Въздухът е смес от газове, която обгражда Земята и образува нейната атмосфера. Въздухът е невидим и без вкус и обикновено без мирис. Въздухът има тегло, той може да бъде разширен или компресиран и под екстремни ниски температуриможе да се превърне в течност или дори твърдо. Ние наричаме въздуха в движение вятър. Има достатъчно мощност, за да върти остриета на мелница и да движи кораби през морето.

Съставът на въздуха е доста сложен, въпреки че основните му компоненти са азот - около 78% и кислород - около 21%. Въздухът също така съдържа аргон, въглероден диоксид, водна пара, неон, хелий, метан, криптон и озон.

Кислородът във въздуха е жизненоважен за всички земни животни и растения. Чрез дишането животните и растенията получават кислород и го използват за получаване на енергия от храната и освобождаване на въглероден диоксид. Въглеродният диоксид се използва от растенията за фотосинтеза, по време на която растенията получават енергия и отделят кислород.

Въглеродният диоксид представлява само 0,03% от обема на въздуха. Образува се не само при горене, но и при горене и разлагане на органични вещества.

Въздухът също съдържа вода в газообразна форма. Процентното съдържание на вода във въздуха се нарича влажност. Влажността може да варира в зависимост от надморската височина и температурата.

Въздухът обикновено съдържа и много малки прахови частици, като вулканичен прах, цветен прашец, мухъл и спори на водорасли, бактерии, сажди и прах. Праховите частици например могат да се видят в слънчева стая. Разсейването на слънчевата светлина води до цвета на Слънцето по време на изгрев и залез.

Въздухът има плътност и налягане. На морското равнище плътността на атмосферата е приблизително 1,3 kg/m3. Атмосферното налягане на морското равнище е 101,3 kPa. Това налягане е "една атмосфера" - единица за налягане, измерена например в автомобилни гуми. С увеличаване на надморската височина налягането намалява. На надморска височина от 6 km налягането на въздуха вече е 2 пъти по-малко (около 50 kPa). Налягането на въздуха се измерва с помощта на специално устройство - барометър.

Сгъстеният въздух отдавна се използва в различни области, например за работа с въздушни чукове, крикове, лебедки, формовъчни машини, устройства за занитване и медицински инструменти. Сгъстеният въздух се използва и в пясъкоструйни машини за почистване на части, както и за пробиване на стъкло, метал и бетон. Още в края на 50-те години на миналия век, първият превозно средствовърху въздушна възглавница, която се движи по слой от създаден сгъстен въздух.

Нека направим резервация веднага: азотът във въздуха заема повечето, въпреки това химичен съставостаналата част е много интересна и разнообразна. Накратко, списъкът с основните елементи е както следва.

Въпреки това ще дадем някои обяснения за функциите на тези химични елементи.

1. Азот

Съдържанието на азот във въздуха е 78% по обем и 75% по маса, т.е. този елемент доминира в атмосферата, има заглавието на един от най-често срещаните на Земята и освен това се намира извън човешкото жилище зона - на Уран, Нептун и в междузвездните пространства. И така, вече разбрахме колко азот има във въздуха, но остава въпросът за неговата функция. Азотът е необходим за съществуването на живите същества, той е част от:

• протеини;
• аминокиселини;
• нуклеинова киселина;
• хлорофил;
• хемоглобин и др.

Средно около 2% от живата клетка се състои от азотни атоми, което обяснява защо във въздуха има толкова много азот като процент от обема и масата.
Азотът също е един от инертните газове, извлечени от атмосферния въздух. От него се синтезира амоняк и се използва за охлаждане и други цели.

