Ozón O3 (z gréčtiny. Ozon-Woning) je kyslík allotropická modifikácia, ktorá môže existovať vo všetkých troch agregovaných stavoch. Ozón je nestabilná zlúčenina a dokonca aj pri teplote miestnosti sa pomaly rozkladá na molekulárnom kyslíku, ale ozón nie je radikál.

Fyzikálne vlastnosti

Molekulová hmotnosť \u003d 47, 9982 g / mol. Plynný ozón má hustotu 2,144 10-3 g / cm3 pri tlaku 1 atm a 29 ° C.

Ozón - špeciálna látka. Je mimoriadne nestabilný a so zvýšením koncentrácie ľahko disproportifiaty podľa všeobecnej schémy: 2O3 -\u003e 3O2. V plynnej forme ozónu existuje modrastá odtieň, viditeľný s 15 až 20% ozónu vo vzduchu.

Ozón za normálnych podmienok - plyn s ostrým zápachom. Pri veľmi nízkych koncentráciách sa cíti vôňa ozónu, ako príjemná sviežosť, ale so zvýšením koncentrácie sa stáva nepríjemným. Vôňa mrazenej bielizne je vôňa ozónu. Je ľahké si na to zvyknúť.

Jeho hlavné množstvo sa sústreďuje v tzv. "Ozónovým pásom" v nadmorskej výške 15-30 km. Na povrchu zeme je koncentrácia ozónu významne nižšia a absolútne bezpečná pre životné bytosti; Existuje aj názor, že jej úplná absencia tiež nepriaznivo ovplyvňuje ľudský výkon.

Pri koncentráciách asi 10 MPC sa ozón cíti veľmi dobrý, ale po niekoľkých minútach sa pocit zmizne takmer úplne. Treba mať na pamäti pri práci s ním.

Ozón však poskytuje zachovanie života na Zemi, pretože Ozónová vrstva oneskoruje najviac deštruktívne pre živé organizmy a rastliny Časť UV žiarenia s vlnovou dĺžkou menšou ako 300 nM, spolu s CO2 absorbuje IR žiarenie Zeme, bráni tomu v chladení.

Ozón je silnejší ako kyslík rozpustný vo vode. Vo vode sa ozón rozkladá oveľa rýchlejšie ako v plynnej fáze a prítomnosť nečistôt, najmä iónov kovov má výnimočne veľký vplyv na mieru rozkladu.

Rice1. Ozón rozklad v rôznych typoch vody pri teplote 20 ° C (1 - Bidertile; 2 - destilát; 3 - voda "z kohútika"; 4 - filtrovaná voda jazera)

Ozón je dobre adsorbovaný silikagélom a hliníkom. S čiastočným tlakom ozónu, napríklad 20 mm Hg. Art. A pri 0 ° C silikagél absorbuje približne 0,19% hmotn. Ozónu. Pri nízkych teplotách je adsorpcia výrazne oslabená. V adsorbovanom stave je ozón veľmi stabilný. Potenciál ozónu je 12,8 EV.

Chemické vlastnosti ozónu

Líšia sa v dvoch hlavných funkciách - nekontrolovanosť a oxidačné schopnosti. Pridané do vzduchu v nízkych koncentráciách, rozkladá sa relatívne pomaly, ale s zvýšením teploty, rozklad ho urýchľuje a pri teplote viac ako 100 ° C sa stáva veľmi rýchlo.

Prítomnosť vo vzduchu NO2, Cl, ako aj katalytický účinok oxidov kovov - striebro, meď, železo, mangán - urýchliť rozklad ozónu. Ozón má takéto silné oxidačné vlastnosti, pretože jeden z atómov kyslíka je veľmi ľahko štiepený z jeho molekuly. Ľahko prejde do kyslíka.

Kyslík oxiduje pri normálnych teplotách väčšina kovov. Kyslé vodné roztoky ozónu sú pomerne stabilné, v alkalických roztokoch, ozón sa rýchlo zničí. Kovy valenčnej premennej (MN, CO, FE, atď.), Mnohé oxidy, peroxid a hydroxid účinne zničiť ozón. Väčšina kovových povrchov je pokrytá oxidovou fóliou v hornom veterácii stavu kovu (napríklad PBO2, ag2O3, HGO).

Ozón oxiduje všetky kovy, s výnimkou zlata a kovov platinovej skupiny, reaguje s väčšinou ostatných prvkov, rozkladá halogénové plemená (okrem HF), prekladá dolné oxidy na vyššie a tak ďalej.

To nie je oxidovať zlato, platina, iridium, zliatina 75% Fe + 25% Cr. PBS čierna síra síra v bielom sulfáte PBSO4, anhydrid arzénu As2O3 - v arzéne AS2O5 atď.

Ozónová reakcia s valenčnými premennými kovovými iónmi (MN, CR a CO) posledné roky Nájde praktickú aplikáciu na syntézu polotovarov pre farbivá, vitamínový PP (kyselina izonicotická) a ďalšie zmesi mangánových solí a chrómu v kyslom roztoku obsahujúcej oxidizovanú zlúčeninu (napríklad metylpyridín), oxidovaný ozón. Súčasne sa ióny CR3 + prenesú na CR6 + a oxidujú metylpyridíny len kovovými skupinami. V neprítomnosti solí kovov je zničený prevažne aromatické jadro.

