Osôn

Nwy sydd yn bresennol yn atmosffer y Ddaear, ac sydd wedi’i ffurfio o dri atom o ocsigen (O₃), ydy Osôn.

Osôn

Names
Enw IUPAC Triocsigen
Dynodwyr
CAS Number	10028-15-6
ChEBI	CHEBI:25812
ChemSpider	23208
ECHA InfoCard	100.030.051
Rhif EC	233–069–2
Cyfeirnodau Gmelin	1101
MeSH	[www.nlm.nih.gov/cgi/show_data.php?acc={{{MeSH}}} {{{MeSH}}}]
PubChem
Rhif RTECS	RS8225000
UNII	66H7ZZK23N
InChI InChI=1S/O3/c1-3-2 Y Key: CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Y InChI=1/O3/c1-3-2 Key: CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYAY
Priodweddau
Molecular formula	O3
Molar mass	48.00 g mol−1
Golwg	Nwy glas golau
Dwysedd	2.144 mg cm−3 (at 0 °C)
Pwynt berwi	−192.2 °C; −313.9 °F; 81.0 K
Pwynt berwi	−112 °C; −170 °F; 161 K
Hydoddedd	mae'n hydoddi'n hawdd mewn asid swlffwrig neu carbon tetraclorid (CCl4)
Indecs plygiant (nD)	1.2226 (hylif)
Strwythur
Grŵp gofod	C2v
Geometreg y cyfesurynnau	Croeslin
Siap Moleciwlar	Dihedral
Hybridisation	sp2 am O1
Moment deupol	0.53 D
Thermo-cemeg
Entropi So298	238.92 J K−1 mol−1
Newid enthalpi ΔfHo298	142.67 kJ mol−1
Peryglon
Dosbarthiad EU (67/548/EEC)	O Xi
NFPA 704	0 4 4 OX
Cyfansoddion Perthnasol
Cyfansoddion perthnasol	Swlffwr deuocsid Triswlffwr Deuswlffwr monocsid
Oni nodir yn wahanol, nodir data ar gyfer defnyddiau yn eu cyflwr arferol (ar dymheredd o 25 °C (77 °F), 100 kPa)
Infobox references

Darganfuwyd y nwy osôn, a enwir ar ôl y gair Groegaidd am "arogl", yn 1839 gan C. F. Schönbein. Fodd bynnag, ni chafodd ei fodolaeth yn yr atmosffer ei gydnabod tan 1850, nac ychwaith yr haen osôn tan ddechrau’r 20g.

Caiff osôn ei greu a’i ddinistrio’n gyson drwy adweithiau cemegol naturiol yn y stratosffer. Mae ocsigen yn dueddol o fodoli fel ocsigen moleciwlar (O₂) yn yr atmosffer. Pan gaiff ymbelydredd uwchfioled (sef ymbelydredd solar â thonfedd rhwng 2.4 a 3.2 × 10⁻⁷m) ei amsugno gan yr ocsigen moleciwlar, mae’r ocsigen moleciwlar yn gwahanu i ffurfio dau atom o ocsigen. Mae gan ocsigen atomig (O) le i ddau le gwag i electronau yn ei blisgyn electron (electron shell) allanol. Golyga hyn fod ocsigen atomig yn methu bodoli am hir fel atom rhydd. Er mwyn cael plisgyn electron allanol llawn, mae ocsigen yn uno ag elfennau neu gyfansoddion i rannu’r pâr o electronau ychwanegol gofynnol. Weithiau, yr elfen ofynnol hon yw atom arall o ocsigen, i ffurfio ocsigen moleciwlar (O₂). Ar adegau prin arall, fodd bynnag, a thua miliwn gwaith yn llai cyffredin, y sylwedd arall yw ocsigen moleciwlar, a chaiff moleciwl o osôn ei greu. Yn syml, O + O₂ → O₃. Gelwir y broses hon o ffurfio osôn yn ffotolysis (photolysis).

