A CAMADA DE OZNIO

1. INTRODUO

A camada de oznio uma "capa" desse gs que envolve a Terra e a protege de vrios tipos de radiao, sendo que a principal delas, a radiao ultravioleta, que a principal causadora de cncer de pele. No ltimo sculo, devido ao desenvolvimento industrial, passaram aser utilizados produtos que emitemclorofluorcarbono(CFC), um gs que ao atingir a camada de oznio destri as molculas que a formam o oznio (O3), causando assim a destruio dessa camada da atmosfera. Sem essa camada, a incidncia de raios ultravioletas nocivosTerra fica sensivelmente maior, aumentando as chances de contrao de cncer.Nas ltimas dcadas tentou-se evitar ao mximo a utilizao do CFC e, mesmo assim, o buraco na camada de oznio continua aumentando, preocupando cada vez mais a populao mundial. As ineficientes tentativas de se diminuir a produo de CFC, devido dificuldade de se substituir essegs ,principalmente nos refrigeradores,fezcom que o buraco continuasse aumentando, prejudicando cada vez mais a humanidade. Um exemplo do fracasso na tentativa de se eliminar a produo de CFC foi a dos EUA, o maior produtor desse gs em todo planeta. Em 1978 os EUA produziam, em aerossis, 470 mil toneladas de CFC, aumentando para 235 mil em 1988. Em compensao, a produo de CFC em outros produtos, que era de 350 mil toneladas em 1978, passou para 540 mil em 1988, mostrando a necessidade de se utilizar esse gs em nossa vida quotidiana. muito difcil encontrar uma soluo para o problema. De qualquer forma, temos que evitar ao mximo a utilizao desse gs, para que possamos garantir a sobrevivncia de nossa espcie.A siglaCFC usada para se referir aos clorofluorcarbonetos, que, como o prprio nome indica, so compostos que possuem os tomos de cloro e flor ligados a cadeias carbnicas, em geral, pequenas, como ao metano e ao etano. Portanto, eles fazem parte do grupo funcional doshaletos orgnicos.Duas composies mais comuns desses haletos so os freonstriclorofluorometano e diclorodifluorometano, mostrados abaixo:Cl F | | Cl - C - F Cl - C - F | | Cl Ctriclorofluorometano diclorodifluorometanoOs nomes comerciais dos principais CFCs possuem apenas essa sigla seguida de um nmero, como CFC-12. A nomenclatura tcnica para os CFCs feita da seguinte forma:CFC-XYZSendo que:X = quantidade de tomos de carbono menos 1;Y = quantidade de tomos de hidrognio mais 1;Z = quantidade de tomos de flor.1. OS DESCOBRIDORES

1.1 HistricoQumico francs Henri Victor Regnault foi quem isolou pela primeira vez cloreto de metileno, em 1840. Ele e o qumico belga Frederic Swarts que desenvolveu a sntese de CFCs na dcada de 1890.No final de 1920, de Thomas Midgley, Jr. melhorou o processo de sntese e patenteou a utilizao de CFC como refrigerantes, substituindo o amonaco, cloreto de metilo e o dixido de enxofre, que foram, em seguida, comumente utilizado, apesar da sua toxicidade . Entre as vantagens de CFC como refrigerantes, um ponto de ebulio baixo contado, um menor grau de toxicidade e, em geral, as propriedades de um gs inerte. Em 1930, na reunio da conferncia da Associao Americana de Qumica, Midgley demonstrou a natureza no-txico e no inflamvel de inalar gs Freon e depois soprando lentamente uma vela, ele morreu.Frank Sherwood Rowland foi umqumico estadunidense. Recebeu oNobel de Qumicade 1995 por explicar, juntamente comMario MolinaePaul Crutzen, como formada acamada de ozonoe como ela atacada peloclorofluorcarboneto(CFC), usado em aerossis, desodorantes e outros produtos domsticos. Foi laureado com oAlbert Einstein World Award of Scienceem 1994.1.2 Caractersticas

Ao contrrio de outros halogenetos de alquilo, tais como hidroclorofluorocarbonetos, os CFC no contm qualquer tomo de hidrognio; diz-se que uma destas molculas que so totalmente halogenados. Apenas os restantes tomos de carbono do alcano ncleo rodeado por tomos de cloro e flor.As diferenas entre as vrias molculas de CFC so o nmero de tomos de carbono, cloro e flor, e o arranjo dos tomos no espao. Para citar os vrios CFC, use uma regra simples regida pelo 34-1992 padro ANSI / ASHRAE e aprovado pela Unio Internacional de Qumica Pura e Aplicada sobre haloalcanos aplicadas no caso particular de CFCs.

