Ozon

Was ist Ozon und wie entsteht es?

Ozon (griechisch ozein: „das Duftende“) ist bei Zimmertemperatur und unter normalem Luftdruck ein blassblaues, giftiges Gas mit durchdringendem Geruch. Es ist eine besondere Form von Sauerstoff: Seine Moleküle sind aus drei Sauerstoffatome aufgebaut, deshalb besitzt es die Formel O3.

Sauerstoff: O2 Ozon: O3

Unter normalen Umständen ist Sauerstoff ein Molekül, in welchem zwei Sauerstoffatome miteinander chemisch gebunden sind. Unter der Einwirkung des UV-Lichts der Sonne, aber auch bei elektrischen Entladungen, z.B. bei Gewittern, wird das Sauerstoffmolekül aufgebrochen, dabei entstehen zwei einzelne Sauerstoffatome.

O2 → 2 O∙

Diese einzelnen Sauerstoffatome (Sauerstoffradikale, O∙) sind extrem reaktionsfreudig und verbinden sich mit einem verbleibenden Sauerstoffmolekül zum Molekül Ozon.

O∙ + O2 → O3

Physiologische Wirkung

Dieses Ozonmolekül ist wiederum sehr reaktionsfreudig. Folgen einer zu hohen Ozondosis :

-Kopfschmerzen und Mattigkeit

-Reizwirkungen auf die Augen (Bindehautentzündung)

-Atembeschwerden

-Bei Säuglingen und Kleinkindern, Bei Patienten mit Asthma bronchiale Chronische Bronchitis Herz-Kreislauf-Beschwerden

Technischer Nutzen

- Ozon wird als endferner von Hormondrüsen wirksamer Substanzen und Pharmazeutiker genutzt, die im Abwasser und sogar im Trinkwasser vorkommen.

- Zusammen mit UV wird das Ozon auch als Trinkwasseraufbereiter verwendet, was eine vollständige Desinfektion des Wassers beinhaltet.

Troposphäre (Bodennahes Ozon)

Bodennahe Ozon, ragt bis zu 15 km in die Atmosphäre

O3:

- wirkt als Reizgas

- entsteht aus Stickoxiden und flüchtigen organischen Verbindungen bei intensiver Sonneneinstrahlung

- Stickoxide entstehen bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen, wie Straßen und Flugverkehr und Verbrennungsprozessen in der Industrie (N + O2 → NO + O)

- ist gesundheitsschädigend für Menschen, Pflanzen und Tiere

Stratosphäre (Atmosphärisches Ozon)

- 15 km bis 50 km über der Erde

- Gasschicht mit besonders viel Ozon

- Schützt somit Menschen, Tiere und Pflanzen vor gefährliche Strahlen

- Sonne sendet harte ultra violette Strahlungen, die zu Hautkrebs führen können

- Ozon absorbiert UV-Strahlungen

Ozonloch

Bei dem natürliche Ab- und Aufbau des Ozons entsteht in der Stratosphäre ein Gleichgewicht. Dieses Gleichgewicht wird von Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffen gestört. Sie tragen dazu bei, dass mehr Ozon zersetzt wird als das sich Neues bilden kann. Durch Luftbewegungen in der Atmosphäre verteilen sich die FCKW rund um die Erde. Da ihre Moleküle sehr stabil gegen äußere Einflüsse sind, verändern sie sich beim Kontakt mit anderen Molekülen nicht. In der Stratosphäre werden jedoch durch die intensive UV-Strahlung aus den FCKW reaktionsfähige Chlorradikale abgespalten. Diese wiederum greifen die Ozonmoleküle an und bewirken deren Umwandlung in Sauerstoffmoleküle. Dabei entsteht außerdem das radikale Chlormonooxid.

Durch die Ausdünnung der Ozonschicht gelangen vor allem UV-B-Strahlungen auf die Erde. Diese Strahlen stellen für alle Lebewesen eine große Bedrohung dar.

- sie verursacht Sonnenbrände und Hautkrebs

- sie schädigt die Augen, fördert den grauen Star und kann bis zur Erblindung führen

- sie schwächt das Immunsystem

- sie schädigt die Erbsubstanz, es wäre denkbar, dass die Menschen unfruchtbar werden, dass die Krebsrate ansteigt oder dass vermehrt Missbildungen vorkommen.

Lösungsansätze

- Fahrverbot an Sonntagen

- Tempolimit auf den Autobahnen

kurz & knapp"

Das Ozon in der Stratosphäre ist besonders wichtig für uns, da es die UV-Strahlung absorbiert und somit die Menschen, Tiere und Pflanzen auf der Erde schützt. Dagegen ist das Ozon in der Troposphäre, wenn es in zu hohen Konzentrationen vorkommt, gesundheitsgefährdend.

(nützliche Wirkung in der Stratosphäre, schädliche Wirkung in Bodennähe)

Fragebogen

Fragebogen zum Thema Ozon

Versuch

Versuch zum Thema Ozon

Internet-Links

• Ozon in der Wikipedia
• Foliensatz
• Ozon und Ozonloch
• Ozonschicht
• Bodennahes Ozon
• Bodennahes Ozon 2
• Was ist Ozon?
• Stratosphäre
• Stratosphäre 2
• "Ozonloch" in der Stratosphäre?

Sicherheitshinweise

Bei der Verwendung von Ozon beim Experimentieren gilt:

Auf Chemikalien-Gefäßen finden sich codierte Hinweise auf Gefährdungen und entsprechende Vorsorgemaßnahmen beim Umgang mit dieser Chemikalie. Diese sogenannten H- & P-Sätze hängen gemeinsam mit den Arbeitsregeln für Schülerexperimente als Betriebsanweisung im Chemieraum aus und müssen in jedem Fall beachtet werden!

Im Chemiebuch ...
findest Du weitere Informationen zum Thema Ozon:
Chemie FOS-T     auf Seite -	Chemie heute     auf Seite 392	Elemente Chemie     auf Seite {{{3}}}