Ozon gazi haqida.
Dunyoda biologik muvozanatni saqlaydigan
atmosferadagi eng muhim
gazlardan biri ozon hisoblanadi. Ozon
so‘zi
qadimgi yunon tilidagi “ozein” so‘zidan olingan bo‘lib
“hidli” degan manoni anglatadi [1].
Ozon
– bu O
3
triatomik molekulalaridan tashkil topgan kislorodning allotropik
modifikatsiyasi, ya’ni kislorodning uch atomli birikmasi hisoblanadi. Ozon oddiy sharoitda ko‘k
rangdagi zaharli gazdir. Ozon havga ko‘k rang beradi [2].
Ozon 1840 yilda nemis kimyogari Kristian Fredrik Shonbayn tomonidan kashf etilgan.
U havoda fosfor oksidlanishi yoki kislotalangan suv elektrolizida ajralib chiqadigan kislorod yaxshi
hid ekanligini aniqlagan va bu hidni keltirib chiqaradigan gazga “ozon” deb nom bergan [2].
Ozon gazlarini hosil bo‘lishi.
Ozon atmosferaning yuqori (10-30 km) qatlamlarida
ultrabinafsha nurlar va pastki qatlamlarda chaqmoq hosil qilgan elektr toklari ta’sirida kislorodning
parchalanishi natijasida hosil bo‘ladi:
3O
2
→ 2O
3
– 289,4 kJ
[3].
Atmosferada ozon paydo bo‘ladigan fizikaviy va kimyoviy jarayonlar murakkab tabiatga ega.
Ikki atomli kislorod molekulalari quyoshning ultrabinafsha nurlarini
yutganda qisman atomlarga
parchalanadi. Kislorod atomlari qo‘zg‘algan holda bo‘ladi (ya’ni me’yoriy holatdagiga nisbatan katta
energiya zahirasiga ega bo‘ladi). Shu sababli ozon molekulasi uchlama to‘qnashuvda ya’ni kislorod
molekulasi, kislorodning atomi va ortiqcha energiyani qabul qilib oluvchi azot yoki boshqa gaz
molekulasi bir-biri bilan to‘qnashgandagina hosil bo‘ladi [4].
Ozon qatlami va uning chegarasi.
Ozon gazlari asosan atmosferaning ikkita alohida
qatlamlarida (troposfera va stratosferada) uchraydi hamda ozon qatlamini hosil qiladi.
Troposferaning yuqori qismida (Yerdan 10-15 km) juda siyrak holatda
stratosfera ozon qatlami
shakllangan bo‘lib, undagi ozon parnik gazi sifatida “parnik effekti”ni hosil bo‘lishiga 3-7% hissa
qo‘shadi. Shuning uchun uni “zararli ozon” deb ham yuritiladi. Deyarli butun stratosferada
(15-50 km) esa stratosfera ozon qatlami joylashgan va unda ozon gazlarining qariyb 90 % qismi
to‘plangan [1, 3, 4].
Ayrim darsliklarda ozon gazlari atmosferaning Yer sathidan 70 km balandlikkacha bo‘lgan
qatlamlarida tarqalganligi ko‘rsatilgan [4, 5].
Jumladan, ozon gazlari (O3) asosan atmosferaning 10-70 km balandliklari oralig‘ida tarqalgan
bo‘lib, atmosferadagi ozonning umumiy massasi tahminan 3,2·10
9
t ni tashkil qiladi [4].
Bundan ko‘rinadiki, ozon gazlari mezosferada ham oz miqdorda bo‘lsada tarqalgandir.
Demak, ozon qatlami - bu Yer atmosferasidagi ozon (O
3
)
ning nisbatan yuqori
konsentratsiyasini o‘z ichiga olgan qatlam hisoblanadi. Ozon qatlamini dastlab 1913 yilda frantsuz
fiziklari Charlz Fabri va Anri Buissonlar tomonidan kashf etilgan. Uning xususiyatlarini ingliz
meteorologi G. M. B. Dobson batafsil o‘rganib chiqdi va u Yerdan stratosfera ozonini o‘lchash uchun
ishlatilishi mumkin bo‘lgan oddiy spektrofotometrni (Dobsonometr) ixtiro qildi. Malum birlik havo
Ustunidagi ozonning umumiy miqdorini o‘lchash uchun “Dobson birligi” uning sharafiga nomlangan
[6, 7].