1.3 Propriedades

CFC tm propriedades fsico-qumicas muito interessantes, que lhes rendeu um grande interesse por parte da indstria e explica a sua utilizao generalizada, at a descoberta do seu papel na destruio da camada de ozono. Clorofluorocarbonetos sao: Inflamvel, CFC no pode inflamar ao contrrio de seus precursores; Muito barato de fazer: o preo estava a poucos dlares por barril, mas aumentou muito depois de ser banido; Extremamente estvel e inerte, quase tanto como os gases nobres, devido natureza de suas conexes entre os vrios tomos componentes, envolvendo nuvem eletrnica desta ltima; eles so fortes ligaes covalentes.

1.4 Resumo de CFCOs clorofluorocarbonetos so sintetizados a partir de alcanos, por substituio de tomos de hidrognio por flor e cloro.

2. A REAOAs molculas declorofluorcarbono, ouFreon, passam intactas pela troposfera, que aparte da atmosfera que vai da superfcie at uma altitude mdia de 10.000 metros. Em seguida essas molculas atingem a estratosfera, onde os raios ultravioletas do sol aparecem em maior quantidade. Esses raios quebram as partculas de CFC (ClFC) liberando o tomo de cloro. Este tomo, ento, rompe a molcula de oznio (O3), formando monxido de cloro (ClO) e oxignio (O2).A reao tem continuidade e logo o tomo de cloro libera o de oxignio que se liga a um tomo de oxignio de outra molcula de oznio, e o tomo de cloro passa a destruir outra molcula de oznio, criando uma reao em cadeia.Por outro lado, existe a reao que beneficia a camada de oznio: Quando a luz solar atua sobre xidos de nitrognio, estes podem reagir liberando os tomos de oxignio, que se combinam e produzem oznio. Estes xidos de nitrognio so produzidos continuamente pelos veculos automotores, resultado da queima de combustveis fsseis. Infelizmente, a produo de CFC, mesmo sendo menor que a de xidos de nitrognio, consegue, devido reao em cadeia j explicada, destruir um nmero bem maior de molculas de oznio que as produzidas pelos automveis.Entre as varias substncias que so apontadas como degradadoras da camada de oznio, apenas os CFCs sofrem proibio e outros como o: tetracloreto de carbono (um solvente), dixido de nitrognio (utilizado na composio do cido ntrico), metilcloroformio (anestsico e solvente) usados em lavagem a seco e no ramo farmacuticos e os "halons", usados em alguns extintores de incndios, que contm bromo e so dez vezes mais destruidores de oznio do que os CFCs, ainda no sofrem nenhum tipo de proibio. Em uma edio da revista Cincia Hoje de 1990 vol. 2, No. 9, pgs. 41-48, mostra o detalhes da teoria de Mario Molina e Sherwood Rowland, sendo que os dois observaram que a produo anual de CFC alcanava cerca de 1 milho de toneladas. Vrios pesquisadores mostraram que o CFC bastante estvel, mas na presena da radiao UV-C, tornar-se-ia muito instvel, produzindo uma reao fotoqumica que libera tomos de cloro.Os CFCs compreendem uma vasta gama de produtos que so utilizados na refrigerao comercial e industrial, sistemas de ar condicionado fixo e mvel, fabricao de espumas, aerossis de uso mdico, outros aerossis e dissolventes, sistemas de proteo contra incndio, entre outros usos. Em termos percentuais esto divididos conforme a figura 01 segundo o relatrio do IPCC sobre o oznio.

Figura 01. Percentual dos CFCs, segundo o tipo de uso. Fonte: IPCC Oznio, 2005.

Outro tipo de gs prejudicial atmosfera, os HCFCs (hidroclorofluorcarbonos) tambm usados como fluido de refrigerao para geladeiras e aparelhos de ar condicionado. Estes surgiram como alternativa aos CFCs, j que tm uma capacidade 90% menor de destruir a camada de oznio, por conterem hidrognio em sua composio, o que muda as propriedades da substncia, explica o oficial de projetos do PNUD, Ruy de Goes. "Porm, estes elementos continuam agredindo a atmosfera, ainda que em menor escala, afirma. E so super gases de efeito estufa, ou seja, tm potencial altssimo para aumentar o aquecimento global", acrescenta. A meta do Protocolo abolir os HCFCs at 2040 nos pases signatrios do acordo, gradativamente. At 2013, cada pas poder liberar a quantidade que quiser de HCFCs, mas, a partir de ento, precisa voltar ao patamar mdio de 2009/2010. Em 2015 ser aplicado um corte de 10% sobre esse patamar mdio, e a previso que somente um valor residual persista em 2030, o que facilita a eliminao total da produo at 2040.

