Ozon, en form av syre, är inte en riklig förening i jordens atmosfär, men det är en viktig fråga. Det bildar ett lager i stratosfären som blockerar skadlig ultraviolett solstrålning, och utan det lagret skulle förhållandena vid ytan vara mindre gynnsamma för levande varelser. Utsläpp av klorfluorkarboner i atmosfären skador på detta ozonskikt, eftersom klor - en komponent av CFC-ämnen - är mycket reaktiv och samverkar med ozon för att omvandla den till vanliga syremolekyler.

Ozon i atmosfären

Ozon är en förening bildad av tre syreatomer, och den finns i två separata lager i atmosfären. I troposfären, nära marken, betraktas det som ett förorenande ämne. Det skadar grödor och orsakar andningsskador hos människor. I den övre stratosfären bildar den emellertid ett skikt som absorberar ultraviolett solljus. Forskare mäter tjockleken på detta lag av "bra" ozon i Dobson-enheter, uppkallad efter brittisk fysiker Gordon Miller Bourne Dobson, en pionjär i undersökningen av ozon. En Dobson-enhet definieras som en tjocklek på 0,01 millimeter (0,0004 tum) vid standard temperatur och tryck, vilket är 0 grader Celsius (32 grader Fahrenheit) och 1 atmosfär.

Reaktion med Ozon

Klor fungerar som en katalysator för att omvandla ozon till syre i en reaktion som inte förstods förrän 1973. När en fri kloratom och en ozonmolekyl interagerar, klorar kloratom den tredje syremolekylen för att bilda klormonoxid, en instabil förening och lämna en stabil syremolekyl. Eftersom klormonoxidmolekylen är instabil kan den interagera med en fri syreatom för att producera en annan molekyl bestående av två syreatomer och - viktigare - lämna kloratom fri att starta processen igen. Denna cykel kan upprepas tusentals gånger, och stadigt minskar mängden ozon.

Källor för klor

Eftersom klor är instabil skulle det om det släpptes i sin elementära form reagera med något annat element eller förening innan den någonsin nått stratosfären. Klor är dock ett nyckelelement i en klass av ämnen som kallas klorfluorkolväten, som har ett antal tillämpningar inom industrin, inklusive kylning. Till skillnad från ren klor är CFC-material inerta, och när de släpps på marknivå behåller de sin struktur på obestämd tid. De flyter så småningom till den övre atmosfären, men där solljuset är intensivt nog för att bryta dem och släppa ut klor. Klor är inte nödvändigtvis det enda elementet som bryter ut ozon. Brom, väte och kväve gör det också.

Ozonhålet

Ozonskiktets tjocklek är cirka 300 till 500 Dobson-enheter, vilket ungefär motsvarar tjockleken på två staplade pennies. År 1984 rapporterade brittiska forskare i Antarktis en återkommande gallring av detta lager till 180 Dobson-enheter, eller lite mer än tjockleken på ett öre. Denna uttining sker under Antarktis vinter och vår, när stratosfäriska moln av ispartiklar skyndar på ozonförstöring. Hålet växer varje år för att omfatta det mesta av Antarktis-kontinenten och bortom, och skiktet har blivit så tunt som 73 Dobson-enheter i några år, vilket är mindre än tjockleken på en krona.