From: maus@ira.uka.de (Thomas Maus)
Subject: Re: Ozonloch
Organization: Univ. Karlsruhe
Date: Sun, 6 Sep 1992 17:36:37 GMT

Folgende Dinge habe ich in [Gerthsen, Physik], [Das neue Dudenlexikon] und
einer Info-Schrift (deren Titel ich dummerweise vergessen habe zu notieren)
gefunden:

In <5INBr*0-1@germal.bs.open.de> gm@germal.bs.open.de (Gerald Malitz) writes:

>	FCKWs werden seit rund 60 Jahren eingesetzt.  Die Zeit, die
>sie fuer den Weg in die Stratospaehere brauchen, schaetzt man auf etwa
>25 Jahre...

Hier habe ich 10 Jahre und eine (chem.) Halbwertszeit von 40-60 Jahren 
gefunden.

>	Schnaps ist Schnaps und Hasch ist Hasch, aber Chlor ist nicht Chlor.
>Es haengt viel davon ab, in welcher Form das Chlor vorliegt.  Ist es als
>Ion einfach negativ geladen - eben wie als ein Teil von Salz im Meerwasser -,
>so ist es physikalisch gesehen zwar noch Chlor (wegen des Kerns), verhaelt
>sich chemisch aber eher wie Argon (keine freien Bindungen), d.h. traege.
>Gasfoermiges Chlor ist sehr gut wasserloeslich und wird so sehr schnell aus
>der Troposphaere ausgewaschen.  In einem FCKW gebunden dagegen kann es - wie
>oben schon erwaehnt - sehr lange in der Atmospahere verweilen und auch die
>Ozonschicht in der Stratosphaere erreichen.

Wohl wahr, dennoch wird HCl bei Vulkanausbruechen bis in die 
Stratosphaere geschleudert (ca. 40000 Tonnen bei einem bestimmten Ausbruch
vor relativ kurzer Zeit (welchem?)).


>In article <1992Aug29.164655.2053@ira.uka.de>, Thomas Maus writes:

>> Zweitens: Wenn wir gerade dabei sind, kann mir bitte jemmand erklaeren, 
>> inwiefern der Abbau des stratossphaerischen Ozons die UV-Strahlung erhoeht?
>> Denn nach meinem Wissen entsteht, dass Ozon in der Stratosphaere dadurch, 
>> dass 02-Molekuele UV-Strahlung absorbieren, dabei in zwei radikale O-Atome
>> zerfallen, die sich wiederum mit je einem 02 zu 03 (also Ozon) verbinden. 
>> Damit waere das Ozon also Folge und nicht Ursache der UV-Absorption?

>	Nein, das gewoehnliche O2 absorbiert zwar UV-Strahlung, aber nur
>sehr wenig.  Wirklich wirksam als Filter ist nur O3, eben das Ozon.  Du
>beschreibst richtig, wie das Ozon entsteht.  Es zerfaellt unter UV-Einstahlung
>aber auch gleich wieder zu O und O2.  Dieses O verbindet sich dann wieder mit
>einem anderen O2 zu O3.  Dieser Prozess wiederholt sich mehrfach, bis ein
>O auf ein anderes O stoesst und O2 entsteht.  Es stellt sich ein chemisches
>Gleichgewicht ein.

Langsam, langsam:
UV-Strahlung reicht von 400nm bis 30 nm Wellenlaenge.
In der Atmosphaere werden kuerzere Wellenlaengen als 350 nm absorbiert, 
mit Ausnahme der sogenannten Ozonluecke (<>Ozonloch!) von 200-180 nm.
Biologisch kritisch sind wohl die Wellenlaengen von 310-200 nm.

O2 absorbiert hps. um 240 nm herum, 03 um 300 nm.
(Bei Molekuelen gibt es keine Absorptionslinien sondern eher -glocken, 
da die Atome im Molekuel schwingen koennen. Die "Glocke" des O3 ist 
mit etwa +/- 50 nm groesser als die von O2 (ca. +/- 40 nm), da es 
mehr interne Zustaende haben kann).

Es sollte wenigstens vier Reaktionen geben die miteinander im Gleichgewicht
stehen:

O2 + UV(~240nm) --------> 2 O + (kinet. Energie, IR ?)
2 O             --------> O2
O + O2          --------> O3
O3 + UV(~300nm) --------> O + O2 + (kinet. Energie, IR ?)

Ausserdem gibt es noch Prozesse mit NO2.
Einerseits kann NO2 Chlor binden (wie?), sein Einfrieren als salpetrige 
Saeure in Eiswolken im antarktischen Winter ermoeglicht das antarktische 
Ozonloch.

Andererseits absorbiert der Prozess 
NO2 + UV(???nm) --------> NO + O
ebenfalls UV-Strahlung und setzt Sauerstoffradikale frei.

Bloss, in welchen Fliessgleichgewichten stehen diese Reaktionen zueinander?

Curious, ThoMaus
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