Sumário. Atmosfera da Terra. Interação Radiação-Matéria 23/02/2015

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1 Sumário Na : Radiação, Matéria e Estrutura Unidade temática 2. O ozono como filtro protetor da Terra. Formação e decomposição do ozono na atmosfera. Filtros solares. Alternativas aos CFC. Como se mede a concentração de Ozono. Resolução das APSA s 5 e 6. Interação Radiação-Matéria Onde se situa a camada de ozono? A Estratosfera situa-se entre os 10/15 km e os 50 km que é onde se situa cerca de 90% do ozono. As maiores concentrações de ozono encontram-se a altitudes entre os 15 km e os 35 km. Esta camada desempenha um papel fundamental para a vida na Terra ao absorver mais de 95% da radiação UV proveniente do Sol. 1

2 O ozono como filtro protetor da Terra O ozono como filtro protetor da Terra As radiações ultravioleta (UV) que podem atingir a Terra agrupam-se em três tipos: 2

3 Filtros Os protetores solares são de uso indispensável para a proteção dos efeitos nocivos da radiação do Sol são preparados utilizando filtros solares. Esses filtros solares podem ser: Filtros Químicos, se são constituídos por substâncias que absorvem a luz por processos químicos. Filtro químico Filtros Físicos (Mecânicos), se contêm na sua composição partículas que refletem a luz solar. Os protetores preparados com filtros mecânicos são chamados bloqueadores solares. Uns bons óculos podem proteger as radiações UV-A e UV-B. Nota: Para proteger os olhos das radiações UV-A e UV-B os óculos não têm de ser escuros. Filtro mecânico São filtros que absorvem de uma forma seletiva uma determinada radiação antes que se originem reações fotoquímicas. Atuam principalmente por reflexão e difusão da radiação. 3

4 Filtros químicos Têm como função absorver as radiações UV (A, B, C). Os filtros químicos têm como principais substâncias: As benzofenonas (absorvem UV-A); O ácido p-aminobenzóico e ciclamatos (absorvem UV-B); O óxido de zinco branco que é opaco às radiações; O dióxido de titânio é um bloqueador devido ao seu alto índice de refração e à sua grande capacidade de absorver a luz UV. IPS (Índice de Proteção Solar) Pode tomar valores de 2 a 60. Mede a proteção contra os raios UV-B. Quanto maior for o IPS, maior é a proteção proporcionada pelo filtro solar. O mínimo IPS recomendado é 25, contudo varia com o tom de pele. Será que o IPS, é igual para todos os indivíduos? 4

5 Índice de proteção solar (IPS) Quando se compra um protetor solar deve fazer-se a sua seleção de acordo com o índice de proteção solar que este apresenta. Qual o significado de IPS 30? Traduz a capacidade de proteção contra a radiação solar que o produto apresenta, isto é, o tempo máximo em que é possível estar exposto ao sol sem sofrer lesões ao nível da epiderme. Por exemplo, se um protetor solar apresentar um índice de proteção solar 30, este permite uma permanência ao sol, sem complicações, durante um tempo trinta vezes superior ao que seria possível se não se usasse um filtro solar. As queimaduras da pele podem ser classificadas em diferentes graus Uma queimadura solar de 1. grau é uma queimadura suave: é dolorosa e a pele fica vermelha. As camadas externas da epiderme descamam entre 3 e 6 dias, com irritação e vermelhidão persistente durante uma semana ou mais. As de 2. grau são queimaduras mais intensas que podem ocasionar lesões mais internas em cerca de metade da espessura da pele. Há lugar à formação de bolhas e cura espontaneamente. As de 3. grau são raras e só acontecem após vários dias de exposição: provocam lesões em toda a espessura da pele com formação de feridas (úlceras). A cura deve ser feita por enxertia de pele. 5

6 Formação do Ozono na atmosfera O ozono forma-se, naturalmente, quando a radiação ultravioleta interage com as moléculas de O 2 da Estratosfera, dando origem ao oxigénio atómico. Este combina-se rapidamente com outras moléculas de O 2, formando o ozono. Destruição natural do Ozono na atmosfera A destruição natural do ozono ocorre na Estratosfera, pois ele absorve algumas das radiações UV, potencialmente perigosas (UV-C e UV-B). 6

7 Formação e destruição do Ozono Os CFC s e a destruição do ozono 7

8 Os CFC s e a destruição do ozono Os CFC s e a destruição do ozono 8

9 Os CFC s e a destruição do ozono Os CFC s e a destruição do ozono Os CFC s são decompostos pelas radiações UV libertando os radicais cloro. Por exemplo: O cloro atómico, muito reativo, vai reagir com o ozono, originando monóxido de cloro e oxigénio (a). O monóxido de cloro reagindo com o oxigénio atómico, que abunda na Estratosfera origina, de novo, o cloro atómico (b). Como se deduz através destas duas equações, os átomos de cloro não vão ser consumidos. Funcionam como catalisadores. Há outras substâncias que funcionam como catalisadores da reação de decomposição do ozono, nomeadamente as que produzam os radicais livres: H, OH, NO e Br 9

10 CFC s Impacto das radiações UV em atmosfera sem e com CFC. Alternativas aos CFC 10

11 Como se mede a concentração de Ozono UD - Unidade Dobson - Mede a concentração de ozono na atmosfera. 1 UD = 0,01 mm de ozono em condições normais de temperatura e pressão. Como se mede a concentração de Ozono O Dobson (DU) é a unidade de medida da concentração de ozono (O 3 ). Utiliza-se esta unidade em memória do cientista britânico G. M. B. Dobson que nos anos 20 do século passado desenvolveu um espectrofotómetro para a medição operacional da quantidade total de ozono a partir da análise do espectro da radiação solar ultravioleta. Esta unidade corresponde ao valor de 2, moléculas de ozono por centímetro quadrado, ou seja 2, moléculas de ozono por metro quadrado. 11

12 Como está o ozono distribuído no mundo? O buraco do ozono na Antártida 12

13 TPC Exercícios que ficarem por fazer da APSA 6 Ozono: destruição da camada de ozono; protocolos e adendas. CFC e alternativas 13

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