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六氟化硫气体对臭氧层没有什么破坏作用？
发布时间：2014-11-09
来源：jsydl 浏览次数：88次
包围地球的大气层可分为对流层、平流层和电离层。对流层距地面最近。各种气象现象就发生在此层内。对流层上面是平流层，对流层与平流层的境界称为层界面。层界面的高度在赤道附近约16KM处。极地约9KM处。平流层上面是电离层，平流层中高度20~30KM处的臭氧浓度比较高。
臭氧（O3），主要是由波长约为242mm以下的太阳辐射，通过一个三体过程将氧分子分解，随即将释放出的氧原子附着于氧分子上而形成的。
臭氧主要在赤道上空生成，慢慢向两极移动，许多过程都会造成臭氧的减损，主要的损耗是在平流层中发生化学反应和光化反应。
大气中约有臭氧33亿t。平流层中臭氧的生成与消失过程反复进行，它决定了全球臭氧的平衡。
臭氧层保护人类环境与人类健康免受太阳紫外线辐射作用。20世纪70年代初，已发现人类活动使臭氧层受到破坏。研究发现，氟氢烃类物质（CFC）危害大气中的臭氧层，而
氟氢烃类物质（CFC）是一种广泛应用于制冷工业的化工原料。它分解出的氯离子对大气臭氧层有严重的破坏作用，导致太阳紫外线直接照射地球，威胁人类生存，对环境和人类健康产生不利影响。
这种氟氯烃类物质就是氟里昂。氟里昂是甲烷或乙烷等碳氢化合物中的氨原子被氯或氟原子置换而人工制作的氟氯碳化物系列的通称。它是密奇莱等人在1930年研制成功的。由于氟里昂具有化学性质稳定、耐热、不易燃、无毒、无腐蚀等一系列优点，是工业上很理想的物质，广泛用于空调、冷冻装置的制冷剂，喷雾器的喷射剂，电子装置的洗净剂，灭火剂、发泡剂以及合成树脂的原料等。
臭氧层的减少已为国际社会承认对环境和对人体健康产生不利影响的原因。
在CFC族中，臭氧被破坏的机理是紫外线辐射断开CFC分子键时释出的自由氯原子起了催化作用。反应过程如下：
CFC—C1 + CFC剩余的 ①
C1 + O3—C1O + O2 ②
C1O + O3—C1 + O2 ③
O + O3—2O2F ④
上列反应途径表明，紫外线辐射断开CFC分子产生自由的C1（第1行）。然后C1破坏臭氧（O3）生成C1O和O2（第2行）。此反应链的最终产物是C1和O2（第三行）。
一旦出现自由的氯原子，它就可能立即再同O3分子发生反应，从而对每个C1原子来说。通过多次依靠第2行和第3行的反应并且每次破坏一个O3分子，构成了一个重复的循环。
这是所谓催化循环，并且一个C1原子在它被其他反应中和以前能进行上万次循环。在六氟化硫的情况下，唯一的卤素成分是氟（F），对它来说，由于两个原因，上述催化反应实际上不可能：
（1）由于其紫外线吸收谱的结构原因，在32~44KM之间的临界臭氧破坏高度范围内，六氟化硫是不发生光解作用的。因此，来自六氟化硫的原子氟预期非常少。
（2）由于氟对氢（它在同温层中大量存在）的化学亲和力很强，任何可能从六氟化硫产生的原子氟。将利用从水分子（它以10000*10-6的含量存在）中可以得到的氢原子迅速化合生成HF。
考虑到一个C1原子能由于催化作用破坏10000个臭氧分子，而六氟化硫的含量仅为CFC的1/1000，并且从六氟化硫产生不了自由的氟，显然，六氟化硫对同温层的臭氧不起破坏作用。
根据现有的认识，破坏臭氧层的主要是氯（C1），或溴（BR）原子，而六氟化硫分子中没有C1或BR原子，因此人们大可不必担心六氟化硫气体对臭氧的破坏。
国际臭氧层保护条约于1990年生效。条约规定，1998年以后氟里昂消耗量应控制在1986年水平的50%，生产量控制在65%以下，并要求研究代用品和对使用后的氟里昂气体进行回收。我国政府承诺，于2005年在电冰箱中停止使用CFC物质。