Ozono stratosferico
L’ozono viene prodotto nella stratosfera tropicale tra 15 e 50 km di altezza per azione degli ultravioletti. La produzione è più efficace in stratosfera perché a basse quote arriva solo il 23% di UV.
I venti poi dai tropici lo spostano tende verso alte altitudini tra il 60° parallelo e i poli.
La massima concentrazione 1 ppm si ha a 20 km di altezza e oltre i 60° di latitudine, più nell’emisfero boreale che in quello australe.
L’ossigeno molecolare O2 si dissocia monoatomico e poi l’O2 si ricombina a O3.
Contemporaneamente avviene la distruzione dell’ozono dagli stessi UV e dalla luce visibile.
Buco dell’ozono
Sul cielo dell’Antartide da tempo si osserva una importante riduzione dell’ozono stratosferico nella primavera australe, nei mesi di settembre e ottobre, il fenomeno è chiamato buco dell’ozono. Le cause sono controverse, sembra però che i clorofluorocarburi CFC siano sicuramente responsabili. In seguito al bando dei CFC si era osservata una riduzione del buco dell’ozono fino al 2019 ma in questi ultimi anni è tornato ad aumentare.
Ozono e temporali
Fino al 30% dell’ozono delle basse quote, troposfera, è prodotto dai fulmini durante i temporali:
scintille elettriche sull’acqua piovana liberano un odore pungente già rilevabile a 0,1 ppm nell’atmosfera.
La reazione di 3 O2 → 2 O3 è endotermica, sono necessarie 69.000 calorie/mole.
Ma a 20° si dimezza dopo tre giorni.
Effetti buoni dell’ozono
Effetti buoni dell’ozono li abbiamo ad alta quota 25.000 metri, perché trattiene i raggi solari a lunghezze d’onda corta: assorbe il 77% gli ultravioletti: 100% UV-C e 90% UV-B.
Un eccesso di raggi ultravioletti è molto pericoloso per la vita, perché la luce ultravioletta solare ionizza le molecole di DNA delle cellule, alterandole, causando cancro della pelle e danni alla cornea dell’occhio.
Le scottature estive derivano agli UV-B che sono riusciti ad attraversare lo schermo di ozono, ma l’UV-B non è solo cattivo, perché stimola la pelle a produrre vit.D.
L’ozono dei temporali abbassa le cariche batteriche dell’aria e delle acque superficiali.
Effetto serra
L’ozono, trattenendo l’energia della luce solare a lunghezze d’onda prossima a 250 nm, contribuisce a determinare l’effetto serra.
Effetti nocivi dell’ozono
Gli effetti nocivi dell’ozono si osservano a bassa quota:se inalato irrita le vie respiratorie fino a giungere all’edema polmonare e morte
e sulle piante interferisce con la fotosintesi.Uso dell’ozono industriale
La produzione industriale prevede la reazione: O2 + H2O ⇌ O3 + 2H+ + 2e−, oppure scariche elettriche su aria o ossigeno puro.
L’ozono è molto ossidante, attacca quasi tutto tranne l’oro e il platino. Viene usato come il cloro per sbiancare e disinfettare le acque di acquedotti e piscine.