Buco dell`ozono - Dipartimento di Chimica

Ozono Stratosferico
(Buco dell’Ozono)
Ozono
• Uno dei gas più interessanti
• O3 Stratosferico: funzione protettiva
• O3 Troposferico: inquinante
• 90 % in stratosfera
• 10 % in troposfera
Ozono O3
• Forma allotropica triatomica dell’ossigeno
• Odore pungente (agliaceo)
• Gas instabile (emivita 3gg)
• Energico ossidante
Struttura di risonanza dell’ozono
O
+O
O
O-
-O
O+
O
O+
O+
O-
O-
O
Unità Dobson
• 1 DU equivale ad uno strato di ozono puro
concentrato all’altezza del suolo a
condizioni standard, spesso 0,01 mm
• 1 DU = 2,69·1016 molecole/cm2
• 1 DU = 4,47·10-4 mol/m2
FORMAZIONE E DISTRUZIONE NON CATALITICA
DELL’OZONO
La reazione di formazione dell’ozono nella stratosfera
genera calore sufficiente per influenzare la
temperatura in questa regione dell’atmosfera.
Al disopra della stratosfera
l’aria è assai sottile
La concentrazione delle molecole di O2è così bassa che
gran parte dell’O2, esiste in forma atomica O
in seguito a fotodissociazione di molecole di O2
O2 + hν
ν (200-280 nm) → 2 O
Gli atomi di ossigeno formati
finiscono per collidere e riformare O2
2 O → O2
che va ancora incontro a fotodissociazione.
Nella stratosfera
L’intensità della luce UV-C è assai minore:
gran parte di essa è filtrata da parte dell’O2 sovrastante.
L’aria è più densa con maggiore concentrazione di O2.
Gran parte dell’ossigeno stratosferico: è in forma di O2
piuttosto che di ossigeno atomico.
O + O2 → O3 + calore
Fonte di tutto l’ozono
presente nella
stratosfera
Nella parte inferiore della stratosfera
La concentrazione di O2 è maggiore che nella parte
superiore.
La radiazione UV sono filtrate prima: è poca la quantità
di ossigeno dissociata e poca la quantità di O3 formata.
La densità dell’O3 raggiunge il massimo dove è
più alto è il prodotto tra l’intensità della
radiazione UV-C e la concentrazione di O2.
Gran parte dell’O3 è localizzato
tra 15 e 35 Km di altezza cioè si situa nella parte inferiore e
intermedia della stratosfera, regione nota come strato di
ozono.
Il massimo di densità dell’ozono si trova:
a circa 25 Km di altezza al disopra delle aree tropicali,
a 21 km di altezza alle latitudini intermedie,
a 18 Km a livello delle regioni subartiche.
Ciclo di Chapman
• O2 + hν ⇨ O + O
( λ < 240 nm, UV-C)
• O + O2 + M ⇨ O3 + M ( M = N2, O2, CO2 )
• O3 + hν ⇨ O2 + O*
• O3 + O* ⇨ O2 + O2
( λ < 320 nm, UV-B)
Equilibrio secolare
• 3 O2 ⇨ 2 O3 formazione
• 2 O3 ⇨ 3 O2 distruzione
•
d [O 3 ]
=0
dt
La distruzione dell’O3
ad opera della radiazione UV di lunghezza d’onda minore di 320
nm:
O3 + hν
ν (λ
λ < 320nm) → O2 + O*
L’atomo O* si trova in uno stato eccitato a più alta energia e, se
non reagisce con altri atomi tale energia viene persa.
Le reazioni possibili di O*
O* + O2 → O3
O* + O3 → 2 O2
reazione molto lenta
Distruzione dello strato di ozono
Oltre al fenomeno naturale
dovuto all’assorbimento delle radiazioni
solari
avviene attraverso un ciclo catalitico ….