2. Кислород

Съдържанието на кислород във въздуха е един от най-популярните въпроси. Запазвайки интригата, нека се разсеем с едно забавен факт: Кислородът е открит два пъти - през 1771 и 1774 г., но поради различия в публикациите за откритието, честта да открие елемента се пада на английския химик Джоузеф Пристли, който всъщност изолира кислорода втори. Така делът на кислорода във въздуха варира около 21% по обем и 23% по маса. Заедно с азота тези два газа образуват 99% от целия земен въздух. Въпреки това, процентът на кислород във въздуха е по-малък от азота и въпреки това не изпитваме проблеми с дишането. Факт е, че количеството кислород във въздуха е оптимално изчислено специално за нормално дишане, в чиста форматози газ действа на тялото като отрова и води до затруднения в работата нервна система, проблеми с дишането и кръвообращението. В същото време липсата на кислород също влияе негативно на здравето, причинявайки кислороден глад и всички свързани неприятни симптоми. Следователно колко кислород се съдържа във въздуха е това, което е необходимо за здравословно, пълно дишане.

3. Аргон

Аргонът е на трето място във въздуха, той е без мирис, цвят и вкус. Значително биологична роляТози газ не е открит, но има наркотичен ефект и дори се смята за допинг. Аргонът, извлечен от атмосферата, се използва в промишлеността, медицината, за създаване на изкуствена атмосфера, химически синтез, гасене на пожари, създаване на лазери и др.

4. Въглероден диоксид

Въглеродният диоксид съставлява атмосферата на Венера и Марс; процентът му във въздуха на Земята е много по-нисък. В същото време в океана се съдържа огромно количество въглероден диоксид, който редовно се доставя от всички дишащи организми и се освобождава поради работата на индустрията. В човешкия живот въглеродният диоксид се използва при пожарогасене, в хранително-вкусовата промишленост като газ и като хранителна добавка E290 – консервант и набухвател. В твърда форма въглеродният диоксид е един от най-известните хладилни агенти, „сух лед“.

5. Неон

Същата мистериозна светлина от диско светлини, ярки знаци и модерни фарове е петата най-често срещана химичен елемент, който се вдишва и от хората – неон. Подобно на много инертни газове, неонът има наркотичен ефект върху хората при определено налягане, но именно този газ се използва при обучението на водолази и други хора, работещи под високо кръвно налягане. Също така неоново-хелиевите смеси се използват в медицината за респираторни заболявания; самият неон се използва за охлаждане, при производството на сигнални светлини и същите тези неонови лампи. Въпреки това, противно на стереотипа, неонова светлина не е синя, а червена. Всички останали цветове се произвеждат от лампи с други газове.

6. Метан

Метанът и въздухът имат много древна история: в първичната атмосфера, още преди появата на човека, метанът е бил в много по-големи количества. Сега извличан и използван като гориво и суровина в производството, този газ не е толкова широко разпространен в атмосферата, но все пак се отделя от Земята. Съвременните изследвания установяват ролята на метана в дишането и жизнените функции на човешкия организъм, но все още няма достоверни данни за това.

7. Хелий

След като погледне колко хелий има във въздуха, всеки ще разбере, че този газ не е един от най-важните. Наистина, трудно е да се определи биологично значениетози газ. Освен смешното изкривяване на гласа при вдишване на хелий от балон :) Хелият обаче намира широко приложение в индустрията: в металургията, хранително-вкусовата промишленост, за пълнене на самолетни и метеорологични балони, в лазери, ядрени реактори и т.н.

8. Криптон

Не говорим за родината на Супермен :) Криптонът е инертен газ, който е три пъти по-тежък от въздуха, химически инертен, извлича се от въздуха, използва се в лампи с нажежаема жичка, лазери и все още се изучава активно. Сред интересните свойства на криптона, заслужава да се отбележи, че при налягане от 3,5 атмосфери той има наркотичен ефект върху хората, а при 6 атмосфери придобива остра миризма.

9. Водород

Водородът във въздуха заема 0,00005% от обема и 0,00008% от масата, но в същото време е най-често срещаният елемент във Вселената. Напълно възможно е да напишем отделна статия за неговата история, производство и приложение, така че сега ще се ограничим до малък списък от индустрии: химическа, горивна, хранително-вкусова промишленост, авиация, метеорология, електроенергия.

