آرشیف

2015-1-24

عبدالرحمن نوری

نقش حیاتی اوزون: O3

بسم الله الرحمن الرحیم

نظربه تحقیقات ونظریات علمأ منظومه شمسی ما یعنی آفتاب ، زمین وهمه سیارات مربوطه آفتاب قبل از4،5 میلیارد سال تشکیل گردیده است. آفتاب که درحقیقت یکی ازجمله دومیلیارد ستاره کهکشان راه شیری ما می باشد. مانند همه ستارگان دیگردراثرتراکم گازهای هایدروجن وهیلیم دراثرنیروی گرانش ونیروی های خارجی دیگرمانند انفجاریک ستاره بوجود آمده است. چنانچه درعالم بزرگ یعنی درجهان ما 75 فیصد مواد به شکل گازهایدروجن، 24 فیصد به شکل هیلیم و1 فیصد متباقی آن به شکل مواد واجسام دیگرکه ما تا هنوزمی شناسیم وجود دارد.

بعد ازبوجود آمدن نظام شمسی ما که هسته آنرا آفتاب تشکیل می دهد، تمام سیارات نظام شمسی به حالت بسیارگرم وداغ (پلاسمائی) وجود داشت. وهرکدام ازسیارات نظام شمسی دراثرنیروی گرانش آفتاب نظر به کتله شان روی مدارهای معینی قرارگرفتند. وبه تدریج به سرد شدن شروع نمودند، بعضی ازسیارات مانند زمین ، عطارد، زهره ومریخ با کثافت زیاد ازعناصرمانند آهن درمرکزوعناصرسبک دراطراف شروع به فعالیت های مختلف کیمیاوی وفزیکی نمودند. گرچند ابتدای ساختمان سیارات فوق الذکرشباهتی زیادی باهمدیگرداشتند ولی به دلیل اختلاف فاصله شان ازآفتاب تفاوت چشمگیری درساختمان آینده شان به وجود آمد.

سیارت که مانند زهره وعطارد به آفتاب نزدیکترقراردارند ازگرمائی بلندی برخورداراند، زهره به علت داشتن اتمسفیرغلیظی ازگازکاربن دای اکساید CO2 تقریباً دارای شب وروزیکسانی ازنظرحرارت می باشد.

زمین ما که درفاصله استثنائی ازخورشید قراردارد نسبت به عطارد، زهره ومریخ بزرگترودارای کثافت بیشترمی باشد، کثافت بیشترمواد مانع خروج گازات ازمحیط این کره شده است. درحقیقت گفته می توانیم که کثافت بیشترمواد زمین وفاصله استثنای آن تا خورشید با سرنوشت این کره بازی نموده است.

بعد ازتشکیل شدن کره زمین ازمواد آتشین که ما به آن پلاسما می گوئیم دراثرنیروی گرانش جهانی که بالای کوچکترین ذره موجود درعالم هم تاثیرات خود را دارد، کره زمین را تحت فشارخود قرارداده مواد وذرات آنرا تحت فشارقرارداد، تراکم وفشارزیاد باعث بلند رفتن حرارت درتوده مرکزی می شود که نهایتاً مرکزکره به شکل مذاب وقشرسطحی سریعاً سرد می شود، مناطق که ازجریان مواد مذاب وفشارداخلی زیادی برخورداراست، به شکل آتش فشانهای متعدد به فعالیت آغازمی نمایند، مواد که ازاین آتش فشانها به شکل گازخارج می شوند عبارت انداز: CH4 , CO2 ,CO , N2 , H2 , H2O وNH3 می باشند، این گازات که دراثرفشارازمرکززمین به طرف فضاء پرتاب می گردیدند اتمسفیرکره زمین را بوجود می آورند، البته باید گفت که اتمسفیرزمین ما حاصل ازگازات وموادی می باشد که ازمرکززمین به بیرون رانده شده اند. درضمن اینکه گازات ازمرکز زمین به شکل آتشفشانها خارج می گردید درزمین حفره های بزرگ وکوچکی را بوجود می آورد.

مالیکول های آب که به شکل گازی دراطراف زمین وجود داشت ازطرف شب دراثرسردی شب به شکل باران ها سیل آسا حفره های زمین را پرمی نمود که ابحاروبحیره های امروزی را تشکیل داده است، بعد ازفعل وانفعالات که دراین کره رخ داد انواع مختلف مواد ومالیکول ها بوجود آمد ازعمل فتوسنتراکسیژن وازمرگ وتخمیرمواد باقی مانده نایتروجن حاصل می شود وقتیکه این دونوع عنصرگازی دیگربه اتمسفیرزمین اضافه می شود اتمسفیرزمین از خاصیت ارجاعی به خاصیت اکسیدانی تبدیل می شود، باکتریها وسلولهایی که درمقابل اکسیژن مقاومت ندارند ازبین رفته وفقط سلولهای که قشرمحافظوی دارند باقی می ماند.

واین مرحله ای است که یک بخشی ازاکسیژن حاصل ازعمل فتوسنتزتحت تاثیراشعه های کیهانی قرارگرفته تبدیل به اوزون گردیدند.

