Osôn

Nwy sydd yn bresennol yn atmosffer y Ddaear, ac sydd wedi’i ffurfio o dri atom o ocsigen (O3), ydy Osôn.

Darganfuwyd y nwy osôn, a enwir ar ôl y gair Groegaidd am "arogl", yn 1839 gan C. F. Schönbein. Fodd bynnag, ni chafodd ei fodolaeth yn yr atmosffer ei gydnabod tan 1850, nac ychwaith yr haen osôn tan ddechrau’r 20g.

Caiff osôn ei greu a’i ddinistrio’n gyson drwy adweithiau cemegol naturiol yn y stratosffer. Mae ocsigen yn dueddol o fodoli fel ocsigen moleciwlar (O2) yn yr atmosffer. Pan gaiff ymbelydredd uwchfioled (sef ymbelydredd solar â thonfedd rhwng 2.4 a 3.2 × 10−7m) ei amsugno gan yr ocsigen moleciwlar, mae’r ocsigen moleciwlar yn gwahanu i ffurfio dau atom o ocsigen. Mae gan ocsigen atomig (O) le i ddau le gwag i electronau yn ei blisgyn electron (electron shell) allanol. Golyga hyn fod ocsigen atomig yn methu bodoli am hir fel atom rhydd. Er mwyn cael plisgyn electron allanol llawn, mae ocsigen yn uno ag elfennau neu gyfansoddion i rannu’r pâr o electronau ychwanegol gofynnol. Weithiau, yr elfen ofynnol hon yw atom arall o ocsigen, i ffurfio ocsigen moleciwlar (O2). Ar adegau prin arall, fodd bynnag, a thua miliwn gwaith yn llai cyffredin, y sylwedd arall yw ocsigen moleciwlar, a chaiff moleciwl o osôn ei greu. Yn syml, O + O2 → O3. Gelwir y broses hon o ffurfio osôn yn ffotolysis (photolysis).

Wrth i osôn amsugno ymbelydredd uwchfioled, y mae’n derbyn digon o egni i oresgyn y rhwymau cemegol sy’n cysylltu’r tri atom, proses a elwir yn ffotoddatgysylltiad (photodissociation).  Yn syml, O3 → O2 + O. Sylwer bod heulwen yn hanfodol ar gyfer cynhyrchiad osôn (wrth i ymbelydredd uwchfioled wahanu ocsigen moleciwlar) a’i ddinistrio (gan ymbelydredd uwchfioled), felly nid yw’r adweithiau’n medru digwydd mewn tywyllwch. Er mai dyma’r broses fwyaf adnabyddus o ddinistrio osôn naturiol, y mae ocsidiau hydrogen a nitrogen, ymysg eraill, hefyd yn troi osôn yn ôl i ocsigen. Mae ffurfiant a distryw osôn yn yr atmosffer yn hafal o dan amodau naturiol ac yn cadw mewn cydbwysedd; caiff tua biliwn tunnell ei ffurfio a’i ddinistrio’n naturiol pob blwyddyn. Yr adweithiau cemegol yma sydd bennaf gyfrifol am atal mwyafrif yr ymbelydredd uwchfioled mwyaf niweidiol rhag cyrraedd wyneb y ddaear. Rhennir ymbelydredd uwchfioled (UV) i dri israniad, o’r enw UV-A, UV-B ac UV-C. UV-A yw’r ymbelydredd sy’n hirach na 3.2 × 10−7m, ac nid yw’n cael ei amsugno gan osôn o gwbl; UV-B sydd â thonfedd o 2.8–3.2 × 10−7m ac fe’i hamsugnir i raddau gan osôn, tra bod gan UV-C tonfedd o 2.4–2.8 × 10−7m ac yn cael ei amsugno bron i gyd gan osôn. Felly UV-C ac UV-B sydd yn bennaf gyfrifol am gynhyrchiad a distryw osôn naturiol.

Caiff crynodiad osôn yn y golofn osôn (ozone column), sef y golofn o atmosffer uwchben 1 cm2 o arwynebedd y ddaear, ei fesur mewn Unedau Dobson (UD). Mae 1 UD yn cyfateb i 2.69 × 106 moleciwl o osôn. Nid yw crynodiad osôn yn hafal ar draws y byd gan ei fod, yn naturiol, ar ei leiaf yn y trofannau (dim mwy na thua 200–250 UD) ac ar ei fwyaf ger y pegynau (tua 400–500 UD yn ystod y gaeaf). Bodola’r patrwm lledredol hwn oherwydd cylchrediadau atmosfferig sydd yn cludo aer o’r trofannau, lle crëwyd yr osôn, i’r pegynau. Ceir amrywiaeth tymhorol naturiol, yn ogystal, wrth i osôn grynhoi yn y lledredau uchaf o ganlyniad i ddiffyg heulwen yn ystod y gaeaf. Ceir mewnbwn o osôn o’r trofannau i’r pegynau ond nid yw’r osôn yn cael ei ddinistrio yn nhywyllwch y gaeaf pegynol.

O ganlyniad i ymyrraeth dynoliaeth, fodd bynnag, ceir lefelau o ond tua 350 UD yn ystod y gaeaf yn hemisffer y de. Mae gweithredoedd pobl yn cynyddu’r crynodiad (concentration) o rai sylweddau sy’n medru cyflymu’r gyfradd o ddinistrio osôn yn y stratosffer: ocsidiau o nitrogen, hydrogen, bromid a chlorin. Mae’r anghydbwysedd hwn wedi arwain at ddarwagiad osôn a thwll yn yr haen osôn, sef y twll osôn.

Yn isel yn yr atmosffer, sef yn y troposffer, y mae crynodiad osôn wedi cynyddu oherwydd adweithiau ffotocemegol ar lygryddion anthropogenig. Gall crynodiadau uchel o osôn yn y troposffer niweidio llystyfiant, iechyd pobl ac anifeiliaid, a difrodi rwber a phlastig.

Pwynt berwi osôn yw −111.9 °C.

 Effaith ar eich iechyd 
Gall yr osôn lidio llwybrau anadlu pobl iach a phobl sydd â chyflwr ar eu hysgyfaint. Gall lefelau  uchel hefyd gwneud hi’n annifyr i chi anadlu, lleihau faint o aer all eich ysgyfaint ddal, ac achosi symptomau asthma. Os oes gennych chi gyflwr ar eich ysgyfaint, gall lefelau osôn uchel achosi trafferthion anadlu, gwich ar y frest a thagu. Efallai bydd angen i bobl sydd ag asthma ddefnyddio anadlydd lleddfu  mwy. Caiff mwy o bobl eu hanfon i’r ysbyty efo problemau iechyd sy’n ymwneud ag asthma a symptomau COPD, gan fod mwy o berygl o salwch fel niwmonia a broncitis pan fydd lefelau osôn yn uchel.'Llygredd aer a’ch ysgyfaint', British Lung Foundation. 2017

 Llyfryddiaeth 
 Avallone, L.M. (2005) Ozone. World Book Online Reference Center. World Book, Inc.
 Goudie, A.S. (2000) Ozone, Yn Thomas, D.G. a Goudie, A. (Gol) The Dictionary of Physical Geography, Blackwell, Rhydychen, t. 352.
 Reid, S.J. (2000) Ozone and Climate Change: A Beginner’s Guide, Gordon and Breach Science Publishers, Amsterdam, t. 53–128.

Cyfeiriadau

Categori:Nwyon
Categori:Ocsigen
Categori:Prosiect Wici-Iechyd
Categori:Erthyglau BLF