Ozón reaguje s mnohými plynmi, ktoré sú prítomné v atmosfére. H2S hydrogénsulfid vodíka pri pripájaní k ozónu zvýrazňuje voľnú síru, anhydrid kyseliny síry SO2 sa zmení na síru SO3; Dusík N2O - v oxidov NO, oxid dusíka NO sa rýchlo oxiduje na NO2, zase NO2 tiež reaguje s ozónom, a nakoniec sa vytvorí N2O5; Amoniak NH3 - v nitrogénomamamatickej soli NH4NO3.

Jedna z najdôležitejších reakcií ozónu s nie organické látky - rozklad jódového draslíka. Táto reakcia sa široko používa na kvantifikáciu ozónu.

Ozón reaguje v niektorých prípadoch s tuhými látkami, tvarovanie Ozonidis. Ozonidy alkalického kovu, kovy alkalických zemín sú izolované: stroncium, bárium a teplota ich stabilizácie sa zvyšuje v určenom riadku; CA (03) 2 je stabilný pri 238 K, VA (03) 2 pri 273 K. Ozonidis rozkladá s tvorbou Naopeksi, napríklad NaO3-\u003e NaO2 + 1 / 2O2. Rôzne ozonidy sú tiež vytvorené s ozónovými reakciami s organickými zlúčeninami.

Ozón oxiduje početné organické látky, nasýtené, nenasýtené a cyklické uhľovodíky. Publikoval veľa výskumu na formulácii produktov ozónových reakcií s rôznymi aromatické uhľovodíky: benzén, xylény, naftalén, fenantén, antracén, benzanttracen, difenylamin, chinolín, kyselina akrylová, atď. On sfarbenie indigo a mnoho ďalších organických farbív, vďaka čomu sa tešia aj do bieliacich tkanív.

Rýchlosť reakcie ozónu s dvojitou väzbou s C \u003d C je 100 000 krát vyššia ako rýchlosť reakcie ozónu s jednou väzbou s C-S. Preto bude ozón v prvom rade trpieť rukáva a guma. Ozón reaguje s dvojitou väzbou s tvorbou medziproduktu komplexu:

Táto reakcia ide pomerne rýchlo pri teplotách pod 0 ° C. V prípade obmedzenia zlúčeniny je ozón iniciátorom obvyklého oxidačnej reakcie:

Zaujímavé interakcie ozónu s niektorými organickými farbivami, ktoré sú vysoko fluoresované v prítomnosti ozónu vo vzduchu. Taký, napríklad, eichrozín, riboflavín a luminol (triaminofálny hydrazid), a najmä Rhodamín-B a podobné, Rhodamine-S.

Vysoké oxidačné vlastnosti ozónu, ničia organické látky a oxidačné kovy (najmä železo) na nerozpustnú formu, schopnosť rozkladať plynné zlúčeniny rozpustné vo vode, nasýtení vodnými roztokmi s kyslíkom, nízkou odolnosťou voči ozónu vo vode a sebazničenie nej nebezpečnosti Vlastnosti - toto všetko v agregáte robí ozón najatraktívnejšou látkou na prípravu voľnej vody a spracovanie rôznych odtokov.

Syntéza ozónu

Ozón je vytvorený v plynnom médiu obsahujúcom kyslík, ak sa vyskytujú podmienky, pri ktorých kyslík disociuje na atómy. Toto je možné vo všetkých formách elektrického výboja: tlejúci, oblúk, iskra, koruna, povrch, bariéra, elektrostrémne, atď. Hlavnou príčinou disociácie je kolízia molekulárneho kyslíka s elektrónmi, zrýchlená v elektrickom poli.

Okrem vypúšťania je disociácia kyslíka spôsobená UV žiarením s rozsiahlou vlnou menšou ako 240 nm a rôzne častice vysokej energie: alfa, beta, gama - častice, röntgenové žiarenie a podobne. Ozón sa tiež získa s vodou elektrolýzou.

V takmer všetkých zdrojoch tvorby ozónu existuje skupina reakcií, v dôsledku čoho sa ozón rozkladá. Zasahujú do tvorby ozónu, ale skutočne existujú a musia sa zohľadniť. To zahŕňa tepelný rozklad v objeme a na stenách reaktora, jeho reaktora s radikálmi a vzrušenými časticami, reakciami s prísadami a nečistôt, ktoré môžu byť v kontakte s kyslíkom a ozónom.

Kompletný mechanizmus pozostáva z významného počtu reakcií. Skutočné inštalácie, za akú zásadu, vykazujú vysoké náklady na energiu výroby ozónu. Účinnosť generátora ozónu závisí od toho, ktorý z nich je dokončený alebo aktívny výkon vypočíta jednotku hmotnosti vytvoreného ozónu.

Bariérový výboj

Pri výtoku bariéry sa rozumie výtok medzi dvoma dielektrikami alebo dielektrickým a kovom. Vzhľadom k tomu, že elektrický reťazec je roztrhnutý dielektrikom, výkon sa vykonáva len striedavým prúdom. Po prvýkrát bol Ozonizer v blízkosti moderného navrhnutý v roku 1897 spoločnosťou Siemens.

S malou kapacitou nemôže byť ozonizátor ochladzovaný, pretože zvýrazňovacie teplo sa odvádza s prietokom kyslíka a ozónu. V priemyselnej výrobe sa ozón syntetizuje aj v oblúkových ozónoch (plazmové horáky), v ozónových generátoroch žiariaceho (lasery) a povrchový výboj.