Distruzione catalitica dell’ozono (naturale)
• O3 + hν ⇨ O2 + O
O3 + O ⇨ O2 + O2
20 %
• O + HOO• ⇨ HO• + O2
HO• + O3 ⇨ HOO• + O2
O3 + O ⇨ O2 + O2
10 %
• O + NO2 ⇨ NO + O2
NO + O3 ⇨ NO2 + O2
O3 + O ⇨ O2 + O2
70 %
Chimicamente, tutti i catalizzatori di tipo X sono
radicali liberi cioè atomi o molecole contenenti un numero
dispari di elettroni.
La distruzione catalitica di ozono si manifesta anche in
atmosfera non inquinata poiché tali catalizzatori sono
sempre presenti nell’atmosfera.
La specie chimica responsabile della maggior parte della
distruzione dell’ozono in un’atmosfera non inquinata è
la molecola dell’ossido di azoto NO·.
OH·
OH· catalizzatore tipo X che svolge un
fondamentale alla distruzione dell’O3 a
superiori.
ruolo
quote
E’ prodotto dalla reazione di atomi di ossigeno
eccitati con molecole di acqua o metano:
O* + CH4 → OH· + CH3
O* + H2O→
→ 2 OH·
L’ossido di azoto NO·
NO· catalizzatore tipo X più importante nella parte
centrale della stratosfera.
E’ prodotto quando l’ossido nitroso N2O che sale dalla
troposfera alla stratosfera reagisce con atomi di ossigeno
eccitati prodotti dalla decomposizione fotochimica
dell’O3:
O* + N2O → 2 NO·
NO· + O3 → NO2 · + O2
NO2 · + O → NO· + O2
______________________________________________
O3 + O → 2O2
Distribuzione attuale di ozono
Distribuzione latitudinale dell’ozono
• Tropici : formazione e distruzione
efficaci
• Poli : formazione e distruzione
poco efficaci
• Trasferimento netto di ozono dai tropici
verso i poli
Variabilità stagionale dell’ozono
• [O3] max in
primavera
• [O3] min in
autunno
Conseguenze chimica dell’ozono
• Filtrazione radiazione UV
• Riscaldamento stratosfera
• Limitato accumulo O3
• Riduzione 1% di O3 determina aumento
2% di radiazione UV-B
che arriva sulla
superficie terrestre
CLORO E BROMO ATOMICI COME
CATALIZZATORI DI TIPO X
La decomposizione, nella stratosfera dei
gas contenenti cloro,
genera un continuo rifornimento di cloro
con conseguente aumento del potenziale
di distruzione dell’ozono in questa
regione.
CLORO E BROMO ATOMICI COME
CATALIZZATORI DI TIPO X
Le molecole di CH3Cl nella stratosfera:
o decomposte dagli UV-C
o attaccate dai radicali OH·,
per produrre in entrambi i casi cloro atomico Cl·
CH3Cl + hν
ν (UV-C) → Cl· + CH3·
OH· + CH3Cl → Cl· + altri prodotti
Distruzione catalitica dell’ozono
opera del cloro
• Cl• + O3 ⇨ ClO• + O2
O + ClO• ⇨ Cl• + O2
O3 + O ⇨ O2 + O2
ad
Clorofluorocarburi
• Composti organici costituiti da carbonio,
cloro e fluoro
• CFC
• FREON
Impieghi dei CFC
•
•
•
•
•
•
•
refrigeranti
propellenti per aerosol
solventi nell'industria elettronica
negli estintori
solventi per la pulizia a secco
agenti sgrassanti
agenti rigonfianti nella produzione di
polimeri espansi
Nomenclatura dei clorofluorocarburi
CFC-xyz
Fxyz
• x = nC – 1
• y = nH + 1
• z = nF
Storia dei CFC
• 1928 ricercatori della DuPont
svilupparono i CFC “composti ideali”
come refrigeranti e propellenti
• 1958 rilascio sul mercato dei CFC
