáncer de piel, todas de origen cutáneo.
L
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