Fresco Pa Ciencia

Ozono Estratosférico

2008-10-30T22:39:00.002-02:00

2008-10-30T21:55:00.007-02:00

Primero lo primero: para empezar a el ozono es un gas formado por tres moléculas de oxígeno convencionalmente abreviado como O₃ enlazados en lo que la química nombra como enlaces covalentes que es algo así como que comparten un par de electrones por pares de oxígenos (tiene uno simple y uno doble). Se dice también que el ozono es una forma alotrópica del oxigeno (un compuesto es alótropo cuando puede presentarse en diferentes estructuras moleculares para un mismo estado físico) ya que pude formar O₂ y O₃ en estado gaseoso.

El ozono es de primordial importancia para la vida en la tierra ya que a merced del proceso de generación y destrucción actúa como pantalla protectora, impidiendo que la radiación de corta longitud de onda (altamente energética, llegu

e a la tierra) la cual es extremadamente destructora para los tejidos vivos. El ozono bloquea completamente el UV-C y parte del UV-B (dependiendo de la acumulación de ozono).

Esta suerte de disipación de la energía mediante la formación y destrucción del ozono lo realiza se la siguiente forma.

La rotura del enlace doble del oxigeno en prese

ncia de altas energías deviene en la formación de ozono, por eso el 90% se encuentra entre los 10Km y 45Km en la estratosfera. Este proceso dinámico y constante consiste en cuantos de radiación (paquetitos de energía) que “rompen” estos enlaces, generando dos oxígenos fuertemente reactivos que rápidamente se unen a una molécula de oxígeno biatómico (O₂) formando así una molécula de ozono (O₃).

Esto ocurre para longitudes de onda inferiores a los 240 nm y podemos resumirla en:

O₂ + hn à O + O

O + O à O₃

En donde hn es la energía de un cuanto o fotón (E= hn), h es la constante de Planck y n (nu) la frecuencia. Para no confundir vale notar que la equivalencia entre frecuencia y longitudes de onda esta dado por n=C/l ,donde l es la longitud de onda y C la velocidad de la luz en el vacio

Luego y al mismo tiempo se lleva a cabo otra reacción pero en este caso la transferencia de energía y la posterior ruptura de los enlaces se realiza sobre el ozono a radiaciones menos energéticas dando oxigeno monoatómico y biatómico, resumido en:

O₃ + hn à O + O₂

O + O₃à O₂ + O₂

Este equilibrio dinámico es el responsable de transforma la energía de la radiación UV en calor logrando el balance ecológico necesario para la vida en el planeta Tierra.

En la próxima entrada generación de agujero de ozono.

2008-09-25T19:50:00.006-03:00

Como nos encontramos en la temporada de agujero de ozono me pareció interesante empezar por esto.

Lejos de tratar de explicarlo con términos científicos y carentes de formalidades (seguramente con errores de concepto pero buena intención ya que lejos estoy en ser un experto en el tema) trataré de mostrar lo que ocurre con el ozono en la alta atmósfera. Por momentos resultará demasiado obvio en otros no tanto, pero prefiero repasar conceptos ya sabidos por todos (o quizás no por todos =d) y no perder adeptos.

La “capa” de ozono nos protege de la radiación electromagnética proveniente del espacio (principalmente del sol). ¿Pero que es realmente esta radiación? ¿Es realmente perjudicial?

Muchas veces se habla de radiación electromagnética a tontas y a locas sin decir mucho sobre que es; sin entrar en detalles cuánticos (donde rápidamente la cosa se complica) podemos entender a la radiación electromagnética como energía propagándose, como ondas y como partículas. Es decir que a este nivel es indistinguible. ¿Pero son ondas que se comportan como partículas? ¿O partículas que se comportan como ondas? Ambas, solo que por momentos “conviene” pensarlas de una u otra manera para facilitar nuestra idea mental sobe ellas. A esta extraña unidad indivisible de energía (hasta el momento) se lo conoce como cuanto o fotón. Se dice que es una partícula inmaterial pues no tiene masa pero si cantidad de movimiento, se propaga a la velocidad de la luz (300 mil Km/s en el vacío) y experimenta (siente) la fuerza gravitatoria (a pesar de no tener masa) debido al la curvatura del continuo espacio-tiempo, hecho que entendemos (bueno… entendemos como quien dice que entiende a las mujeres, en realidad como que lo aceptamos!) gracias a la teoría de la relatividad general de Einstein. Pero no nos vayamos por las ramas. En conclusión (y quizás en forma burda) la radiación electromagnética son paquetitos de energía de diferentes frecuencias (distinta velocidad de cambio) y con ellas distintas longitudes de onda (distancia en metros de un periodo, intervalo entre dos puntos equivalentes) generando todas ellas lo que conocemos como espectro electromagnético. Por lo tanto tenemos muchos “paquetitos” con distintos intensidades de energías y todos ellos general el espectro. Desde los menos energéticos como las ondas de radio, pasando por el infrarrojo, la luz visible hasta los mas energéticos como la radiación ultravioleta (UV), los rayos X y Gamma. Todo objeto emite y recibe radiación de algún tipo, de más o menos energía, con más o menos intensidad, de mayor o menor frecuencia.

Ahora bien, la radiación en si misma no es “mala” pues es indispensable para la vida en la tierra así como también facilita nuestra forma de vida, desde calentar el té en el micro ondas hasta el mensaje de texto que mandas el sábado a la noche para decirle a tus amigos: “donde salimos hoy”. A menos que estés como yo en Antártida donde no solo no llegan los mensajes de textos, pues la señal, la radiación electromagnética que transporta tu mensaje... “que sale hoy”, se pierde en el ultimo pub de Ushuaia, sino que tampoco hay boliches por estos pagos =s.

La radiación electromagnética que SI es altamente nociva para la vida es la radiación de altas energías y su prolongada exposición, ya que puede producir desde quemaduras hasta alterar la información genética de tus células (ADN) produciendo mutaciones como el cáncer. Posibles causantes de ello sea la denominada radiación ultra violeta de corta longitud de onda que se suele clasificar en Ultra Violeta A (UV-A entre 320nm-380nm) UV-B (entre 280nm-320nm) y la de menor longitud de onda y por ello la más energética, UV-C (menor a los 280nm). Recordemos que nm se lee como “nano metro” que es 1 10x-9, es decir 0,000000001 partes de un metro. De estas el ozono prácticamente no absorbe el UV-A, bloquea todo el UV-C impidiendo que llegue a la tierra y dependiendo las concentraciones absorve la UV-B.

Hasta aquí una idea poco formal de lo que es la radiación electromagnética. En la próxima entrada como interacciona con el ozono en la alta atmósfera.