Fotochemická metóda

Hlavný podiel ozónu vyrobeného na zemi v prírode je tvorený fotochemickým spôsobom. V praktické aktivity Fotochemické metódy ľudskej syntézy hrajú menšiu úlohu ako syntézu pri výboje bariéry. Hlavnou oblasťou ich použitia je získať stredné a malé koncentrácie ozónu. Vyžaduje sa napríklad koncentrácie ozónu, napríklad pri testovaní gumových výrobkov na odolnosť proti praskaniu pri pôsobení atmosférického ozónu. V praxi sa na výrobu ozónu použijú ortuť a excimerové xenónové lampy.

Metóda elektrolytickej syntézy

Prvá zmienka o tvorbe ozónu v elektrolytických procesoch sa vzťahuje na 1907. K dnešnému dňu však mechanizmus vzdelávania zostáva nejasný.

Hydraulické roztoky chlóru alebo kyseliny sírovej sa zvyčajne používajú ako elektrolyt, elektródy sú vyrobené z platiny. Použitie kyselín označených O18 ukázalo, že pri vytváraní ozónu nedávajú svoj kyslík. Hrubá schéma by preto mala zohľadňovať len rozklad vody: \\ t

H2O + O2 -\u003e O3 + 2N + + E-

s možným medziproduktom iónov alebo radikálov.

Tvorba ozónu pod akciou ionizujúce žiarenie

Ozón je vytvorený v množstve procesov sprevádzaných excitovaním molekuly kyslíka alebo svetla alebo elektrické pole. Keď je kyslík ožiarený ionizujúcim žiarením, môžu sa tiež vyskytnúť excitované molekuly a pozorovaná tvorba ozónu. Tvorba ozónu pod pôsobením ionizujúceho žiarenia na súčasnosť sa nepoužila na syntetizáciu ozónu.

Tvorba ozónu v mikrovlnnom poli

Keď kyslík prúd prechádza cez mikrovlnné pole, pozorovala sa tvorba ozónu. Tento proces má malý študovaný, hoci generátory založené na tomto fenoméne sa často používajú v laboratórnej praxi.

Aplikácia ozónu v každodennom živote a vplyv jeho osoby

Ozonovacia voda, vzduch a iné látky

Ozonizovaná voda neobsahuje toxické halogény - typické nečistoty sterilizácie vody s chlórom. Proces ozonizácie sa vykonáva v bublinových kúpeľoch alebo miešačkách, v ktorých sa voda purifikovaná z váženia zmieša s ozonizovaným vzduchom alebo kyslíkom. Nedostatok procesu je rýchle zničenie O3 vo vode (polčas 15-30 minút).

Ozonácia sa používa aj v potravinárskom priemysle na sterilizáciu chladničiek, skladov, eliminácia nepríjemného zápachu; v lekárska prax - dezinfikovať otvorené rany a liečbu niektorých chronických ochorení (trofických vredov, plesňových ochorení), ozonizačné venózne krv, fyziologické roztoky.

Moderné ozonizátory, v ktorých sa ozón získa elektrickým výbojom vo vzduchu alebo kyslíku, pozostávajú z ozónových generátorov a zdrojov energie a sú časť Ozonorové inštalácie, vrátane, okrem ozonizátorov, pomocných zariadení.

V súčasnosti je ozón plynný plyn používaný v tzv. OZÓNOVÝCH Technológiách: čistenie a prípravu pitná voda, čistenie odpadových vôd (domácnosť a priemyselný odtok), plyny atď.

V závislosti od technológie použitia ozónu môže byť produktivita ozonátora z frakcie gramov na desiatky kilogramov ozónu za hodinu. Špeciálne ozonizátory sa používajú na sterilizáciu plynu a malých zariadení. Sterilizácia sa uskutočňuje v umelo navlhčenom médiu ozónu-kyslíka, ktorý naplní sterilizačnú komoru. Sterilizačný cyklus sa skladá zo stupňa výmeny vzduchu v sterilizačnej komore s ozónovou ozónu-kyslíkovou zmesou, etapami sterilizačnej uzávierky a fáze nahradenia zmesi ozón-kyslíka v komore mikrobiologicky čisteným vzduchom.

Ozonizátory používané v medicíne pre ozónovú terapiu majú širokú škálu koncentrácie koncentrácie zmesi ozón-kyslík. Zaručená presnosť koncentrácie zmesi ozónu oxo-kyslíka je riadená systémom automatizácie ozonátora a je automaticky podporovaná.

Biologický účinok ozónu

Biologický účinok ozónu závisí od spôsobu jeho použitia, dávky a koncentrácie. Mnohé z jeho účinkov v rôznych rozmedziach koncentrácie sa prejavujú rôznym stupňom. Základom terapeutického účinku ozónovej terapie je použitie zmesí ozón-kyslíka. Vysoká oxidácia-redukčný ozónový potenciál spôsobuje jeho systematické (obnovenie homeostázy oxygen) a lokálneho (vysloveného dezinfekčného) terapeutického efektu.

Po prvýkrát, ozón ako antiseptický prostriedok použil A. Wolff v roku 1915 na liečenie infikovaných rán. V posledných rokoch sa ozónová terapia úspešne používa v takmer všetkých oblastiach medicíny: v prípade núdze a hnisavé chirurgia, všeobecná a infekčná terapia, gynekológia, urológia, gastroenterológia, dermatológia, kozmetika atď. Použitie ozónu je spôsobené jeho jedinečné spektrum vplyvu na telo, vrátane. imunomodulačné, protizápalové, baktericídne, antivírusové, fungicídne atď.

