Ozon liegt in der Luft
Ein sonniger, heißer Tag! Ein Tag zum Erholen? Aber die Medien warnen! Ozon liegt in der Luft. Je stärker die Sonne scheint, desto mehr Ozon ist vorhanden. Autofahrer werden gebeten, ihre Fahrten einzuschränken. Empfindliche Personen und Kinder sollen körperliche Anstrengungen im Freien meiden.
Was ist das für ein Stoff, Ozon? Ozon ist ein farbloses bis leicht bläuliches Gas, das in höheren Konzentrationen stechend riecht (griechisch ozon „Das Riechende“). Hohe Ozonbelastungen führen bei Mensch und Tier zu einer Reizung der Atemwege. Auch Pflanzen werden durch hohe Ozonkonzentrationen geschädigt.
Aufgrund der gesundheitsschädlichen Wirkungen wurden Grenzwerte für Ozonmengen in der Atemluft festgelegt. Werte unter 110 Mikrogramm pro Kubikmeter sind unschädlich. Bei einem zu erwartenden Wert von 180 Mikrogramm pro Kubikmeter wird die Bevölkerung im Rundfunk und der Tagespresse gewarnt. Durch seinen intensiven Geruch kann Ozon noch in großer Verdünnung erkannt werden. Allerdings gewöhnt man sich schnell an den Geruch und nimmt ihn dann nicht mehr wahr.
Unverzichtbar in der Stratosphäre
Die beiden Grenzstrukturen des Ozonmoleküls (Abbildung: NEUROtiker, Wikipedia Commons, gemeinfrei)
Das Ozonmolekül (O3) ist eine Erscheinungsform des Elementes Sauerstoff und enthält drei Sauerstoffatome. Der Luftsauerstoff, den wir alle zum Atmen benötigen, besteht hingegen nur aus zwei Sauerstoffatomen (O2).
Ozon entsteht in der Stratosphäre – quasi in der zweiten Etage unserer Erdatmosphäre – in 15‐50 km Höhe aus Sauerstoff durch Bestrahlung mit energiereicher UV‐Strahlung. Diese Ozonschicht in der Stratosphäre ist für Mensch und Tier ungefährlich. Im Gegenteil – sie schützt uns, in dem sie große Teile der schädlichen UV‐Strahlung der Sonne absorbiert. Die Ozonschicht umgibt den gesamten Erdball, ist aber nicht überall gleich dick. Umweltschadstoffe, aber auch natürliche Vorgänge wie Vulkanausbrüche, tragen zum Ausdünnen der Ozonschicht bei (Ozonloch), wodurch die schädliche UV‐Strahlung nicht mehr ausreichend absorbiert werden kann.
Schädlich in Bodennähe
In Bodennähe bildet sich Ozon unter dem Einfluss von UV‐Strahlung bei der Reaktion von Luftsauerstoff mit Stickoxiden wie NO2, die zumeist aus Autoabgasen stammen. Die vereinfachte Reaktion:
NO2 + UV-Strahlung → NO + O
O + O2 → O3
Umgekehrt tragen Stickoxide (NOx) auch wieder zum Ozonabbau bei, z.B. durch folgende Reaktion:
O3 + NO → O2 + NO2
Bei Gewitter entsteht Ozon aus Sauerstoff durch den elektrischen Stromfluss zwischen Wolke und Erdboden bei einer Blitzentladung. Ebenso kann Ozon bei Elektromotoren in Haushaltsgeräten, an (älteren) Kopierern und Faxgeräten auftreten.
Hilfreich in Schwimmbädern und Kläranlagen
Ozon ist ein starkes Oxidationsmittel und vermag sogar Silber anzugreifen. Viele organische Farbstoffe werden durch Ozon zerstört. Daher wird es technisch zum Bleichen zahlreicher Stoffe eingesetzt (Mehl, Fette, Öle, Textilien). Darüber hinaus findet Ozon Anwendung als Desinfektionsmittel für Schwimmbäder und Trinkwasser, da Ozon fast alle Bakterien abtötet. Auch in vielen Kläranlagen kommt Ozon zur Abwasseraufbereitung zum Einsatz.
Das Ozonmolekül wird – wie viele andere Chemikalien auch – in mannigfaltiger Weise von uns Menschen genutzt und es schützt uns vor kosmischer Strahlung. Ab einer bestimmten Konzentration kann es uns aber auch schaden. Wie vieles andere im Leben auch nur eine Frage der Dosis. Die Dosis macht´s!
Der Beitrag wurden vom Arbeitskreis Öffentlichkeitsarbeit der Seniorexperten Chemie, einer Fachgruppe der Gesellschaft Deutscher Chemiker, erstellt.
Autor: Prof. Dr. Eberhard Ehlers (bearbeitet durch kjs)
In der Reihe „Was ist eigentlich…“ stellen wir in leicht verständlicher Form chemische Substanzen vor, die jeder kennt oder fast jeder benutzt. Alle Beiträge der Reihe: https://faszinationchemie.de/chemie-ueberall
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