10. Ксенон

Последният е компонент на въздуха, който първоначално се счита само за примес на криптон. Името му се превежда като „извънземен“, а процентът на съдържание както на Земята, така и извън нея е минимален, което доведе до високата му цена. Днес не могат без ксенон: производството на мощни и импулсни източници на светлина, диагностика и анестезия в медицината, двигатели на космически кораби, ракетно гориво. Освен това при вдишване ксенонът значително понижава гласа (обратно действие на хелия), а отскоро вдишването на този газ е включено в списъка на допинговите вещества.

Въздухът на горещия, слънчев юг и суровия, студен север съдържа еднакво количество кислород.

Един литър въздух винаги съдържа 210 кубически сантиметра кислород, което е 21 процента от обема.

Най-много азот във въздуха се съдържа в 780 кубически сантиметра на литър, или 78 процента от обема. Във въздуха има и малко количество инертни газове. Тези газове се наричат ​​инертни, защото почти не се комбинират с други елементи.

От инертните газове във въздуха аргонът е най-разпространен - ​​има около 9 кубически сантиметра на литър. Във въздуха неонът се намира в много по-малки количества: в литър въздух има 0,02 кубически сантиметра. Има още по-малко хелий - само 0,005 кубически сантиметра. Криптонът е 5 пъти по-малко от хелия - 0,001 кубичен сантиметър, а ксенонът е много малък - 0,00008 кубичен сантиметър.

Въздухът също съдържа газообразни химични съединения, например въглероден диоксид или въглероден диоксид (CO 2). Количество въглероден двуокисвъв въздуха варира от 0,3 до 0,4 кубически сантиметра на литър. Съдържанието на водни пари във въздуха също е променливо. В сухо и горещо време те са по-малко, а в дъждовно – повече.

Съставът на въздуха може да бъде изразен и като тегловни проценти. Познавайки теглото на 1 литър въздух и специфичното тегло на всеки газ, включен в неговия състав, е лесно да преминете от обемни стойности към тегловни. Азот във въздуха съдържа около 75,5, кислород - 23,1, аргон - 1,3 и въглероден диоксид (въглероден диоксид) -0,04 тегловни процента.

Разликата между тегловните и обемните проценти се дължи на различното специфично тегло на азота, кислорода, аргона и въглеродния диоксид.

Кислородът, например, лесно окислява медта при висока температура. Следователно, ако прекарате въздух през тръба, пълна с горещи медни стружки, когато той напусне тръбата, той няма да съдържа кислород. Можете също така да премахнете кислорода от въздуха с фосфор. По време на горенето фосфорът лакомо се свързва с кислорода, образувайки фосфорен анхидрид (P 2 O 5).

Съставът на въздуха е определен през 1775 г. от Лавоазие.

Докато нагрява малко количество метален живак в стъклена реторта, Лавоазие поставя тесния край на ретортата под стъклена камбана, която се накланя в съд, пълен с живак. Този експеримент продължи дванадесет дни. Живакът в ретортата, нагрят почти до кипене, все повече се покриваше с червен оксид. В същото време нивото на живака в преобърнатата капачка започва да се покачва забележимо над нивото на живака в съда, в който се намира капачката. Живакът в ретортата, окислявайки се, отнема все повече и повече кислород от въздуха, налягането в ретортата и камбаната спада и вместо изразходвания кислород в камбаната се засмуква живак.

Когато целият кислород беше изразходван и окисляването на живака спря, абсорбцията на живак в камбаната също спря. Измерен е обемът на живака в камбаната. Оказа се, че тя представлява V 5 част от общия обем на камбаната и ретортата.

Газът, останал в камбаната и ретортата, не поддържаше горене или живот. Тази част от въздуха, която заемаше почти 4/6 от обема, беше наречена азот.