Avšak, nie je možné odmietnuť, že metódy používania ozónu v medicíne, napriek explicitným výhodám v mnohých biologických ukazovateľoch, ešte neboli široko používané. Podľa literárnych údajov sú vysoké koncentrácie ozónu absolútne baktericídne pre takmer všetky kmene mikroorganizmov. Preto sa ozón používa klinická prax Ako univerzálny antiseptikum s rehabilitáciou infekčných zápalových ohniskách rôznych etiológie a lokalizácie.

V literatúre existujú údaje o zvýšenej účinnosti antiseptických liekov po ich ozonácii pri liečbe akútnych chirurgických ochorení.

Závery týkajúce sa domáceho používania ozónu

V prvom rade je potrebné bezpodmienečne potvrdiť, že používanie ozónu v praxi hojenia v mnohých oblastiach medicíny, ako terapeutické a dezinfekčné činidlo, ale ešte nie je potrebné hovoriť o jeho používaní.

Ozón je vnímaný osobou s najmenšími vedľajšími alergickými prejavmi. A aj keď v literatúre nájdete zmienku o individuálnej intolerancii O3, potom tieto prípady nemôžu byť porovnateľné, napríklad, s antibaktériami produkujúcimi chlór a inými látkami.

Ozón - Tratomický kyslík a najviac šetrný k životnému prostrediu. Kto nepozná jeho zápach "sviežosti" - v letných horúcich dňoch po búrke?! Neustála prítomnosť v atmosfére Zeme zažíva akýkoľvek živý organizmus.

Preskúmanie je založené na materiáloch internetu.

Veľmi nad našimi hlavami, v stratosfére, v nadmorskej výške 19-48 km planéty obklopenej ozónom. Toto je typ kyslíka. Ak sa molekula kyslíka vo vzduchu pozostáva z dvoch atómov kyslíka spojených spoločne - O2, potom molekula, ktorá má tri atómy, je indikovaný ozónovým vzorcom - O3. Vytvára slnečné svetlo. Keď ultrafialové lúče zo slnka prechádzajú atmosférou, zničia obvyklých diomentových molekúl kyslíka. Každý uvoľnený atóm sa pripojí k ďalšiemu O2. Tak sily chemický vzorec Ozón - o3.

Čo je ozón?

Prvýkrát otvoril tento plyn francúzskymi fyzikmi Fabryho a Bewissonu. V roku 1913 sa zistilo, že slnečné lúče s vlnovou dĺžkou od 200 do 300 nm aktívne absorbujú atmosférou Zeme. Termín "ozón" preložený z grécky znamená "voňavé", "voňavé". Každý pozná charakteristickú vôňu tohto plynu, ktorá vznikla po búrke. Kyslík je prítomný v atmosfére v troch alrotropných formách: O2 - molekulové, o - atómové a O3 - ozónové vzorca, ktorý sa získa chemickou zlúčeninou z prvých dvoch.

Plynové vlastnosti

Ozónová vrstva je dosť tenká, takmer nepostrehnuteľná. Ak všetky molekuly tohto plynu, ktoré zaberajú 29 km priestoru, boli kombinované do jednej pevnej gule, jeho hrúbka by mala trvať len tretiu časť centimetra. Niektoré ozón je vo vzduchu nad zemou. Keď sa výfukové plyny automobilu vyhodia do vzduchu, slnečného žiarenia, vstupujú do reakcie s chemickými prvkami emisií, tvarovanie ozónu. Je obzvlášť sa cítil v horúcom dni, vo vzduchu naplnenom vzduchom, pretože dosiahne úroveň ohrozenia zdravia. Vzorec ozónovej látky je fyzicky nekonzistentný a pri koncentrácii vo vzduchu, viac ako 9% plynových explodov, takže jeho skladovanie je možné len pri nízkych teplotách. Pri ochladení na -111,9 0 sa plyn zmení na kvapalinu.

Prebytočný ozón

Osoba nemôže žiť v čistom kyslíku, je pre neho užitočné malé množstvo ozónu v atmosfére, ale nadmerná koncentrácia môže byť smrteľná. Vdychovanie Nie je potrebné, pretože táto forma kyslíka môže poškodiť pľúca. Športovci, ktorí vdychujú veľké množstvo vzduchu nasýteného ozónom, sa môžu sťažovať na ťažkosť a bolesť pri vdýchnutí. Stromy a rastliny rastúce pozdĺž diaľnice, kde je vzduch nasýtený výfukovými plynmi, tiež trpia nadbytkom ozónu. Takáto charakteristika tohto plynu na samotnom povrchu. Jeho prirodzený obsah (jedna časť je na desiatok miliónov iných častí vzduchu) sa zúčastňuje oxidačných procesov, ktoré sa vyskytujú na bunkovej úrovni v ľudskom tele. V ozónovom vzorci sa ako oxidačné činidlo pôsobí len jeden atóm kyslíka a tieto dve zostávajúce sa izolujú ako voľný kyslík.

Prospešné funkcie

Pri použití plne purifikovaného vnútorného vzduchu si výskumníci všimli zvýšenie počtu chorôb ľudí v nich. Dôvod ukázal byť jednoduchý - absencia ozónu v čistenom vzduchu viedol k poruchám v tele. Pravidelné menšie dávky plynu sú užitočné na prevenciu chorôb.

