ربما تفكر في ثقب الأوزون والغازات المسؤولة عنه. المادة الكيميائية الرئيسية التي تسببت في انخفاض تركيز الأوزون في الغلاف الجوي هي مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs ). هذه مواد كيميائية غازية استُخدمت لأول مرة عام ١٩٢٨. خضعت لدراسات معمقة، وتبين أن خصائصها لا تُهدد الصحة العامة فحسب، بل تُهدد طبقة الأوزون أيضاً. لذلك، تم حظر استخدامها.
في هذه المقالة سوف نخبرك ما هي مركبات الكربون الكلورية فلورية وما هي خصائصها ولماذا تدمر طبقة الأوزون.
ما هي مركبات الكربون الكلورية فلورية
هذه مواد كيميائية تتكون من ذرات الكربون والفلور والكلور، ومن هنا جاء اسمها. تنتمي هذه الذرات إلى مجموعة الهالوكربونات، وهي مجموعة تتكون من غازات غير سامة وغير قابلة للاشتعال. طُوّرت هذه المواد لأول مرة عام ١٩٢٨ كبديل للمواد الكيميائية المختلفة المستخدمة في الثلاجات. لاحقًا، استُخدمت كمواد دافعة في المبيدات الحشرية والدهانات ومرطبات الشعر وغيرها من منتجات العناية الصحية.
بين خمسينيات وستينيات القرن العشرين، استُخدمت هذه المركبات في مكيفات الهواء للمنازل والسيارات والمكاتب. وأدى هذا الاستخدام إلى انتشارها عالميًا. في ذلك الوقت، ازداد استخدام هذه المواد الكيميائية إلى أكثر من مليون طن متري سنويًا في الولايات المتحدة وحدها. لاحقًا، ازداد استخدامها بشكل أكبر، حتى باتت تُستخدم على نطاق واسع في البخاخات، ومواد التبريد، وعوامل نفخ الرغوة، ومواد التعبئة والتغليف، والمذيبات.
منتجات الكربون الكلوروفلوروكربوني الأكثر شيوعًا
لا توجد لهذه المواد الكيميائية أي مصدر طبيعي تأتي منه. هي مواد كيميائية يصنعها الإنسان لاستخدامات عديدة. تم استخدامها كمبردات، ومواد دافعة، ومذيبات صناعية لتصنيع الرغوة. كما تم استخدامه أيضًا كمنظف في تصنيع المنتجات الإلكترونية. وكان استخدامه بحيث زاد تأثيره على طبقة الأوزون بشكل هائل في وقت قصير. وتبين أن هذه الغازات تدمر طبقة الأوزون في طبقة الستراتوسفير إلى درجة أن الأشعة فوق البنفسجية الشمسية الضارة يمكن أن تصل إلى السطح.
من بين منتجات الكربون الكلوروفلوروكربون الأكثر شيوعًا ، لدينا ما يلي:
- المبردات في مكيفات الهواء.
- ثلاجات.
- الدوافع في الهباء الجوي.
- أجهزة الاستنشاق للسيطرة على الربو. في وقت لاحق تم حظر هذا لتقليل التأثير على الستراتوسفير.
- هالو ألكانات في الطائرات.
- مذيبات إزالة الشحوم.
الآثار السلبية لمركبات الكربون الكلورية فلورية في الغلاف الجوي
كما ذكرنا سابقًا، تبيّن أن هذه المواد الكيميائية تُلحق الضرر بطبقة الأوزون، مما يسمح لجزء كبير من الأشعة فوق البنفسجية الصادرة من الشمس باختراق طبقة الستراتوسفير والوصول إلى سطح الأرض. وقد وُجد أن لهذا الأمر آثارًا سلبية عديدة على صحتنا. ولأن هذه المركبات خاملة كيميائيًا، فقد اعتُقد في البداية أنها غير ضارة في الغلاف الجوي. إلا أنه مع مرور الوقت، تأكد أنها تتفاعل مع الأشعة فوق البنفسجية في الغلاف الجوي، وتحديدًا في طبقة الستراتوسفير.