3. APLICAAO

Os CFCs so os seus principais interesses em suas propriedades: inerte, estvel no-inflamvel e no txico, bem como o seu custo, de fabricao. Na verdade, eles no custam quase nada para produzir, e por isso que os gases nobres particulares, muito caros, no so usados em seu lugar.Antes de CFCs so descobertos e produtos industrialmente, outros gases utilizados no seu lugar como: amonaco anidro, tetracloreto de carbono, cloreto de metilo, o dixido de enxofre e metano que eram txicos e / ou inflamveis e / ou explosivos, causando muitos acidentes domsticos pessoas morrendo asfixiadas ou queimadas vivas em seu sono por causa de um vazamento em sua geladeira ou ao usar um aerossol, metano impulsionando o lquido pode formar uma mistura explosivas com o ar em uma sala fechada. Na dcada de 1980, os CFCs foram usados em diversos setores industriais: Indstria de refrigerao; Produtos de limpeza industrial para o setor; Indstria carburantes; Indstria de espuma isolante.Um outro interesse de CFC que todos eles tm um ponto de ebulio diferente e, portanto, pode ser adequado para vrias aplicaes.3.1 Indstria de refrigeraoCFCs so usados principalmente na indstria de refrigerao, em condicionadores de ar, seja domstico ou em um carro e em refrigeradores, freezers, industriais ou domsticos.Essa facilidade uma geladeira ou um condicionador de ar, o princpio o mesmo: Para fazer o frio, jogando com a mudana de gs-lquido estado: vaporizao. A fim de arrefecer um gs simplesmente aumentar a presso do ltimo, em que o papel de um compressor que se liquefaz o gs, aumentando a sua presso. Em seguida, quando o lquido assim produzido ir terminar em contacto com o calor do meio, que ir absorver a tornar-se gs, o que uma troca de calor entre o meio e o refrigerante. Este o mesmo princpio que observada quando a gua fervida: a temperatura aumentada e a gua formada de vapor de gua.Orefrigerador pode ser considerado umamquina trmicaoperando em sentido inverso.Umamquina trmica recebe calor de um reservatrio quente, converte parte desse calor em trabalho mecnico e rejeita a diferena sob forma de calor para um reservatrio frio. O refrigerador, entretanto, recebe o calor de um reservatrio frio, o compressor fornece trabalho mecnico ao refrigerador e o calor rejeitado para o reservatrio quente.Nocaso do refrigerador domstico, os alimentos esto contidos no reservatrio frio, o trabalho realizado por um motor eltrico (compressor) e o reservatrio quente o ambiente em que o refrigerador se encontra, a cozinha.Para entendermos como funciona um refrigerador necessrio entender que ele composto por dois componentes bsicos: ambiente refrigerado (carcaa da geladeira) e o sistema de refrigerao.Oambiente isolado composto por um conjunto de paredes duplas (chapa metlica no lado externo e plstico no lado interno) isoladas termicamente do meio externo. Esse isolamento pode ser feito de duas formas distintas atravs de l de vidro, ou ainda, uma espuma injetada de poliueretano. Esses elementos tem baixa condutibilidade trmica, o que dificulta a troca de energia com o meio externo, e facilita a manuteno da temperatura.Osegundo componente o sistema de refrigerao. Este composto por um conjunto de tubos metlicos (cobre ou ferro), que interligam o compressor, o condensador, o evaporador e o capilar, assim como o controle de temperatura (termostato).Um dos principais componentes da geladeira o fludo que circula no interior do refrigerador denominado de fludo refrigerante. Sua composio baseada nos elementos flor, carbono e hidrognio, entre outras substncias. Dentre as suas qualidades pode-se citar que ele atinge temperaturas bem baixas percorrendo o sistema na forma lquida ou gasosa. Esse gs conhecido no ramo comomonoclorodifluorometano, um gs da famlia dos famosos CFC's.Ogs sofre um aumento na presso quando passa pelo compressor. Nesse estgio ele forado a passar por uma longa serpentina onde ele troca calor com o ambiente e diminui sua temperatura. Conforme o gs resfria ele passa a assumir a forma lquida. Ele entra a uma temperatura bastante alta e na metade do condensador ele j est s 10oC acima da temperatura ambiente.Depois de passar pelo condensador, o gs a uma temperatura mais baixa, passa por um elemento filtrante que tem o objetivo de bloquear a passagem de impurezas que possam estar contidas no gs. Depois deste o gs entra por um fino tubo, denominado capilar, onde aumenta consideravelmente sua presso, se liquefazendo. Ao trmino deste o gs passa por um tipo de vlvula de expanso, onde aumenta seu volume e diminui sua temperatura rapidamente. Nesse estgio o gs entra no evaporador. O evaporador a pea do refrigerador que chamamos no cotidiano de "congelador" ou "placa de resfriamento". Aqui o gs recebe energia trmica oriunda do interior do refrigerador onde novamente aumenta sua temperatura. Na sada do evaporador ele passa por outro elemento filtrante dando condies para ser readmitido pelo compressor a fim de restabelecer o ciclo.Atemperaturainterna, dada pela repetio dos ciclos anteriores controlada por um termostato. Este um dispositivo capaz de regular a temperatura interna do refrigerador a fim de que no se torne muito baixa e tampouco alta a comprometer os alimentos. Quando o ambiente interno ao refrigerador atinge a temperatura desejada, o termostato desliga o compressor dando fim ao ciclo. Ao subir a temperatura interna novamente o termostato aciona o compressor a fim de restabelecer o ciclo frigorgeno.

