Misurazione dell'ozono troposferico
Fonte: Laboratori di Margaret Workman e Kimberly Frye - Depaul University
L'ozono è una forma di ossigeno elementare (O3),una molecola di tre atomi di ossigeno legati in una struttura altamente reattiva come agente ossidante. L'ozono si trova sia nella stratosfera che nei livelli della troposfera dell'atmosfera. Quando si trova nella stratosfera (situata a circa 10-50 km dalla superficie terrestre), le molecole di ozono si formano nello strato di ozono e aiutano a prevenire che i raggi UV dannosi raggiungano la superficie terrestre. Nelle altitudini più basse della troposfera (superficie - circa 17 km), l'ozono è dannoso per la salute umana ed è considerato un inquinante atmosferico che contribuisce allo smog fotochimico (Figura 1). Le molecole di ozono possono causare danni direttamente danneggiando il tessuto respiratorio quando inalate o indirettamente danneggiando i tessuti vegetali (Figura 2) e materiali più morbidi, compresi i pneumatici sulle automobili.
L'ozono troposferico esterno si forma a livello del suolo quando gli ossidi di azoto (NOx) e i composti organici volatili (COV) derivanti dalle emissioni delle automobili sono esposti alla luce solare. Di conseguenza, le preoccupazioni per la salute relative alle concentrazioni di ozono aumentano in condizioni di sole o quando e dove l'uso dell'automobile è aumentato.
Reazione: NO2 + VOC + luce solare → O3 (+ altri prodotti)
L'ozono troposferico interno si forma quando le scariche elettriche provenienti da apparecchiature che utilizzano alte tensioni(ad esempio purificatori d'aria ionici, stampanti laser, fotocopiatrici) rompono i legami chimici dell'ossigeno atmosferico (O2)nell'aria che circonda l'apparecchiatura:
O2 → 2 O
I radicali liberi dell'ossigeno all'dentro e intorno alle scariche elettriche si ricombinano per creare ozono (O3).
2 O + 2 O2→ 2 O3
Figura 1: Panorama del Golden Gate Bridge
Colorazione caratteristica per lo smog in California nel banco di nuvole beige dietro il Golden Gate Bridge. La colorazione marrone è dovuta all'NOx nello smog fotochimico.
Figura 2: Piante danneggiate dall'ozono. La fila superiore è normale, la fila inferiore è stata esposta all'ozono.
1. Preparazione della carta Schönbein
- Mettere 100 ml di acqua distillata in un becher da 250 ml.
- Aggiungere 1 cucchiaino e 1/4 di amido di mais.
- Mettere una barra di agitazione nel becher e posizionare il becher su un piatto caldo / mescolare. Riscaldare a temperatura medio-alta e mescolare lentamente la miscela fino a quando non si gelifica vicino a circa 90 °C. La miscela viene gelificata quando si addensa e diventa un po 'traslucida.
- Rimuovere il becher dalla fonte di calore, a
Utilizzare la scala numerica di Schönbein (Figura 4) per l'analisi quantitativa dell'ozono. Il grafico viene utilizzato per confrontare con i documenti campione dopo 8 ore di esposizione in posizioni campione. Utilizzare il grafico dei numeri di Schönbein per convertire i punteggi di Schönbein in concentrazione di ozono (ppb) (Figura 5).
Il punteggio aumenta con l'aumentare dell'intensità del colore, con il viola più scuro sul lato destro della scala. I r...
L'esposizione all'ozono troposferico è dannosa per la salute umana; noto per causare dolore toracico, tosse, irritazione della gola e congestione. L'ozono interferisce anche con la funzione polmonare, esacerbando i sintomi di bronchite, enfisema e asma e può danneggiare in modo permanente il tessuto polmonare.
Le posizioni all'aperto di maggiori quantità di luce solare e le aree urbane sperimentano livelli più elevati di ozono troposferico a causa dell'aumento della quantità e della densi...
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