Ozonloch

Ein Ozonloch entsteht durch die Zerstörung von Ozonmolekülen. Verantwortlich dafür sind vor allem FCKW's (Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe).
Die Folge ist, dass gefährliche UV-Strahlung auf die Erde gelangt.


Ursache eines Ozonloches

Ein Ozonloch ensteht, wenn viele Ozonmoleküle zerstört werden.
Ursache sind verschiedene Gase, aber vor allem sogenannte Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe (kurz FCKW). Dabei handelt es sich um verschiedene Verbindungen aus Chlor, Fluor, Kohlenstoff und Wasserstoff.

FCKW wurden künstlich hergestellt und unter anderem verwendet als:

  • Kühlmittel in Kältemaschinen wie Kühlschränken
  • Treibgas in Sprühdosen
  • Reinigungs- und Lösemittel

Durch den Gebrauch gelangten diese Gase aber in die Umwelt.

Folgen eines Ozonloches

Die Erdatmosphäre weist bereits zwei Ozonlöcher auf: eines über Australien und eines über dem Nordpol.

Folgen eines Ozonloches für uns Menschen können sein:

  • schnellerer und stärkerer Sonnenbrand
  • höherer Gefahr für Hautkrebs
  • Schädigung der Augen mit anschließender Erblindung

Auch Pflanzen werden geschädigt. Vor allem das Phytoplankton an den Ozeanoberflächen stirbt ab. Phytoplankton ist der Hauptproduzent von Sauerstoff. Ohne diesen können Tiere und Menschen nicht überleben.


Entstehung eines Ozonloches durch FCKW

Ein sehr wichtiges FCKW ist Dichlordifluormethan \text{CCl}_{2}\text{F}_{2}CCl2F2\text{CCl}_{2}\text{F}_{2}.

In verschiedenen Reaktionen wird eines dieser Moleküle zersetzt. Dabei werden ein Ozonmolekül zerstört und ein freies Sauerstoffatom (Radikal) gebunden, sodass kein neues Ozon gebildet werden kann.

Schritt 1: Spaltung eines FCKW-Moleküls

Durch die Einwirkung von Sonnenstrahlung wird das FCKW-Molekül gespalten. Bei Dichlordifluormethan entsteht unter anderem ein sehr reaktionsfreudiges Chlorradiakal:

\text{F}_2\text{Cl}_2 \text{C} \xrightarrow{\text{Strahlung}} \text{F}_2\text{ClC}\cdot + \text{ Cl} \cdotF2Cl2CStrahlungF2ClC+ Cl\text{F}_2\text{Cl}_2 \text{C} \xrightarrow{\text{Strahlung}} \text{F}_2\text{ClC}\cdot + \text{ Cl} \cdot

Schritt 2: Spaltung eines Ozonmoleküls

Dieses Chlorradikal reagiert nun mit einem Ozonmolekül. So beginnt die Zerstörung der Ozonmoleküle. Dabei entstehen ein Chlormonoxid, ebenso ein sehr reaktives Radikal, und ein Sauerstoffmolekül.

\text{Cl}\cdot + \text{ O}_3 \rightarrow \text{ClO} \cdot +\text{ O}_2Cl+ O3ClO+ O2\text{Cl}\cdot + \text{ O}_3 \rightarrow \text{ClO} \cdot +\text{ O}_2

Schritt 3: Bindung eines Sauerstoffatoms

Im letzten Schritt reagiert das Chlormonoxidradikal mit einem freien Sauerstoffradikal. Dadurch werden nun auch noch Sauerstoffatome gebunden, die eigentlich mit Sauerstoffmolekülen zu Ozon reagieren könnten.
Außerdem entsteht hier auch wieder ein Chlorradikal, das dann wie in Schritt 2 weiterreagiert. Es ist also ein Kreislauf.

\text{ClO} \cdot + \cdot\text{O } \cdot \rightarrow \text{Cl} \cdot + \text{ O}_{2}ClO+O Cl+ O2\text{ClO} \cdot + \cdot\text{O } \cdot \rightarrow \text{Cl} \cdot + \text{ O}_{2}

Rückbildung der Ozonlöcher

Mittlerweile sind sämtliche FCKW verboten. Allerdings dauert es noch einige Jahre, bis sich die Ozonschicht weit genug erholt hat, um ausreichend UV-Strahlung abzuhalten. FCKW sind nämlich sehr beständig und langlebig.

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Ozon und Ozonschicht

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