Aký je efekt glóbu? Vzhľadom na výsledky experimentov, vedci dospeli k záveru, že ozón vedie k zničeniu takmer všetkých vírusov v prírode, baktériách, najjednoduchších, rovnako ako plesne a kvasinkovej huby. Niekoľko minút, malá časť (ozón vzorec O3) v litri vzduchu neutralizuje všetky nebezpečné látky pre osobu. Koniec koncov, Ozonácia je prirodzeným procesom, zvyčajným pre telo. Dokonca aj v ozónovom miestnosti osviežuje vzduch, takmer odstraňuje riziko infekcie ochorením, ktoré sa prenášajú do vzduchovej kvapôčky, neutralizuje dym, prach a alergény, zlúčeniny ťažkých kovov a iných škodlivých vzduchových zložiek. Rozpadajúci sa vodu, kyslík a oxid uhličitýTieto zlúčeniny sú zbavené toxicity, odstránia sa nepríjemné pachy. Vzhľadom na vzorec ozónu v chémii, jeho vysoká schopnosť Oxidácia sa stále viac používa na dezinfekciu vzduchu a vody na pitie.

Vrstva vo vzdialenosti 20 kilometrov nad povrchom Zeme skutočne chráni naše zdravie absorbovaným ultrafialovým lúčom. Pôsobí ako filter, chráni zem pred škodlivým ultrafialové žiarenie. Bez ochrannej vrstvy by bol život na planéte nemožný. Bolo dokázané, že zeleninový a zvierací svet sa objavili na Zemi len vtedy, keď sa vytvoril silný štít, ktorý ho uzavrie zo slnečného žiarenia. Ultrafialový pomáha pokožke kúpiť krásnu opálenie, ale zároveň pôsobí ako hlavný vinník spálenia slnkom a príčinou rakoviny kože.

Ozónový otvor

V 70. rokoch vedci študujúce ozónovú vrstvu cez planétu zistili, že chemikálie používané v chladničkách, klimatizačných a aerosóloch môžu zničiť ozón. Plyny zapadajú do vzduchu zakaždým, keď oprava týchto zariadení alebo striekaním rôznych aerosólov. Podľa vedcov, škodlivých plynov, nakoniec dosiahnuť slnečné žiarenie vyňať uhľovodíky chlóru, čo zničí štruktúrny vzorec ozónu, otočí ho do obyčajného kyslíka. Ochranná vrstva je teda zničená. Po ďalších 15 rokoch, britskí vedci urobili úžasný objav: obrovská diera v ozónovom vrstve sa nachádza nad antarktickým. Táto diera sa javí každý na jar a dosiahne veľkosť územia Spojených štátov. Keď sa smer vetra zmení v súvislosti so zmenou ročných období, otvor sa opäť naplní molekulami ozónu. V tomto prípade sa počet molekúl napĺňa otvor a v iných častiach plynu sa stáva riedidlom.

Čo hrozí zníženie ochrannej vrstvy?

V zime roku 1992 sa ozónová vrstva cez Európu a Kanada stala riedidlom o 20%. V oblastiach, kde táto vrstva nie je dostatočne hustá a nie je schopná filtrovať silné žiarenie, počet rakoviny kože sa veľmi výrazne zvyšuje. Nad antarktínskym vedci zaznamenali extrémne vysokú úroveň jednorazového chlóru, ktorá je vytvorená v dôsledku deštrukcie chlóru ozónu. Výskumníci odhadovali, že strata len 1% ochrannej vrstvy vedie k zvýšeniu vstupu do Zeme ultrafialového žiarenia o 2% a zároveň sa zvyšuje počet rakoviny kože o 3-6%. Ultrafialové žiarenie tiež ničí imunitu tela, čím sa osoba pred infekciami bezohľadne. Ultrafialové zariadenie môže poškodiť bunky všetkých rastlín, z obilnín až po stromy.

Vzhľadom k tomu, ozónová vrstva udržuje teplo, keď sa znižuje, vzduch na tejto zemepisnej šírke je chladený, mení vetry a počasie na svete. Je ťažké predpovedať, aký účinok bude mať vyčerpanie vrstvy na klímu v budúcnosti, vedci predpovedajú sušenie prírodných zón, strata vegetácie a nedostatočné množstvo potravín, ak je problém zničenia tohto plynu nevyriešený. Dokonca aj pri ukončení ľudská aktivitaDodávané emisiami plynov, ktoré zničia ochrannú vrstvu, trvalo by to najmenej 100 rokov, aby sa vrátili na predchádzajúcu úroveň.

Ozón je plyn. Na rozdiel od mnohých iných, to nie je transparentné, ale má charakteristickú farbu a dokonca aj vôňu. Je prítomný v našej atmosfére a je jedným z jeho najdôležitejších komponentov. Aká je hustota ozónu, jeho hmotnosti a iných vlastností? Aká je jeho úloha v živote planéty?

Modrý plyn.

V ozónovom chémii nemá samostatné miesto v tabuľke MENDELEEEV. Všetko, pretože to nie je prvok. Ozón je alrotropná modifikácia alebo variácia kyslíka. Ako v O2 sa jej molekula skladá len z atómov kyslíka, ale nie dva, ale tri. Preto jeho chemický vzorec vyzerá ako O3.