• 1970s Molina e Roland iniziano a studiare
la chimica atmosferica dei CFC e del
“buco” dell’ozono
Pro dei CFC
•
•
•
•
•
•
Non infiammabili
Non tossici
Buoni isolanti
Poco costosi
Leggeri
Stabili, inerti
Contro dei CFC
• Troppo leggeri per essere dilavati dalle
piogge
• Tendono a migrare a quote elevate
• Stabili nella troposfera
• Tempo di vita medio molto lungo
•
•
•
•
CFCl3 CFC-11 (50 anni)
CF2Cl2 CFC-12 (102 anni)
CF2Cl-CFCl2 CFC-113 (85 anni)
CF2Cl-CF2Cl CFC-114 (300 anni)
CFC nella stratosfera
• Rottura del legame C-Cl
C-Cl 76 kcal/mol
C-F 110 kcal/mol
• CFCl3 + hν ⇨ •CFCl2 + •Cl
• CF2Cl2 + hν ⇨ •CF2Cl + •Cl
λ < 210 nm
Distruzione catalitica dell’ozono
opera del cloro
• Cl• + O3 ⇨ ClO• + O2
O + ClO• ⇨ Cl• + O2
O3 + O ⇨ O2 + O2
• ClO• + NO ⇨ Cl• + NO2
Cl• + O3 ⇨ ClO• + O2
ad
Conseguenze
• Deplezione dello strato di ozono
stratosferico
• Buco nello strato di ozono sull’Antartide
• Aumentato effetto serra
Conseguenze
•
•
•
•
Melanoma
Cataratta
Danni al sistema immunitario
Danni agli ecosistemi + fragili
(fitoplancton, anfibi, coltivazioni
sensibili…)
I possibili sostituti dei CFC
contengono tutti atomi di H legati ad atomi di carbonio.
La maggior parte delle molecole di questi
possono così essere allontanate dalla
troposfera:
per reazione con i radicali OH·
attraverso una sequenza di
reazioni
che
inizia
con
sottrazione di H ad opera
OH·.
la
di
Composti contenenti bromo: Halon
• I gas Halon: Bromofluorocarburi,
– sono composti costituiti da bromo, fluoro e carbonio.
– sono utilizzati come agenti estinguenti del fuoco sia in sistemi fissi che
in estintori portatili.
– causano la riduzione della fascia di ozono
• Il potenziale di eliminazione dell’ozono del halon 1301 e del
1211 sono rispettivamente 13 e 4.
• Dato che nella troposfera non esistono sistemi di
smaltimento di questi composti,
– essi finiscono per raggiungere la stratosfera, ove vengono decomposti
fotochimicamente rilasciando bromo (e cIoro) atomico
Composti contenenti bromo: Halon
• Anche altre sostanze sono implicate nella degradazione
dell’ozono:
• il metilcloroformio ed il tetracloruro di carbonio (comuni
solventi industriali) ed in definitiva tutti quei composti volatili che
comprendono nella loro struttura atomi di cloro o bromo.
• In natura vengono prodotte anche rilevanti quantità di
metilbromuro, CH3Br.
– Il metilbromuro viene usato commercialmente come fumigante del
suolo per eliminare i parassiti. e per tale motivo la sua liberazione
nell’atmosfera è in aumento.
• Tutte queste molecole finiscono per raggiungere la
stratosfera, dove vengono foto dissociate liberando bromo
atomico, in grado di distruggere l’ozono.
In natura vengono prodotte anche rilevanti quantità di
metilbromuro CH3Br.
Una parte di CH3Br può finire per raggiungere la
stratosfera e decomporre fotochimicamente liberando
bromo atomico Br .
CH3Br + hν
ν (UV-C) → Br· + CH3 ·
Br· + O3 → BrO · + O2
Br· forma attiva
Quasi tutto il bromo presente nella
stratosfera rimane nella forma
attiva!!!