По-точни експерименти в края на 18 век установяват, че въздухът съдържа 21 процента кислород и 79 процента азот по обем.

Едва в края на 19 век стана известно, че въздухът съдържа аргон, хелий и други инертни газове.

Дадено в табл. 1.1 съставът на атмосферния въздух претърпява различни промени в затворените пространства. Първо, процентът на отделните необходими компоненти се променя и второ, появяват се допълнителни, които не са типични чист въздухпримеси. В този параграф ще говорим за промени в състава на газа и неговите допустими отклонения от нормалното.

Най-важните газове за човешкия живот са кислородът и въглеродният диоксид, които участват в газообмена между хората и заобикаляща среда. Този газов обмен се извършва главно в човешките бели дробове по време на дишане. Обменът на газ, протичащ през повърхността на кожата, е приблизително 100 пъти по-малък, отколкото през белите дробове, тъй като повърхността на тялото на възрастен човек е приблизително 1,75 m2, а повърхността на алвеолите на белите дробове е около 200 m2. Процесът на дишане е придружен от образуване на топлина в човешкото тяло в количество от 4,69 до 5,047 (средно 4,879) kcal на 1 литър погълнат кислород (преобразуван във въглероден диоксид). Трябва да се отбележи, че само малка част от кислорода, съдържащ се във вдишвания въздух, се абсорбира (приблизително 20%). Така че, ако атмосферният въздух съдържа приблизително 21% кислород, тогава въздухът, издишан от човек, ще съдържа около 17%. Обикновено количеството издишан въглероден диоксид е по-малко от количеството абсорбиран кислород. Съотношението на обемите въглероден диоксид, отделен от човек, и абсорбирания кислород се нарича респираторен коефициент (RQ), който обикновено варира от 0,71 до 1. Въпреки това, ако човек е в състояние на силно вълнение или извършва много тежка работа , RQ може да бъде дори по-голямо от едно.

Количеството кислород, необходимо на човек за поддържане на нормални жизнени функции, зависи главно от интензивността на работата, която извършва, и се определя от степента на нервно и мускулно напрежение. Абсорбцията на кислород в кръвта става най-добре при парциално налягане от около 160 mmHg. чл., че при атмосферно налягане 760 mmHg Изкуство. съответства на нормалното процентно съдържание на кислород в атмосферния въздух, т.е. 21%.

Благодарение на способността на човешкото тяло да се адаптира, нормално дишане може да се наблюдава дори при по-малко количество кислород.

Ако намаляването на съдържанието на кислород във въздуха се дължи на инертни газове (например азот), тогава е възможно значително намаляване на количеството кислород - до 12%.

Въпреки това, в затворени пространства намаляването на съдържанието на кислород е придружено не от увеличаване на концентрацията на инертни газове, а от натрупване на въглероден диоксид. При тези условия максимално допустимото минимално съдържание на кислород във въздуха трябва да бъде много по-високо. Обикновено съдържанието на кислород от 17 обемни процента се приема като норма за тази концентрация. Най-общо казано, в затворени помещения процентът на кислород никога не намалява до тази норма, тъй като концентрацията на въглероден диоксид достига граничната стойност много по-рано. Поради това практически е по-важно да се установят максимално допустими норми за съдържанието на въглероден диоксид, отколкото на кислород в затворени пространства.

Въглеродният диоксид CO2 е безцветен газ със слаб кисел вкус и мирис; той е 1,52 пъти по-тежък от въздуха и леко отровен. Натрупването на въглероден диоксид във въздуха на затворени пространства води до главоболие, световъртеж, слабост, загуба на чувствителност и дори загуба на съзнание.

Смята се, че количеството въглероден диоксид в атмосферния въздух е 0,03% от обема. Това важи за селските райони. Във въздуха на големите индустриални центрове съдържанието му обикновено е по-високо. За изчисления се взема концентрация от 0,04%. Въздухът, издишван от хората, съдържа приблизително 4% въглероден диоксид.