Ozón je modrý plynový plyn. Má dobre viditeľný ostrý zápach pripomínajúci chlór, ak je koncentrácia príliš veľká. Pamätáš si zápach sviežosti počas dažďa? Toto je ozón. Vďaka tomuto majetku dostal svoje meno, pretože od starovekého gréckeho jazyka "ozón" je "vôňa".

Molekula polyarnej plynu, atómy v nej sú spojené pod uhlom 116,78 °. Ozón je vytvorený, keď je k molekule O2 pripojený voľný atóm kyslíka. Stáva sa to počas rôzne reakcie, Napríklad oxidácia fosforu, elektrickým výbojom alebo rozkladom peroxidu, počas ktorej sa uvoľňujú atómy kyslíka.

Vlastnosti ozónu

Za normálnych podmienok existuje ozón v molekulovej hmotnosti takmer 48 g / mol. Je to diamagnetické, to znamená, že nie je schopný priťahovať magnet, rovnako ako striebro, zlato alebo dusík. Hustota ozónu je 2,1445 g / dm³.

V pevnom stave, ozón nadobúda iscin-čiernu farbu, v kvapaline - indigo farba blízko fialovej. Bod varu v rovnakom čase je 111,8 stupňov Celzia. Pri teplote nulových stupňov sa rozpustí vo vode (len v čistote) desaťkrát lepšie ako kyslík. Je dokonale zmiešaná s dusíkom, fluór, argónom a za určitých podmienok as kyslíkom.

Pod pôsobením série katalyzátorov sa ľahko oxiduje, vyberie voľné atómy kyslíka. Pripojenie s ním, okamžite zapálené. Látka môže oxidovať takmer všetky kovy. Nevzdávajte iba platinu a zlato. Ničí rôzne organické a aromatické zlúčeniny. Pri kontakte s amoniakom tvorí dusitan amónny, ničí dvojité uhlíkové väzby.

Publikované v atmosfére vo veľkých koncentráciách, ozón spontánne rozkladá. To zvýrazňuje teplo a tvorí molekula O2. Čím vyššia je jeho koncentrácia, tým silnejšia reakcia odvádzania tepla. S obsahom ozónu je viac ako 10% sprevádzaných výbuchom. S rastúcou teplotou a znížením tlaku alebo v kontakte s organickými látkami je rozklad O3 rýchlejší.

Otvorenie histórie

V ozónovom chémii nebola známa až do XVIII storočia. Bol objavený v roku 1785 kvôli zápachu, ktorý fyzici Wang Marum počul vedľa pracovného elektrostatického stroja. Ďalších 50 rokov po niči vo vedeckých experimentoch a výskume.

Kresťanský Schönbainov vedec v roku 1840 študoval oxidáciu bieleho fosforu. Počas experimentov sa podarilo prideliť neznáme látku, ktorú nazval "ozón". Chemik prišiel študovať svoje vlastnosti a opísali, ako získať novo otvorený plyn.

Čoskoro boli iní vedci spojení s výskumom látky. Slávny fyzik Nikola Tesla dokonca vybudoval prvé priemyselné použitie O3 v histórii. neskorý XIX. storočia s príchodom prvej inštalácie na kŕmenie pitnej vody doma. Látka sa použila na dezinfekciu.

Ozón v atmosfére

Naša pôda je obklopená neviditeľnou obálkou zo vzduchu - atmosféra. Bez jej života na planéte by nebolo možné. Atmosférické vzduchové komponenty: kyslík, ozón, dusík, vodík, metán a iné plyny.

Samotný ozón neexistuje a vzniká len ako výsledok chemické reakcie. Vytvorí sa v blízkosti povrchu Zeme v dôsledku elektrických vypúšťaní zipsu počas búrky. Neprirodzene sa objavuje vďaka emisiám výfukových plynov automobilov, rastlín, odparovania benzínu, pôsobením tepelných elektrární.

Ozón nižších vrstiev atmosféry sa nazýva povrch alebo troposférický. Tam je tiež stratosférický. Vyskytuje sa pod pôsobením ultrafialového žiarenia, prichádzajúce zo slnka. Vytvára sa vo vzdialenosti 19-20 kilometrov nad povrchom planéty a natiahne sa do výšky 25-30 kilometrov.

Stratospheric O3 tvorí ozónovú vrstvu planéty, ktorá ju chráni pred silným slnečným žiarením. Absorbuje asi 98% ultrafialového žiarenia s vlnovou dĺžkou dostatočnou na výskyt rakoviny a popálenín.

Aplikácia hmoty

Ozón je vynikajúcim oxidačným činidlom a ničiteľom. Takáto nehnuteľnosť bola dlho použitá na čistenie pitnej vody. Látka je deštruktívny účinok na nebezpečné baktérie a vírusy a pri oxidácii sa zmení na neškodný kyslík.

Je schopný zabiť aj rezistentné na organizmy chlóru. Okrem toho sa používa na čistenie odpadových vôd od zničenia okolitý ropné produkty, sulfidy, fenoly atď. Takéto praktiky sú rozdelené najmä v Spojených štátoch a niektorých európskych krajinách.

Ozón sa používa v medicíne na dezinfekciu nástrojov, v priemysle s jeho pomocníkom, čistým olejom, dostať rôzne látky. Použitie O3 na čistenie vzduchu, vody a areálu sa nazýva ozonácia.

Ozón a muž

Napriek všetkým jeho prospešné funkcieOzón môže byť pre osobu nebezpečný. Ak bude plyn vo vzduchu väčší, ako sa môže osoba pohybovať, nemožno sa vyhnúť otravu. V Rusku je jeho prípustná sadzba 0,1 μg / l.