Ozon qatlami asosan troposferaning yuqori qismi va butun stratosfera qatlamida Yerdan
taxminan 10 km dan 50 km gacha bo‘lgan balandlikda joylashgan (1-rasm). Bu yerda ozonning 91 %
dan ortig‘i jamlangan [6, 7, 8, 9].
1-rasm. Atmosferaning 10 - 50 km balandliklarida joylashgan ozon qatlami chegarasi.
Manba:
https://sigmaearth.com/current-state-of-the-ozone-layer/
Narayan P. Chapagain (2016) bergan ma’lumotlarga ko‘ra ozonning 90 % i stratosferada,
ya’ni Yerdan 15-50 km balandliklar oralig‘ida joylashgan [1].
Ozon gazlari eng zich holatta joylashgan qatlam ham olimlar tomonidan ajratilgan. Jumladan,
Chori Toshpo‘latov va b.lar (2021) keltirgan ma’lumotlarga ko‘ra atmosferaning 20-25 km
oralig‘idagi 5 km lik yupqa qatlamda ozon eng zich joylashgan bo`lib, u agar yer yuzidagi havoga
qadar zichlashtirilsa 3,5 mm li yupqa plyonka hosil bo‘ladi holos [10].
Shuningdek, ba’zi rasmiy
internet sahifalarida ham atmosferaning 20 km dan 25 km gacha bo‘lgan 5 km oralig‘idagi qatlamida
ozon eng zich joylashganligi haqida ma’lumotlar keltirilgan [11]. Boshqa manbalarda keltirilishicha,
ozon gazlari atmosferaning 22-25 km balandlikdagi qismida eng ko‘p to‘plangan [4, 5].
Ozon gazlari miqdorining o‘zgarib turishi.
Atmosferaning yer yuzasi bilan tutashgan quyi
qatlamlarida ham ozon gazlari uchraydi, ammo, uning miqdori juda kam. U odatta chaqmoqdan keyin
hamda tog‘larda balandlikka ko‘tarilgan sari bir oz ortadi. Xavodagi
ozonning miqdori sutkalik
va mavsumiy ravishda o‘zgarib turadi. Jumladan, kunduzi – maksimum, kechasi –
minimum
qiymatga ega bo‘ladi. Mavsumlar orasida esa bahorda ko‘payib, kuz va qishda kamayadi.
Stratosfera va troposferada tarqalgan ozon gazlarining xususiyatlari.
Ozon qatlamining eng
muhim xususiyati Yer sharidagi inson, jamiki tirik organizmlar, o‘simlik va hayvonlarni quyoshning
xavfli ultrabinafsha nurlaridan himoya qilishidir. Ya’ni ozon qatlami yer sharining o‘ziga xos himoya
qalqoni hisoblanadi. Shu o‘rinda aytish joizki, stratosferadagi ozon aynan shunday vazifani bajaradi,
ya’ni juda foydali. Ammo, yer yuzasiga yaqin bo‘lgan troposferadagi ozon zararli hisoblanadi. Ya’ni,
yuqorida ta’kidlanganidek, ozon atmosferaning eng quyi bir necha kilometrida ham juda oz miqdorda
uchraydi.
U quyosh nuri, uchuvchi organik birikmalar va azot oksidi (NO
x
) o‘rtasidagi reaktsiya orqali
hosil bo‘ladi. Ba’zan avtomobillarni haydash kabi inson faoliyati natijasida ham hosil bo‘ladi.
Atmosferaning Yer yuzasiga yaqin qatlamlarida tarqalgan ozon shahar smogining, parnik gazlarning
tarkibiy qismi bo‘lib, parnik effektini keltirib chiqaradi va inson salomatligiga zarar yetkadi. Ko‘rinib
turibdiki, ikkala turdagi ozon bir xil molekulalarni o‘z ichiga olgan bo‘lsa ham, ularning
atmosferaning turli qismlarida mavjudligi juda boshqacha oqibatlarga olib keladi. Ya’ni,
stratosferadagi ozon zararli quyosh radiatsiyasini bloklaydi va Yerdagi barcha tiriklikni himoya
qiladi. Troposferadagi ozon, aksincha, oddiygina ifloslantiruvchi hisoblanadi.