• perché la reazione di formazione della forma inattiva
HBr da bromo atomico Br· e il metano CH4 è molto
lenta (endotermica)
• perché HBr è decomposto fotochimicamente.
In un confronto tra atomi
Il bromo nella stratosfera è più efficiente del cloro
nel distruggere l’ozono
ma la sua concentrazione è nettamente minore!!!
I buchi dell’ozono
• Ogni anno l'ozono della stratosfera al di sopra dell'Antartide
si riduce fino al 50% per alcuni mesi soprattutto per azione
del cloro:
– si forma un buco nello strato dell'ozono(dal 1979 ).
• può verificarsi da settembre all'inizio di novembre, i mesi
che, al Polo sud, corrispondono alla primavera.
• le intense ricerche condotte alla fine degli anni '80 hanno
permesso di chiarire la chimica di questo fenomeno.
… in ogni momento, tuttavia, il cloro presente (circa
99%) nella stratosfera si trova:
• ClONO2 (gas cloronitrato):
ClO· + NO2 → ClONO2
ClONO2 + hν (pochi giorni o ore)
→ ClO· + NO2
• HCl
Cl· + CH4 → HCl + CH3·
OH· + HCl → H2O+ Cl·
forme attive
I buchi dell’ozono
• Il buco dell'ozono compare come effetto di particolari
condizioni climatiche invernali nella bassa stratosfera,
– là dove di solito è maggiore la concentrazione dell'ozono;
• queste condizioni trasformano temporaneamente tutto il
cloro presente nelle forme cataliticamente inattive HCl e
CIONO2,
– nelle forme attive Cl. e CIO. con provvisorio aumento delle
specie chimiche attive
– con un'estesa, seppure temporanea, diminuzione
dell'ozono.
I buchi dell’ozono
• La conversione delle forme inattive del cloro in quelle attive
avviene alla superficie di cristalli:
– formati da una soluzione di acqua e acido nitrico: da
OH. e NO2. gassosi.
• la condensazione di questi gas in goccioline liquide o in
cristalli solidi di solito non si verifica nella stratosfera,
dove la concentrazione dell'acqua è considerevolmente
ridotta.
I buchi dell’ozono
• Durante la notte polare
– Il consueto meccanismo di riscaldamento della stratosfera
dovuto alla liberazione di calore nella reazione tra O2 e O
– viene a mancare in conseguenza della mancata produzione
di ossigeno atomico dall'O2.
• Poiché la stratosfera al di sopra del Polo Sud diviene così
fredda durante la notte polare della parte centrale
dell'inverno,
– la pressione atmosferica cala nettamente come previsto
dalla legge dei gas ideali, secondo cui essa è proporzionale
alla temperatura espressa in gradi Kelvin.
I buchi dell’ozono
• L’ effetto sulla pressione,
• la rotazione terrestre,
• producono un vortice:
– una massa di aria che ruota su sé stessa e in cui i venti possono
superare la velocità di 300 km l'ora.
• Poiché in questo vortice non può entrare materia,
– l'aria contenuta al suo interno viene ad essere isolata e rimane molto
fredda per mesi.
• Al Polo sud, il vortice si mantiene nella primavera (ottobre).
• Il vortice attorno al Polo nord di solito si interrompe a febbraio
o all'inizio di marzo prima che in questa zona torni la massima
luce solare.
I buchi dell’ozono
• I cristalli prodotti dalla condensazione dei gas all'interno del
vortice:
– formano le nubi polari stratosferiche, o PSC (polar
stratospheric clouds).
• Quando la temperatura scende:
– i primi cristalli che si formano sono quelli del triidrato
dell'acido nitrico, HNO3 x 3H2O.
• Quando la temperatura dell'aria scende di poco sotto i 80°°C:
– si forma anche un altro tipo di cristalli, in cui il rapporto
acqua/acido nitrico e le dimensioni sono maggiori.