تحتوي هذه الطبقة من الغلاف الجوي على تركيز عالي من الأوزون، الذي يساعدنا على تقليل الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلينا من الشمس. ويُعرف هذا التركيز العالي من الأوزون باسم طبقة الأوزون. عندما تتفاعل مركبات الكلورو فلورو كربون مع الإشعاع، فإنها تخضع للتحلل الضوئي، مما يحولها إلى مصادر للكلور غير العضوي. عندما يتم إطلاق الكلور في شكل ذرات، فإنه قادر على تحفيز تحويل جزيئات الأوزون إلى أكسجين. وهذا يعني أنه يعمل على تسريع التفاعل الكيميائي الطبيعي لتحويل الأوزون إلى أكسجين.
نتذكر أن جزيء الأوزون يتكون من ثلاث ذرات أكسجين، بينما يتكون الأكسجين الجوي من ذرتين. يعمل الكلور كمحفز، مما يزيد من سرعة وعدد التفاعلات الكيميائية التي تحول الأوزون إلى أكسجين. وبهذه الطريقة، يُدمر ما يصل إلى 100.000 جزيء أوزون مقابل كل ذرة كلور تُطلق . كل هذه الأسباب تفسر ارتباط مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) بتدمير طبقة الأوزون، وهي طبقة حيوية لحمايتنا من الإشعاع الضار، كما هو موضح في قسم طبقة الأوزون واستعادتها.
لا تُدمر هذه المواد الكيميائية طبقة الأوزون في الستراتوسفير بشكل مباشر، بل يتطلب ذلك تفاعلات كيميائية متعددة. ومع ذلك، فإن معدل انبعاث مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) في الغلاف الجوي كان يتسبب في اختفاء كمية كبيرة من الأوزون في الستراتوسفير. ويُعدّ استنزاف طبقة الأوزون ذا عواقب وخيمة، كما أنه يزيد من التلوث الكيميائي. يُذكر أن الأوزون مسؤول عن امتصاص جزء كبير من الأشعة فوق البنفسجية الصادرة من الشمس، والتي يتراوح طول موجاتها بين 280 و320 نانومتر ، وهي ضارة بجميع الكائنات الحية، بما في ذلك الحيوانات والنباتات، وبالطبع البشر.
ثقب الاوزون
لقد أدى استخدام هذه المواد الكيميائية بكميات كبيرة إلى إحداث ثقوب في طبقة الأوزون. لا يعني هذا أن هناك ثقبًا في حد ذاته لا يوجد فيه تركيز للأوزون. وهي ببساطة مناطق حيث يكون تركيز الأوزون أقل بكثير من المعدل الطبيعي. ويعتبر هذا التركيز منخفضا بما يكفي لمنع الأشعة فوق البنفسجية من البقاء في طبقة الستراتوسفير واختراق سطح الأرض.
على الرغم من حظر مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) نظرًا لخمولها الكيميائي العالي وعدم ذوبانها، لا يزال جزء كبير من المواد الكيميائية المنبعثة في السنوات السابقة موجودًا في الغلاف الجوي حتى اليوم. ويعود ذلك إلى طول عمرها في الغلاف الجوي. ومنذ عام 1987، اعترف بروتوكول مونتريال بهذه المركبات الكيميائية باعتبارها ضارة ، وأدت الاتفاقيات الدولية اللاحقة إلى حظرها، لأنها تعمل أيضًا كغازات دفيئة، كما هو موضح في قسم ظاهرة الاحتباس الحراري وعواقبها.
كما ترون ، فإن مركبات الكربون الكلورية فلورية لها تأثيرات سلبية كبيرة في كل من الغلاف الجوي ، وكذلك على الحيوانات والنباتات والبشر. آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن مركبات الكربون الكلورية فلورية.