Без никакви вредни последици за човешкото тяло във въздуха на затворени пространства могат да се понасят концентрации на въглероден диоксид значително по-високи от 0,04%.

Максимално допустимата концентрация на въглероден диоксид зависи от продължителността на престоя на хората в определено затворено помещение и от вида на тяхната професия. Например за запечатани укрития, когато се поставят в тях здрави хораза период не повече от 8 часа може да се приеме нормата от 2% за максимално допустима концентрация на CO2. За краткосрочни престои тази ставка може да бъде увеличена. Възможността човек да бъде в среда с повишени концентрациивъглероден диоксид се дължи на способността човешкото тялоадаптират се към различни условия. Когато концентрацията на CO2 е по-висока от 1%, човек започва да вдишва значително повече въздух. Така при концентрация на CO2 от 3% дишането се удвоява дори в покой, което само по себе си не причинява забележими негативни последицис относително кратък престой в такъв въздух на човек. Ако човек остане в стая с концентрация на CO2 от 3% за достатъчно дълго време (3 или повече дни), той е изложен на риск от загуба на съзнание.

Когато хората стоят дълго време в затворени помещения и когато хората извършват тази или онази работа, максимално допустимата концентрация на въглероден диоксид трябва да бъде значително по-ниска от 2%. Разрешено е да варира от 0,1 до 1%. Съдържанието на въглероден диоксид от 0,1% може да се счита за приемливо за обикновени неуплътнени помещения на сгради и конструкции за различни цели. По-ниска концентрация на въглероден диоксид (около 0,07-0,08) трябва да се предписва само за помещенията на медицински и детски заведения.

Както ще стане ясно от това, което следва, изискванията за съдържанието на въглероден диоксид във въздуха на помещенията на надземни сгради обикновено се изпълняват лесно, ако източниците на емисиите му са хора. Иначе въпросът е кога се натрупва въглероден диоксид производствени помещенияв резултат на едно или друго технологични процеси, възникващи например в цехове за дрожди, варене, хидролиза. В този случай 0,5% се приема като максимално допустима концентрация на въглероден диоксид.

Газов съставатмосферен въздух

Газовият състав на въздуха, който дишаме, изглежда така: 78% е азот, 21% е кислород и 1% са други газове. Но в атмосферата на големите индустриални градове това съотношение често се нарушава. Значителна част се състои от вредни примеси, причинени от емисии от предприятия и превозни средства. Автомобилният транспорт въвежда в атмосферата много примеси: въглеводороди с неизвестен състав, бензо(а)пирен, въглероден диоксид, серни и азотни съединения, олово, въглероден оксид.

Атмосферата се състои от смес от редица газове - въздух, в който са суспендирани колоидни примеси - прах, капчици, кристали и др. Съставът на атмосферния въздух се променя слабо с надморската височина. Въпреки това, започвайки от надморска височина от около 100 km, заедно с молекулярния кислород и азота, в резултат на дисоциацията на молекулите се появява и атомен кислород и започва гравитационното разделяне на газовете. Над 300 km в атмосферата преобладава атомарният кислород, над 1000 km - хелият и след това атомарният водород. Налягането и плътността на атмосферата намаляват с надморската височина; около половината от общата маса на атмосферата е концентрирана в долните 5 км, 9/10 в долните 20 км и 99,5% в долните 80 км. На височини около 750 km плътността на въздуха пада до 10-10 g/m3 (докато земната повърхносття е около 103 g/m3), но дори и такава ниска плътност все пак е достатъчна за появата на сияния. Атмосферата няма рязка горна граница; плътността на съставните газове

Съставът на атмосферния въздух, който всеки от нас диша, включва няколко газа, основните от които са: азот (78,09%), кислород (20,95%), водород (0,01%), въглероден диоксид (въглероден диоксид) (0,03%) и инертни газове (0,93%). Освен това във въздуха винаги има известно количество водна пара, чието количество винаги се променя с промените в температурата: колкото по-висока е температурата, толкова по-голямо е съдържанието на пари и обратно. Поради колебания в количеството водни пари във въздуха, процентът на газовете в него също не е постоянен. Всички газове, които изграждат въздуха, са без цвят и мирис. Теглото на въздуха се променя в зависимост не само от температурата, но и от съдържанието на водни пари в него. При една и съща температура теглото на сухия въздух е по-голямо от това на влажния въздух, т.к водната пара е много по-лека от въздушната пара.