I buchi dell’ozono
Schema illustrante la produzione di cloro molecolare dalle forme inattive, nella
stratosfera, durante la primavera antartica.
I buchi dell’ozono
• Durante i bui mesi invernali
– il cloro elementare si accumula diventando la specie
chimica gassosa contenente cloro più abbondante.
• Quando ricompare il primo sole, all'inizio della primavera
antartica,
– le molecole di Cl2 vengono decomposte in cloro atomico ad
opera della componente UV della luce:
Cl2 + luce UV → 2 Cl.
I buchi dell’ozono
• Allo stesso modo, la reazione di altre molecole di ClONO2
con l'acqua contenuta nel tipo di cristalli di dimensioni
maggiori produce HOCI
– che, per effetto della luce solare, si decompone in Cl.. e
OH.:
H2O (s)+ ClONO2 (g) → HOCl (g)+ HNO3(s)
HOCl + luce UV → OH. + Cl.
I buchi dell’ozono
• i cristalli permangono mesi.
• gli atomi di cloro trasformati in HCl per reazione con
molecole di metano vengono
– riconvertiti in Cl2 sui cristalli
– in Cl. ad opera della luce solare.
• l'inattivazione del monossido di cloro per trasformazione in
cloronitrato
– non si verifica fintantoché tutti i radicali NO., necessari per
questa reazione non sono stati provvisoriamente legati ai
cristalli in forma di acido nitrico.
I buchi dell’ozono
• Molti dei cristalli di tipo più grande si spostano verso il basso,
– diretti nella parte superiore della troposfera, per effetto
della gravità;
• durante questo spostamento, essi raccolgono i radicali NO2.
presenti nella parte inferiore della stratosfera al di sopra del
Polo sud
– impedendo ulteriormente la disattivazione del cloro.
• Solo quando le PSC e il vortice si sono estinti
– il cloro può tornare prevalentemente nella forma inattiva.
I buchi dell’ozono
• La liberazione di acido nitrico dai cristalli nella fase gassosa
causa la trasformazione di questo acido in NO2 . per azione
della luce solare:
HNO3 + luce UV → NO2. + OH.
• Inoltre quando, nella tarda primavera, il vortice si estingue,
– l'aria contenente NO . si mescola con quella polare.
– Il biossido di azoto si combina rapidamente con il
monossido di cloro a formare il cloronitrato,
cataliticamente inattivo.
I buchi dell’ozono
• Poche settimane dopo che le PSC e il vortice sono scomparsi,
– i cicli di distruzione catalitica si arrestano e la concentrazione
dell'ozono sale nuovamente fino ai normali livelli.
• L'effetto di tutto questo è che il buco dell'ozono si chiude per
un altro anno.
– Prima che tutto questo accada, una parte della massa di aria povera di
ozono può spostarsi dall'Antartide mescolandosi con l'aria limitrofa,
– causando una temporanea diminuzione della concentrazione di ozono
nella stratosfera in regioni geografiche vicine, quali l'Australia, la
Nuova Zelanda e le regioni più meridionali del Sud America.
I buchi dell’ozono
• Il meccanismo chimico attraverso cui il cloro atomico
catalizza la decomposizione dell'ozono negli strati
inferiori della stratosfera sopra il Polo Sud
– inizia con la consueta reazione tra cloro e ozono:
• Tappa 1:
Cl. + O3 → ClO. + O2
I buchi dell’ozono
Concentrazione di ozono in funzione della latitudine in prossimità del polo
Sud.
I buchi dell’ozono
• A distanze sufficientemente grandi dal Polo sud (900 S), la
concentrazione dell'ozono è relativamente elevata e quella
del CIO. bassa,
– poiché il cloro si trova legato soprattutto nelle forme inattive.
• Avvicinandosi al Polo,
– la concentrazione di CIO. diviene improvvisamente alta
• si registra una netta riduzione di quella dell'O3:
– gran parte del cloro è stato attivato mentre la maggior parte
dell'ozono è stato conseguentemente decomposto.