Wrth i osôn amsugno ymbelydredd uwchfioled, y mae’n derbyn digon o egni i oresgyn y rhwymau cemegol sy’n cysylltu’r tri atom, proses a elwir yn ffotoddatgysylltiad (photodissociation). Yn syml, O₃ → O₂ + O. Sylwer bod heulwen yn hanfodol ar gyfer cynhyrchiad osôn (wrth i ymbelydredd uwchfioled wahanu ocsigen moleciwlar) a’i ddinistrio (gan ymbelydredd uwchfioled), felly nid yw’r adweithiau’n medru digwydd mewn tywyllwch. Er mai dyma’r broses fwyaf adnabyddus o ddinistrio osôn naturiol, y mae ocsidiau hydrogen a nitrogen, ymysg eraill, hefyd yn troi osôn yn ôl i ocsigen. Mae ffurfiant a distryw osôn yn yr atmosffer yn hafal o dan amodau naturiol ac yn cadw mewn cydbwysedd; caiff tua biliwn tunnell ei ffurfio a’i ddinistrio’n naturiol pob blwyddyn. Yr adweithiau cemegol yma sydd bennaf gyfrifol am atal mwyafrif yr ymbelydredd uwchfioled mwyaf niweidiol rhag cyrraedd wyneb y ddaear. Rhennir ymbelydredd uwchfioled (UV) i dri israniad, o’r enw UV-A, UV-B ac UV-C. UV-A yw’r ymbelydredd sy’n hirach na 3.2 × 10⁻⁷m, ac nid yw’n cael ei amsugno gan osôn o gwbl; UV-B sydd â thonfedd o 2.8–3.2 × 10⁻⁷m ac fe’i hamsugnir i raddau gan osôn, tra bod gan UV-C tonfedd o 2.4–2.8 × 10⁻⁷m ac yn cael ei amsugno bron i gyd gan osôn. Felly UV-C ac UV-B sydd yn bennaf gyfrifol am gynhyrchiad a distryw osôn naturiol.

Caiff crynodiad osôn yn y golofn osôn (ozone column), sef y golofn o atmosffer uwchben 1 cm² o arwynebedd y ddaear, ei fesur mewn Unedau Dobson (UD). Mae 1 UD yn cyfateb i 2.69 × 10⁶ moleciwl o osôn. Nid yw crynodiad osôn yn hafal ar draws y byd gan ei fod, yn naturiol, ar ei leiaf yn y trofannau (dim mwy na thua 200–250 UD) ac ar ei fwyaf ger y pegynau (tua 400–500 UD yn ystod y gaeaf). Bodola’r patrwm lledredol hwn oherwydd cylchrediadau atmosfferig sydd yn cludo aer o’r trofannau, lle crëwyd yr osôn, i’r pegynau. Ceir amrywiaeth tymhorol naturiol, yn ogystal, wrth i osôn grynhoi yn y lledredau uchaf o ganlyniad i ddiffyg heulwen yn ystod y gaeaf. Ceir mewnbwn o osôn o’r trofannau i’r pegynau ond nid yw’r osôn yn cael ei ddinistrio yn nhywyllwch y gaeaf pegynol.

O ganlyniad i ymyrraeth dynoliaeth, fodd bynnag, ceir lefelau o ond tua 350 UD yn ystod y gaeaf yn hemisffer y de. Mae gweithredoedd pobl yn cynyddu’r crynodiad (concentration) o rai sylweddau sy’n medru cyflymu’r gyfradd o ddinistrio osôn yn y stratosffer: ocsidiau o nitrogen, hydrogen, bromid a chlorin. Mae’r anghydbwysedd hwn wedi arwain at ddarwagiad osôn a thwll yn yr haen osôn, sef y twll osôn.

Yn isel yn yr atmosffer, sef yn y troposffer, y mae crynodiad osôn wedi cynyddu oherwydd adweithiau ffotocemegol ar lygryddion anthropogenig. Gall crynodiadau uchel o osôn yn y troposffer niweidio llystyfiant, iechyd pobl ac anifeiliaid, a difrodi rwber a phlastig.

Pwynt berwi osôn yw −111.9 °C.

Effaith ar eich iechyd

Gall yr osôn lidio llwybrau anadlu pobl iach a phobl sydd â chyflwr ar eu hysgyfaint. Gall lefelau uchel hefyd gwneud hi’n annifyr i chi anadlu, lleihau faint o aer all eich ysgyfaint ddal, ac achosi symptomau asthma. Os oes gennych chi gyflwr ar eich ysgyfaint, gall lefelau osôn uchel achosi trafferthion anadlu, gwich ar y frest a thagu. Efallai bydd angen i bobl sydd ag asthma ddefnyddio anadlydd lleddfu mwy. Caiff mwy o bobl eu hanfon i’r ysbyty efo problemau iechyd sy’n ymwneud ag asthma a symptomau COPD, gan fod mwy o berygl o salwch fel niwmonia a broncitis pan fydd lefelau osôn yn uchel.

Llyfryddiaeth

• Avallone, L.M. (2005) Ozone. World Book Online Reference Center. World Book, Inc.
• Goudie, A.S. (2000) Ozone, Yn Thomas, D.G. a Goudie, A. (Gol) The Dictionary of Physical Geography, Blackwell, Rhydychen, t. 352.
• Reid, S.J. (2000) Ozone and Climate Change: A Beginner’s Guide, Gordon and Breach Science Publishers, Amsterdam, t. 53–128.