Po prekročení tejto normy sa objavujú typické príznaky chemickej otravy, ako napr bolesť hlavy, Podráždenie slizníc, závraty. Ozón znižuje odolnosť voči telu voči infekciám prenášaným cez dýchací trakt, a tiež znižuje krvný tlak. Keď je koncentrácia plynu nad 8-9 μg / l, edém a dokonca aj smrť.

Zároveň rozpoznávanie ozónu vo vzduchu je pomerne jednoduché. Vôňa "sviežosti", chlóru alebo "rakoviny" (ako uvedená MENDELEEV) je jednoznačne počuť s menším obsahom látky.

Už ste si niekedy všimli, ako pekné dýchanie po daždi? Tento osviežujúci vzduch poskytuje ozón v atmosfére, ktorá sa objavuje po daždi. Aká je táto látka, aké sú jeho funkcie, vzorec, a je to naozaj užitočné pre ľudské telo? Poďme na to.

Čo je ozón?

Každý, kto študoval na strednej škole, je známe, že molekula kyslíka pozostáva z dvoch atómov chemického prvku kyslíka. Tento prvok je však schopný vytvoriť ešte jednu chemická zlúčenina - ozón. Tento názov je spravidla látka, ktorá sa vyskytuje vo forme plynu (hoci môže zostať vo všetkých troch agregovaných štátoch).

Molekula táto látka Je to celkom podobné kyslíku (O 2), ale pozostáva z dvoch, a z troch atómov - asi 3.

Históriu otvárania ozónu

Osoba, ktorá prvýkrát syntetizuje ozón, je holandský fyzik Martin van Marum.

Bol to on, kto v roku 1785 uskutočnil skúsenosti, ktorý prešiel elektrickým výbojom vzduchom. Výsledný plyn nielenže získal špecifický zápach, ale aj modrastý odtieň. Okrem toho sa nová látka ukázala byť silnejším oxidačným činidlom ako obyčajný kyslík. Takže, keď zistil svoj vplyv na ortuť, van marum zistil, že kov mierne zmenil fyzikálne vlastnostiČo sa mu stalo pod vplyvom kyslíka.

Napriek jeho objavu Holandský fyzik sa domnieval, že ozón je špeciálnou látkou. Len 50 rokov po otvorení van Maruma ozónu vážne sa stal záujem o nemecký vedec kresťanský Friedrich Shenbaine. Ďakujeme mu, že táto látka dostala svoje meno - ozón (na počesť gréckeho slova, čo znamená "voňajúce"), a bol tiež dôkladnejšie študovaný a opísaný.

Ozón: Fyzikálne vlastnosti

Táto látka má rad vlastností. Prvým z nich je schopnosť ozónu, ako je voda, zostať v troch agregovaných štátoch.

Normálny stav, v ktorom ozón je - plyn je modrastá farba (je to, že maľuje nebo v azúrovej farbe) s hmatateľnou kovovou arómou. Hustota tohto plynu je 2,1445 g / dm³.

S poklesom teploty molekuly ozónu tvoria modrú fialovú kvapalinu s hustotou 1,59 g / cm³ (pri teplotách -188 ° C). Bills tekutiny asi 3 pri -111,8 ° C.

Zostať v pevnom stave, Ozon stmavne, stáva sa takmer čierny s odlišnými fialovými modrými odrazmi. Jeho hustota je 1,73 g / cm3 (pri -195,7 ° C). Teplota, pri ktorej sa pevný ozón začína roztaviť, je -197,2 ° C.

Molekulová hmotnosť asi 3 - 48 daltónov.

Pri teplote 0 ° C je ozón dokonale rozpustný vo vode a desaťkrát rýchlejší ako kyslík. Prítomnosť nečistôt vo vode je schopná ďalej urýchliť túto reakciu.

Okrem ozónovej vody sa rozpúšťa vo Frene, čo uľahčuje jej prepravu.

Okrem iných látok, v ktorých sa ľahko rozpustí asi 3 (v kvapaline agregovaný štát) - Argón, dusík, fluór, metán, oxid uhličitý, tetrachlórburand.

Je tiež dobre zmiešaný s kvapalným kyslíkom (pri teplote od 93 k).

Chemické vlastnosti ozónu

Molekula asi 3 je dosť nestabilná. Z tohto dôvodu, v normálnom stave, existuje 10-40 minút, po ktorých sa rozkladá, tvorí malé množstvo tepla a kyslíka približne 2. Táto reakcia sa môže vyskytnúť a oveľa rýchlejšie, ak sa ako katalyzátory objaví zvýšenie teploty okolia alebo zníženie atmosférického tlaku. Prispieva tiež k rozkladu ozónu a jeho kontaktu s kovmi (s výnimkou zlata, platiny a irídia), oxidov alebo látok organického pôvodu.

Interakcia s kyselinou dusičnou prestane rozkladu 3. Prispieva tiež k skladovaniu látky pri teplote -78 ° C.

Hlavnou chemickou vlastnosťou ozónu je jeho oxidácia. Jedným z oxidačných produktov je vždy kyslík.

Za rôznych podmienok je schopné interaktovať s takmer všetkými látkami a chemickými prvkami, čím sa znižujú ich toxicitu tým, že ich otočí na menej nebezpečné. Kyanidy sú napríklad oxidované na kyánáty, ktoré sú oveľa bezpečnejšie pre biologické organizmy.