O2 + O → O3

 

اوزون یک حالت ازآلوتروپی های اکسیجن می باشد که درسال 1781 م توسط Van-Masun کشف شده است. اوزون به حالت مایع دارای رنگ آبی روشن می باشد.

دومیلیارد سال است که اتمسفیرزمین به حالت تعادل گازی خود رسیده است، 78 فیصد نایتروجن ، 21 فیصد اکسیژن، حدود یک فیصد گازکاربن دای اکساید وگازهای نجیبه ومقداربسیارناچیزی اوزون تعادل طبیعی اتمسفیرزمین ما را حفظ نموده است. ازبرکت اتمسفیرزمین امروزمیلیون ها نوع نژاد مختلف ازموجودات دریائی وزمینی وگیاهان به زندگی خود ادامه می دهند.

گاز اوزون یکی ازجمله اجزای ناچیزولی فوق العاده اتمسفیرزمین ما می باشد که در20 تا 30 کیلومتری قشراستراتوسفریک با مالیکول های اکسیجن ونایتروجن به شکل پراگنده ای وجود دارد. ازنظرکمیت کتله ای اوزون چند میلیونیم کتله اتمسفیرهم نمی شود طوری که اگراوزون به تمام اطراف زمین پخش شود ضخامت بیش ازچند ملی متررا بخود نخواهد گرفت، این قشرفرضی براساس محاسبات نظری درشرایط S.T.P ضخامت 4,5 تا 5 ملی متر را خواهد داشت.

با وجود اینکه اوزن یک قشربسیارنازک ولطیفی دراطراف اتمسفیرزمین ما می باشد ولی نقش بس حیاتی وفوق العادی ای را بخود اختصاص داده است، مالیکول های اوزون مانع عبوراشعه های کیهانی می شود اشعه های کیهانی درحقیقت تهدید بزرگی برای زندگی زمینیان می باشد. اوزون مانند حجابی است که بین زمین واشعه های کیهانی می باشد.

بشردراوایل نیمه قرن بیستم به اهمیت این گازپی بردند که بعد ازسال 1957 تاکنون به مراتب این گاز را اندازه گیری می نمایند، درسال 1979 برای اولین بارمشاهده شد که حفره ای دراین قشردرنواحی قطب جنوب درفصل بهارقطبی بوجود آمده است، این حفره ها همه سال درحال بزرگ شدن می باشند ، طبق گزارش سازمان هواشناسی بین المللی قشراوزون ازسال 1979 تا سال 1985 هرسال به مقدار0,5 فیصد نقصان پیدا می کند.

دلیل این پدیده (ازبین رفتن اوزون) بستگی به مرکبات کیمیاوی اتمسفیرقطب جنوب دارد. دراثرحرارت آفتاب ابرهای که ازین قسمت درست می شوند دارای بلورهای کوچکی ازیخ می باشند دراثرگردبادی های قطبی دراین شرایط تحت تاثیرخورشید قرارگرفته ذوب می گردند، چون این بلورهای کوچک دراثراشعه آفتاب یک نوع تعامل کیمیاوی انجام می دهند که طی آن مالیکول های کلورین آزاد می شود، این مالیکول ها که درفاصله نزدیکی اوزون قرارمی گیرند قدرت حمله به مالیکول های اوزون را پیدا می کنند، بین سه عامل عمده مختلف ( کم شدن اوزون ، فعالیت کلورین آزاد ، وشرایط بخصوص قطب جنوب) این پدیده بوجود می آید.

ازطرف دیگرمنابع طبیعی کلورین مانند خارج شدن ازدهانه آتش فشان ها نیزسازنده یک چنین شرایطی می باشد، انفجارآتشفشان پنیاتویو Pinatubo درفیلیپین درژوئن 1991م که شدید ترین انفجارآتشفشانی محسوب می شود حدود 12 میلیون تن کلورین وسلفردرفضا رها کرده است، این انفجار آتش فشانی تاثیرزیادی بالای کم شدن اوزون دراقیانوس آرام داشته است.

اما کم شدن اوزون درنواحی قطب جنوب نتیجه فعالیت انسانها می باشد که درنتیجه مصرف ترکیب بنام کلوروفلوروکربور(C.F.C) (Chlorofluorocarbure) گازی است. این ماده کیمیاوی دارای کلورین پایداردارد، پایداری کلورین درین ماده به حدی است که زمان لازم دارد تا به طبقه اوزون برسد، استفاده ازین گاز ازسال 1931 شروع ودرسال 1960 عمومیت یافته است، این گازبرای ساخت یخچالها ، ساخت مواد پلاستیکی وحشره کش ها استفاده می شود، که حدود 30 فیصد دریخچالها ، 30 فیصد درصنعت اشیای پلاستیکی ، 30 فیصد برای ساخت حشره کش ها ومتباقی 10 فیصد درصنعت برقی مورد استفاده دارد،

گرد آورنده:عبدالرحمن نوری محصل دانشگاه هرات