• La latitudine a cui cambiano nettamente entrambe le
concentrazioni segna il confine del buco dell'ozono, che si
estende attraverso il Polo sud.
I buchi dell’ozono
• Nella parte inferiore della stratosfera
– la regione in cui si formano le PSC e le specie attivate del cloro
• la concentrazione degli atomi liberi di ossigeno è modesta;
– pochi atomi vengono prodotti in tale regione in conseguenza della
scarsità delle radiazioni UV-C necessarie per dissociare l'O2
• gli atomi di ossigeno prodotti in questo modo collidono immediatamente
con molecole di O2 presenti in gran quantità, formando O3.
• i meccanismi della distruzione dell'ozono basati sulla reazione O3 + O
2 O2
non appaiono importanti anche quando la reazione è catalizzata.
I buchi dell’ozono
• le molecole di ClO. invece di reagire con l'ossigeno atomico:
– si combinano tra loro per formare dicloroperossido, ClOOCl (o Cl2O2):
Tappa 2:
2ClO. → ClOOCl
• La velocità di questa reazione diviene importante ai fini della perdita
dell'ozono
poiché la concentrazione del monossido di cloro aumenta gradualmente
in conseguenza dell'attivazione del cloro.
I buchi dell’ozono
• Durante la primavera antartica, l'intensità della luce solare
aumenta fino a raggiungere un'intensità apprezzabile,
– le molecole del dicloroperossido, ClOOCl assorbono le radiazioni UV
liberando un atomo di cloro.
• Il radicale ClOO. risultante, instabile,
– si decompone (in una reazione che ha un tempo di dimezzamento di
un giorno) liberando l'altro atomo di cloro:
• Tappa 3:
• Tappa 4:
ClOOCl + luce UV → ClOO. + Cl.
ClOO. → O2 + Cl.
I buchi dell’ozono
•Sommando tra loro le tappe 2, 3 e 4:
•Tappa 2:
•Tappa 3:
•Tappa 4:
2ClO. → ClOOCl
ClOOCl + luce UV → ClOO. + Cl.
ClOO. → O2 + Cl.
2 ClO. → …UV… → 2 Cl. + O2
Così, attraverso queste reazioni, le molecole di CIO. tornano
nella forma di Cl.. capace di distruggere l'ozono anche senza
l'intervento dell'ossigeno atomico.
I buchi dell’ozono
• che, sommata con la tappa 1:
2 O3 → 3 O2
Quindi, un ciclo completo di distruzione catalitica dell'ozono:
* può verificarsi nella parte inferiore della stratosfera
* in presenza di condizioni meteorologiche particolari,
cioè di un vortice.
I buchi dell’ozono
• Circa i tre quarti della distruzione dell'ozono responsabile
della formazione del buco dell'ozono sull'Antartide
– si verifica attraverso il meccanismo consistente nella sequenza delle
tappe da 1 a 4.
• La tappa più lenta del processo è quella numero 2:
• Tappa 2:
2ClO. → ClOOCl
• Questa reazione segue una cinetica del secondo ordine in ClO.
e procede quindi con una cinetica apprezzabile
• la velocità di distruzione dell’ozono diviene significativa solo
quando la concentrazione di ClO. è elevata.
I buchi dell’ozono
• La formazione del buco dell’ozono è dovuta anche ad una via di
distruzione di questo elemento di minore importanza
– che implica la partecipazione del bromo.
• Nella prima tappa di questo meccanismo vengono distrutte due
molecole di ozono,
– una ad opera di un atomo di cloro e l’altra ad opera di un atomo di
bromo.
– le molecole ClO. e BrO. prodotte in queste reazioni collidono quindi tra
loro ridisponendo i loro atomi in modo da generare O2 insieme a cloro
e bromo atomici.