A escolha da refrigerao est focada na CFC : Estabilidade, e instalao leva "por tempo indeterminado", porque o refrigerante no se degrada e no degrada a instalao; Facilidade de liquefaco; Mudana de estado favorvel de calor; Inflamabilidade; No toxicidade.Para os CFCs da indstria de refrigerao utilizados incluem Freon 11 e Freon 12. Limpeza industrial IndstriaNas indstria, precisam de um solvente forte: Inodoro, importante para o hipermercado limpeza, quando um odor desagradvel poderia afugentar os clientes; No prejudicial sade, tambm muito importante para superfcies tcnicos; Inflamvel, pode ter consequncias graves se uma empregada veio fumar enquanto ela manipula um solvente inflamvel.CFCs tm uma grande capacidade de dissolver gorduras, eles so perfeitos para este tipo de indstria.3.2 Propulsores IndstrialNeste setor, ele precisa de uma substncia inodora, incolor, estvel, inerte, no inflamvel, com uma alta velocidade de evaporao; necessrio que o gs libertado rapidamente. Alm disso, no deve reagir com o material impelido, por conseguinte, a necessidade de um produto inerte.A operao do aerossol a mesma que a dos extintores de incndio: o princpio o de colocar um propulsor e o produto em contacto em uma garrafa, onde a presso muito alta para armazenar forma lquida. Quando se diminui a presso, premindo o boto, o gs propulsor evapora-se a partir de um lquido a um gs e causando com isso o produto.A indstria de espuma precisa de um gs para soprar a espuma.Ento voc precisa de um gs: Incolor a evitar danificar a cor desejada para a espuma; No inflamvel, de modo a que a espuma no quer por si mesma.A utilizao de ar comprimido, como um agente de expanso poderia parecer simples, mas a alternativa para ser usado em muito alta presso, difcil de obter e explodir a uma pequena fasca, o que outra vantagem uma vez que os CFCs.

4. DESENVOLVIMENTO SUSTENTVELCFCs so responsveis por grande parte da destruio da camada de oznio. Um tomo de cloro a partir da decomposio destas molculas, molculas de destruir a camada de ozono mdia de 100.000. Eles modificar as molculas de oznio na atmosfera atravs da remoo de oxignio. Medida que se degradam gradualmente, mas muito lentamente para a atmosfera, o seu efeito destrutivo continua durante vrios sculos aps a emisso. por isso que muitos estados j proibiram.4.1 Onde descartar Geladeiras e Freezers?

