Ozon, CFC và lỗ thủng tầng ozon

O ₂+ bxtn ® O + O

O + O ₂® O ₃

(bxtn: bức xạ tử ngoại)

Ozon còn lại hấp thụ năng lượng bức xạ tử ngoại và phân huỷ theo phản ứng:

O ₃+ bxtn ® O ₂₊+ O

Vì vậy trong thiên nhiên khí ozon luôn bị phân huỷ và luôn được tái tạo, giữ được sự tồn tại vĩnh cửu và có tác dụng hấp thụ bức xạ tử ngoại.

Khí ozon có tác dụng che chắn không cho các tia tử ngoại chiếu xuống Trái Đất. Vì vậy người ta gọi tầng ozon trong khí quyển là cái “ô bảo vệ” sự sống trên Trái Đất. Những năm gần đây các nhà khoa học đã phát hiện thấy nồng độ ozon trong khí quyển ở Nam bán cầu của Trái Đất đã bị suy giảm do sự tăng trưởng sử dụng chất CFC hay CFM. Khí CFC là chlorfluorcacbon và CFM là cholorfluoromethane. Hợp chất cacbon florua thường được gọi là cloflometan hay là CFM, hay là “freon”. Freon - 12 thường được dùng làm chất trao đổi nhiệt trong kỹ thuật làm lạnh. Chúng là khí trơ đối với các phản ứng hoá học, lý học thông thường, nhưng khi chúng được tích luỹ ở tầng cao khí quyển dưới tác dụng của các tia tử ngoại đã làm thoát ra nguyên tử clo. Mỗi một nguyên tử clo lại phản ứng dây chuyền với 100.000 phân tử ozon và biến ozon thành oxi.

Vì vậy sự giảm 40% nồng độ ozon ở cực Nam Trái Đất hiện nay (mầm mống của lỗ thủng tầng ozon) có thể là do con người đã sử dụng nhiều chất CFC hay CFM.

Các máy bay siêu âm bay ở độ cao lớn, thải ra nhiều khí NO _x­cũng gây nguy hiểm cho tầng ozon. Các hợp chất halogen hữu cơ, như tetraclometan (CCl ₄), metylclorua (CH ₃Cl), metylbromua (CH ₃Br)… cũng được liệt vào các chất tương tự như CFM.

Trong tầng bình lưu của khí quyển luôn luôn xảy ra phản ứng quang hoá phân huỷ phân tử CFC và tạo ra nguyên tử clo. Nguyên tử clo là chất xúc tác phân hủy ozon theo phản ứng sau đây:

Cl + O ₃® ClO

ClO + O ® Cl + O ₂

Và như vậy, theo các phản ứng trên thì khí ozon (O ₃) sẽ mất đi, còn khí clo luôn luôn tồn tại và tiếp tục phá huỷ tầng ozon.