a W v»il iwn $. I. DulK r W.ru:iTrj 2(il?
ISBN 0 by WN PWN 20U?
64 3. Chemia stratosfery — ozon
PRZYKŁAD 3.5
System kodowania CFC
Wzór chemiczny połączenia oznaczonego jako CFC-115 można określić za pomocą tzw. „reguły 90" w następujący sposób:
115 + 90 = 205
Otrzymana wartość liczbowa wskazuje, że w skład tego połączenia wchodzą 2 atomy węgla (C), 0 atomów wodoru (H) oraz 5 atomów fluoru (F). W przypadku gdy w łańcuchu występują dwa atomy węgla, wówczas do ich wysycenia potrzeba 6 atomów, stąd też brakującym atomem jest tutaj atom chloru (Cl). Związkowi CFC-115 należy zatem przypisać następujący wzór chemiczny: CF(CF,C1.
notniemego rozprzestrzenienia się w całej troposferze w wyniku silnego mieszania konwekcyjnego. Jak zauważono uprzednio, ważną właściwością CFC jest ich biologiczna i chemiczna bierność w środowisku ziemskim, włączając w to troposferę. Ze względu na to, że nic wykazują reaktywności, krążą one w troposferze, aż uciekną do stratosfery. Podczas gdy są one bierne w troposferze, na wyższych wysokościach stają się zdolne do ulegania rozpadowi fotolitycznemu w wyniku oddziaływania występującego tam silnego strumienia bardziej energetycznego promieniowania nadfioletowego. W przypadku CFC-II, który zawiera trzy atomy chloru, pierwszym etapem fotolizy jest
CFC13 + hv(A < 290 mn) -*• *CFC12 + *C1 (3.38)
Uwolniony w wyniku tej reakcji rodnik chloru jest teraz zdolny do wzięcia udziału w cyklu katalitycznym opisanym równaniami (3.26M3.28). Drugi i prawdopodobnie trzeci rodnik chloru może również powstać w wyniku dalszego rozpadu pozostałego rodnika "CFCIi, co stwarza dodatkową potencjalną możliwość uszczuplenia ilości ozonu.
W tabeli 3.1 przedstawiono niektóre właściwości oraz charakterystykę środowiskową CFC. które były szeroko stosowane do lat 1990. Do naszych celów jedną z ważnych właściwości tej klasy połączeń jest potencjał rozpadu (niszczenia) ozonu (ODP, ang. Ozone Dcpletion Potcntial). który jest określany jako stosunek długoterminowego wpływu danego połączenia CFC na zawartość ozonu do wpływu równoważnej masy CFC-11 przyjętego jako wzorzec. Otrzymane wartości ODP są następnie pomocne przy ocenie całkowitego wpływu na ozonosferę obecnych w atmosferze określonych indywiduów chemicznych. ODP odzwierciedla reaktywność danego połączenia, jego czas przebywania w atmosferze oraz masę molową. Ilość chloru w związkach chemicznych (dany CFC) jest również ważna. Na przykład CFC-114 (CF2C1CF2C!) zawiera dwa atomy chloru i wykazuje ODP równy 1.0. podczas gdy podobny związek CFC-115 (CF2CICF3) z jednym atomem chloru charakteryzuje się wyraźnie mniejszym ODP. równym 0,6. Podobnie tetrachłorek węgla (CCU) zawierający w cząsteczce cztery atomy chloru ma większy ODP (1.1-1,2). Większość CFC wykazuje wartości ODP w granicach od 0.1 do 1.0. podczas gdy wartości ODP odpowiednich HCFC (patrz dalej) są ok. dzicsięciokrot-