Laboratório - Camada de Ozônio

Esse foi o tema da aula de laboratório que eu tive com nossos pequenos do 5° ano. Esses "jovens cientistas" de apenas 10 anos já fazem perguntas com interesse de gente grande. Escutem algumas delas (e compartilhem comigo meu "drama e esforço"):

1) Como se sabe que existe a camada de ozônio, se ela é invisível?

2)O CFC que destrói a camada de ozônio... o cloro é o mesmo que se coloca na piscina? O fluor é o mesmo que é encontrado na pasta de dente?
3) podemos criar mais ozônio para refazer a camada?
4) (só quem estava na aula ficou sabendo das outras!)

Bem, de certa forma, esses são indícios de que estou no caminho certo (e agradeço muito à profa. Marion e Chris pelo apoio e paciência comigo!).

Vamos por partes:


1) A Camada de Ozônio.
Eles já sabiam que o ozônio faz parte da atmosfera, localiza-se na Estratosfera e que envolve a Terra toda, fornecendo uma proteção fundamental à vida contra a nociva radiação UltraVioleta que vem do Sol.
Veja uma representação das camadas da atmosfera:

Mas logo percebi que tinhamos que discutir e ajustar algumas coisas:

a) O que é o Ozônio e como ele se forma.
Em linguagem simples, o Ozônio é um gás composto por 3 átomos (bolinhas, para quem estava no lab) de oxigênio - esse oxigênio não é o mesmo que respiramos, é o elemento quimico isolado. O gás oxigênio que respiramos é formado por 2 átomos dele (como vimos no lab. 2 bolinhas).
Para ligar esses átomos, é necessário energia (tivemos que fazer força para manter juntas as 2 bolinhas que usamos no lab). Essa energia é fornecida basicamente pelo Sol.
Mas, entre 20 e 50 km de altura, o oxigênio recebe tanta energia do Sol (especialmente na forma de Radiação Ultravioleta) que se liberta dessa ligação e une-se com mais 2 átomos de oxigênio, formando o gás Ozônio.
A produção de ozônio é assim resumida:

(esse M na figura acima é o que chamamos de catalisador. Ele é fundamental para que a produção ocorra. Pode ser um gás presente na atmosfera, como o óxido Nitroso, NO2)

OBS.:  essa formação é contínua, e assim que o ozônio é formado, a radiação UV separa os átomos de novo, que volta a se unir. Para isso eles absorvem a energia UV e é por isso que essa camada funciona como um filtro dessa radiação (por ela "consumir" essa energia continuamente durante a formação de ozônio).

É dificil criar ozônio pois ele precisa de muita energia - para o Sol é muito fácil liberar essa energia na forma de Ultra Violeta. No laboratório criamos ozônio através de faiscas elétricas, com um aparato que emprestei do FiBrA. - Confira algumas fotos (em breve vou publicar algumas)

Contudo, essa quantidade criada é bem pequena e sentimos um cheio estranho, característico dele. E além disso o ozônio criado aqui, perto da superfície, nao nos protege de nada (pelo contrário, em excesso é ate tóxico), e os ventos o espalha facilmente.


b) o que é o Buraco da Camada de Ozônio?
Na verdade essa palavra "buraco" não é a mais correta. O que ocorre é um "estreitamento" (a palavra mais correta é atenuação) dessa camada, que ao invés de ocupar um espaco entre 20 e 50 km de altura, ela acaba ficando entre 30 e 40 km, por exemplo.
Nessa situação, a camada de ozônio absorve menos radiação UV, e portanto, maior quantidade dela atinge a superfície.

Sendo assim, ela não é um "buraco" como  o existente no meio de um CD, por exemplo, e nem furos pela  atmosfera....(essa é a idéia que a midia e os livros nos passam não é?)



c) o que cria esse buraco?
Essa atenuação é formada principalmente devido à presença de gases CFC (cloro-fluor-cabonetos). Quando expostos à radiação ultra violeta, eles também se separam em átomos isolados de Cloro, Fluro e carbono (assim como o gás oxigênio se separa em átomos isloados). Esses elementos possuem uma grande afinidade quimica com o oxigênio e por isso ligam-se com ele. Isso impede que o ozonio se forme, criando uma diminuição de sua quantidade, atenuando (estreitando) a camada em algumas localidades.

Respondendo a ótima pergunta do começo desse post: os elementos quimicos Cloro, Flúor e Carbono que formam os CFCs são os mesmos encontrados no cloro da piscina, no flúor da pasta de dentes, do carbono do grafite de seu lápis. Porem, a forma como esses átomos estão ligados dão à eles propriedades diferentes. O cloro da piscina por exemplo está ligado a outros átomos, o que dá a ele uma propriedade diferente dos CFCs (ex: para a piscina ele é um grão, no CFC ele é um gas...)

d)Onde está esse buraco, ou melhor, atenuação da camada de ozônio?
Acredite  ou não, ele está sobre os pólos, principalmente na Antártica. Veja uma foto especial dela (ela está de "ponta cabeça"):

E por que la? será que lá existe mais gente morandoe poluindo a atmosfera?
(essa resposta é dificill de encontrar em outros lugares...)
Simples: é devido aos ventos que circulam o planeta que em algum momento os gases poluentes, emitido pelo mudo todo, acabam chegando por lá e se concentram. Devido à reação desses gases com o oxigênio, o ozônio não se forma (como expliquei no item d), criando essa atenuação, da macada, visivel como um "buraco" na imagem acima.

Olhe como essa atenuação variou durante os ultimos anos

CURIOSIDADE: essa atenuação ocorre naturalmente no mês de setembro (e ninguem sabe ainda o por que!) Por isso dia 16 de setembro é o Dia Internacional de Cuidado e Preservação à Camada de Ozônio.

O jornal Estadao publicou uma reportagem sobre as pesquisas  feitas com a variação do nivel da camada de ozônio. Leia a reportagem aqui.

ATENÇÃO: a radiação UV atea o funcionamento de seu corpo! Proteja-se dela usando sempre um filtro solar de boa qualidade (e fator de proteção 30).



Ufa! E essa foi apenas uma parte da aula...

O que você achou? aguardo comentários (duvidas e colocações didáticas são sempre bem vindas!