Таблицата показва газовия състав на атмосферата в обемно съотношение на масата, както и продължителността на живота на основните компоненти:

Свойствата на газовете, които изграждат атмосферния въздух под налягане се променят.

Например: кислородът под налягане над 2 атмосфери има токсичен ефект върху тялото.

Азотът под налягане над 5 атмосфери има наркотичен ефект (азотна интоксикация). Бързото издигане от дълбините причинява декомпресионна болест поради бързото освобождаване на азотни мехурчета от кръвта, сякаш я разпенва.

Увеличаването на въглеродния диоксид с повече от 3% в дихателната смес причинява смърт.

Всеки компонент, който съставлява въздуха, с повишаване на налягането до определени граници, се превръща в отрова, която може да отрови тялото.

Изследване на газовия състав на атмосферата. Атмосферна химия

За историята на бързото развитие на сравнително млад клон на науката, наречен атмосферна химия, терминът „изстрел“ (хвърляне), използван във високоскоростните спортове, е най-подходящ. Стартовият пистолет вероятно е изстрелян от две статии, публикувани в началото на 70-те години. Те говориха за възможното разрушаване на стратосферния озон от азотни оксиди - NO и NO 2. Първият принадлежеше на бъдещето Нобелов лауреат, а след това и на служител на Стокхолмския университет П. Крутцен, който смята, че вероятният източник на азотни оксиди в стратосферата е естественият азотен оксид N2O, който се разпада под въздействието на слънчевата светлина. Авторът на втората статия, химик от Калифорнийския университет в Бъркли Г. Джонстън, предположи, че азотните оксиди се появяват в стратосферата в резултат на човешката дейност, а именно по време на емисиите на продукти от горенето от реактивни двигатели на самолети на голяма надморска височина.

Разбира се, горните хипотези не са възникнали от нищото. Съотношение по понеосновните компоненти в атмосферния въздух - молекулите на азота, кислорода, водните пари и др. - са били известни много по-рано. Още през втората половина на 19в. В Европа бяха направени измервания на концентрациите на озон в повърхностния въздух. През 30-те години на миналия век английският учен С. Чапман открива механизма на образуване на озон в чисто кислородна атмосфера, показвайки набор от взаимодействия на кислородни атоми и молекули, както и озон, в отсъствието на други компоненти на въздуха. Въпреки това, в края на 50-те години, измерванията с помощта на метеорологични ракети показаха, че има много по-малко озон в стратосферата, отколкото би трябвало да има според реакционния цикъл на Чапман. Въпреки че този механизъм остава основен и до днес, стана ясно, че има някои други процеси, които също участват активно в образуването на атмосферния озон.

Заслужава да се отбележи, че до началото на 70-те години знанията в областта на атмосферната химия са получени главно чрез усилията на отделни учени, чиито изследвания не са обединени от никаква социално значима концепция и най-често са от чисто академичен характер. Работата на Джонстън е друг въпрос: според неговите изчисления 500 самолета, летящи по 7 часа на ден, биха могли да намалят количеството стратосферен озон с не по-малко от 10%! И ако тези оценки бяха справедливи, тогава проблемът веднага стана социално-икономически, тъй като в този случай всички програми за развитие на свръхзвукова транспортна авиация и свързаната с нея инфраструктура ще трябва да претърпят значителни корекции и може би дори закриване. Освен това тогава за първи път наистина възникна въпросът, че антропогенната дейност може да предизвика не локален, а глобален катаклизъм. Естествено, в настоящата ситуация теорията се нуждаеше от много тежка и в същото време оперативна проверка.