• Anche in questo caso la reazione netta mostra la trasformazione di due
molecole di ozono in tre molecole di ossigeno, senza che alla reazione
partecipi ossigeno atomico.
I buchi dell’ozono
• Riassumendo:
• Ogni mese di settembre, a causa degli effetti combinati della
sequenza di reazioni catalizzate principale e secondaria,
• si registra una velocità di distruzione dell’ozono nella parte
inferiore della stratosfera al di sopra dell’Antartide pari a circa
il 2% al giorno.
• In conseguenza di questo, all’inizio di ottobre è scomparso
quasi tutto l’ozono presente a quote comprese tra 15 e 20
Km,
– le regioni in cui normalmente esso è presente in concentrazione
maggiore sopra al Polo.
I buchi dell’ozono
L'evoluzione nel tempo della chimica del cloro nella stratosfera al di sopra dell'artico durante
l'inverno e la primavera.
I buchi dell’ozono
Riassunto schematico del ciclo di reazioni di decomposizione dell'ozono cui partecipa il cloro.
Il ruolo degli agenti chimici nella
distruzione dell’ozono
• Il continuo e graduale impoverimento dell’ozono della
stratosfera
– può essere senz’altro essere ricondotto alla presenza in atmosfera di
un gran numero di composti chimici in grado di attaccare l’ozono.
• Queste sostanze vengono anche definite ODS:
– Ozone Depleting Substances (sostanze che distruggono l’ozono).
– sono generalmente molto stabili nella troposfera e si degradano
solamente per l’intensa azione della luce ultravioletta nella
stratosfera;
– quando si spezzano, rilasciano atomi di cloro e di bromo che
danneggiano l’ozono.
Il ruolo degli agenti chimici nella
distruzione dell’ozono
• Il continuo e graduale impoverimento dell’ozono della
stratosfera
– può essere senz’altro essere ricondotto alla presenza in atmosfera di
un gran numero di composti chimici in grado di attaccare l’ozono.
• Queste sostanze vengono anche definite ODS:
– Ozone Depleting Substances (sostanze che distruggono l’ozono).
– sono generalmente molto stabili nella troposfera e si degradano
solamente per l’intensa azione della luce ultravioletta nella
stratosfera;
– quando si spezzano, rilasciano atomi di cloro e di bromo che
danneggiano l’ozono.
Chimica del “buco”
• CFC + hν ⇨ Cl•
⇨ O3 ⇨ ClO• ⇨ O3
• ClO• + NO2 ⇨ ClONO2
• Cl• + CH4 ⇨ HCl
• HCl + ClONO2 ⇨ Cl2 + HNO3
• H2O + ClONO2 ⇨ HClO + HNO3
• Cl2 + HClO + hν ⇨ Cl• + ClO•
Condizioni necessarie per la formazione del
buco
• temperature fredde degli inverni polari
• formazione di nuvole di ghiaccio
• speciali condizioni meteorologiche che
originano il vortice polare
• seguite dal sorgere del sole polare in
primavera
Protocollo di Montreal
• Trattato del 1987
• 30 paesi firmatari, 175 aderenti
• Riduzione e bando delle sostanze che
impoveriscono lo strato di ozono: CFC,
CCl4…
Sostituti dei CFC
• HCFC idroclorofluorocarburi
CHClF2
CHCl2-CF3
CHClF-CF3
CH3-CCl2F
CH3-CClF2
HCFC-22
HCFC-123
HCFC-124
HCFC-141b
HCFC-142b
(5,4 anni)
(13,3 anni)
(1,4 anni)
(5,9 anni)
(9,4 anni)
• HFC idrofluorocarburi
CH2F2
CHF2-CF3
CH2F-CF3
CH3-CCF3
CH3-CHF2
HFC-32
HFC-125
HFC-134a
HFC-143a
HFC-152a
(6 anni)
(36 anni)
(14 anni)
(55 anni)
(1,5 anni)