Geladeira e ar-condicionado possuem um gs chamado CFC (cloro flor-carboneto) que se for liberado no ar prejudica a camada de Oznio, ocasionando um aumento do efeito estufa. Produtos como esse devem ser cuidadosamente reciclados, para evitar problemas srios ao nosso ecossistema. Voc j pensou no impacto ambiental que ocorreria caso estes itens fossem descartados de qualquer maneira?Quando o gs CFC vaza das geladeiras, freezers e resfriadores em geral, ele sobe at a camada de oznio, criando buracos irreparveis e danificando a camada que proteje nosso planeta dos raios ultravioleta emitidos pelo Sol. Por meio destes buracos os raios ultravioleta penetram em nossa atmosfera, contribuindo para o aumento do efeito estufa e o aquecimento global.Por este motivo as geladeiras e freezeres so "esvaziados", esse gs ento recolhido e reutilizado ao invs de ser liberado na atmosfera. Muitas peas e materiais sero reaproveitados por cooperativas de reciclagem, sendo enviados novamente s indstrias para a produo de novos bens de consumo.

5. CFCS NA ESTRATOSFERA PRINCIPALMENTE NA ANTRTICA J foi comprovada a existncia de muitos outros gases na estratosfera: o hidrognio, hlio, metano (CH4), monxido e bixido de Cloro (ClO e ClO2), os xidos de nitrognio (NOx), compostos a base de Bromo (altamente reagente), Flor, Iodo, bixido de carbono (CO2) entre outros gases como o Argnio, Criptnio, Xennio, etc, menos os CFCs. Este fato foi demonstrado por inmeros cientistas, entre eles, Igor J. Eberstein, do Goddard Space Flight Center da NASA entre outros pesos pesados desta rea. Assim, no havendo nenhum vestgio de CFCs na atmosfera da zona Antrtica, mas sim um conjunto de reaes provocadas pelos xidos de nitrognio, vapor de gua e oxignio, que vem a provocar a queda rpida do oznio nesta zona atmosfrica. Alguns estudos tem indicado que dentro do vrtice os nveis de vapor dgua, oznio e xidos nitrosos, caem de maneira abrupta e elevam-se os nveis de cloro, e ento vem a pergunta: de onde vem tanto cloro. As fontes de cloro Pairando sobre o problema da reduo sazonal ou efetiva da camada de oznio, encontra-se um dos principais agentes apontados por vrios dos estudiosos do assunto: o cloro. O fato de haver uma grande presena deste elemento na atmosfera Antrtica, especialmente dentro do vrtice, levou a postulao da sua dissociao, a partir dos CFCs, mas justamente ai que reside uma das grandes polmicas, e a menos explicada. Segundo alguns cientistas, entre eles o eminente qumico Pierre Lutgen, afirmam que seria necessrio que cerca de 90% de todo os CFCs mundiais estivessem no hemisfrio sul, sem contar aqui que nem tudo que produzido em termos efetivos liberado para atmosfera, entre outros fatores envolvidos neste processo. Na Antrtida existem dois vulces, O terror e o Monte Erebus, sendo que apenas o segundo ativo desde 1841. O Erebus est a 77o S e 168o E, muito prximo da base onde se realizam medies meteorolgicas que embasam estudos cientficos sobre o tema. Da base de McMurdo, so lanados constantemente sondas para medir a composio dos gases e o Dr. Haroun Tazieff, eminente vulcanlogo, j realizou varias campanhas para estudar os gases deste vulco. Aps avaliar detalhadamente o fenmeno, ele concluiu que so produzidas, cerca de 1.000 toneladas de cloro entre outros gases por dia, o que em uma semana produziria o cloro que todos os CFCs do mundo produziriam em um ano, ou seja, 7.500 toneladas de CFCs contra cerca de 360.000 toneladas de cloro vulcnico do Erebus, estes dados totais sobre produo dos CFCs esto no relatrio do IPCC e os dados de Tazieff, disponveis em artigos cientficos.

BIBLIOGRAFIAFOGAA, Jennifer Rocha Vargas.Clorofluorcarbonetos (CFCs).Disponvel em: . Acesso em: 7 mar. 2015.Wikipdia Enciclopdia Livre.Frank Sherwood Rowland.Disponvel em: . Acesso em: 7 mar. 2015.TOMASONI1, Marco Antonio; TOMASONI, Kn Rodrigues.ATMOSFERA EM TRANSFORMAO: o oznio e os CFCs, certezas e incertezas.Disponvel em: . Acesso em: 7 mar. 2015.ELMAXILAB.Clorofluorcarbono.Disponvel em: . Acesso em: 28 abr. 2015.