Нека си припомним, че същността на горепосочената хипотеза беше, че азотният оксид реагира с озона NO + O 3 ® ® NO 2 + O 2 , тогава образуваният при тази реакция азотен диоксид реагира с кислородния атом NO 2 + O ® NO + O 2 , като по този начин се възстановява присъствието на NO в атмосферата, докато молекулата на озона се губи завинаги. В този случай такава двойка реакции, която съставлява азотния каталитичен цикъл на разрушаване на озона, се повтаря, докато химични или физични процеси доведат до отстраняване на азотни оксиди от атмосферата. Например NO 2 се окислява до азотна киселина HNO 3, която е силно разтворима във вода и следователно се отстранява от атмосферата от облаците и валежите. Азотният каталитичен цикъл е много ефективен: една молекула NO по време на престоя си в атмосферата успява да унищожи десетки хиляди озонови молекули.

Но, както знаете, неприятностите не идват сами. Скоро експерти от американските университети – Мичиган (Р. Столарски и Р. Цицерон) и Харвард (С. Уофси и М. Макелрой) – откриха, че озонът може да има още по-безмилостен враг – съединенията на хлора. Хлорният каталитичен цикъл на разрушаване на озона (реакции Cl + O 3 ® ClO + O 2 и ClO + O ® Cl + O 2), според техните оценки, е няколко пъти по-ефективен от азотния. Единствената причина за предпазлив оптимизъм беше, че количеството естествено срещащ се хлор в атмосферата е сравнително малко, което означава, че цялостният ефект от въздействието му върху озона може да не е твърде силен. Ситуацията обаче се промени драматично, когато през 1974 г. служители на Калифорнийския университет в Ървайн С. Роуланд и М. Молина установиха, че източникът на хлор в стратосферата са хлорофлуоровъглеродни съединения (CFC), широко използвани в хладилни агрегати, аерозолни опаковки, и т.н. Тъй като са незапалими, нетоксични и химически пасивни, тези вещества се пренасят бавно от издигащите се въздушни течения от земната повърхност в стратосферата, където техните молекули се разрушават от слънчевата светлина, което води до освобождаване на свободни хлорни атоми. Промишлено производство CFCs, които започнаха през 30-те години, и техните емисии в атмосферата постоянно се увеличават през всички следващи години, особено през 70-те и 80-те години. По този начин, в рамките на много кратък периодОттогава теоретиците са идентифицирали два проблема в атмосферната химия, причинени от интензивно антропогенно замърсяване.

Въпреки това, за да се провери валидността на изложените хипотези, беше необходимо да се изпълнят много задачи.

първо,разширяване лабораторни изследвания, по време на които би било възможно да се определят или изяснят скоростите на фотохимичните реакции между различните компоненти на атмосферния въздух. Трябва да се каже, че много оскъдните данни за тези скорости, които съществуваха по това време, също имаха доста грешки (до няколкостотин процента). В допълнение, условията, при които са направени измерванията, като правило, не съответстват точно на реалностите на атмосферата, което сериозно влошава грешката, тъй като интензивността на повечето реакции зависи от температурата, а понякога и от налягането или плътността на атмосферата въздух.

второ,интензивно изучава радиационните оптични свойства на редица малки атмосферни газове в лабораторни условия. Молекулите на значителен брой компоненти на атмосферния въздух се разрушават от ултравиолетовото лъчение от Слънцето (в реакции на фотолиза), сред които не само CFC, споменати по-горе, но и молекулярен кислород, озон, азотни оксиди и много други. Следователно оценките на параметрите на всяка реакция на фотолиза са еднакво необходими и важни за правилното възпроизвеждане на атмосферните химически процеси, както и скоростите на реакциите между различните молекули.