Ako ťažiť?

Najčastejšie produkovať o 3 na kyslíku elektrický šok. Ak chcete rozdeliť výslednú zmes kyslíka a ozónu, použite vlastnosť druhého lepšieho žiť ako 2.

V chemických laboratóriách sa niekedy O3 vyrába s použitím ochladenej reakcie koncentrátu kyseliny sírovej s peroxidom bária.

V zdravotníckych zariadeniach s použitím o 3 pre obnovu pacientov sa táto látka získa ožarovaním O2 ultrafialového materiálu (spôsobom, táto látka je vytvorená v atmosfére Zeme pod pôsobením slnečného žiarenia).

Použitie O3 v medicíne a priemysle

Jednoduchý konštrukt ozónu, dostupnosť východiskového materiálu pre jeho extrakciu prispieva k aktívnemu používaniu tejto látky v priemysle.

Byť silným oxidačným činidlom, je schopný dezinfikovať významne lepšie chlór, formaldehyd alebo etylénoxid, pričom nie je tak toxický. Preto sa 3 často používa na sterilizáciu lekárskych nástrojov, vybavenia, foriem, ako aj mnohých liekov.

V priemysle sa táto látka najčastejšie používa na čistenie alebo výrobu mnohých chemikálií.

Ďalšou odvetvou použitia je bieliaci papier, tkaniny, minerálne oleje.

V chemickom priemysle, 3 nielen pomáha sterilizovať zariadenia, nástroje a kontajnery, ale tiež používa na dezinfekciu samotných produktov (vajcia, zrná, mäso, mlieko) a zvýšiť ich dobu skladovania. V skutočnosti sa považuje za jeden z najlepších konzervačných látok pre výrobky, pretože netoxické a nekarkinogénne a tiež dokonale zabije spory plesní a iných húb a baktérií.

Ozónové pekárne sa používajú na urýchlenie procesu fermentácie kvasiniek.

Tiež, s pomocou 3 umelo bodnutie brandy, rafináciu olejových olejov.

Ako OZONE ovplyvňuje ľudské telo?

Vzhľadom na takúto podobnosť s kyslíkom je mylná predstava, že ozón je látkou užitočnou pre ľudské telo. Avšak, to nie je tento prípad, pretože asi 3 je jedným z najsilnejších oxidantov, ktorí môžu zničiť pľúca a zabiť všetkých, ktorí tento plyn príliš dýchajú. Niet divu, že štátne organizácie životného prostredia v každej krajine striktne nasleduje koncentrácia ozónu v atmosfére.

Ak je ozón tak škodlivý, potom prečo po daždi vždy ľahšie dýchať?

Faktom je, že jedným z vlastností 3 je jeho schopnosť zabiť baktérie a čistiť látky z škodlivých nečistôt. Počas dažďa, ozón začína tvoriť v búrke. Tento plyn ovplyvňuje toxické látky obsiahnuté vo vzduchu, rozdelenie, a čistí kyslík z týchto nečistôt. Je to z tohto dôvodu, že vzduch po daždi je tak čerstvé a príjemné, a obloha berie na krásnu azúrujúcu farbu.

Tieto chemické vlastnosti ozónu, ktoré jej umožňujú očistiť vzduch, nedávno sa aktívne používa na liečbu ľudí trpiacich rôznymi ochoreniami dýchacích ciest, ako aj na čistenie vzduchu, vody, rôznych kozmetických postupov.

Prettaktívne, pre domácnosť Ozonizátory, čistenie vzduchu v dome s týmto plynom, sú inzerované. Aj keď sa táto technika zdá byť veľmi účinná, doteraz, vedci dostatočne študovali účinok veľkého množstva vzduchu purifikovaného ozónom. Z tohto dôvodu nie je potrebné príliš nesené ozonáciou.

Molekulárny vzorec ozónu v chémii asi 3. Jeho relatívna molekulová hmotnosť je 48. Zlúčenina má tri o. Atómy ako vzorec kyslíka a ozónu zahŕňa rovnaký chemický prvok, nazývajú sa alotropné modifikácie v chémii.

Fyzikálne vlastnosti

Za normálnych podmienok je ozónový chemický vzorec plynnú látku so špecifickou vôňou, ktorá má svetlú modrú farbu. V prírode sa táto chemická zlúčenina môže pociťovať počas prechádzky po búrke na borovicovom lese. Vzhľadom k tomu, ozón vzorec o 3 je ťažší ako kyslík 1,5-krát. V porovnaní s O2 je rozpustnosť ozónu významne vyššia. Pri nulovej teplote 49 jej objemov sa ľahko rozpustí v 100 objemu vody. V menších koncentráciách látka nemá majetok toxicity, ozónový jed je len vo významných množstvách. Maximálna prípustná koncentrácia považuje 5% sumy vo vzduchu asi 3. V prípade silného chladenia je ľahko skvapalnení a keď sa indikátor teploty znižuje na -192 ° C, sa stáva pevnou látkou.

V prírode

Ozónová molekula, ktorej vzorec bol uvedený vyššie, je vytvorený v prírode s výbojkou búrky z kyslíka. Okrem toho, O3 sa vytvorí pri oxidácii živice ihličnatých skál, ničí škodlivé mikroorganizmy, považuje za užitočné pre osobu.

Dostať sa do laboratória

Ako môžem získať ozón? Látka, ktorej vzorec O 3 je vytvorená prechodom cez suchý kyslík elektrického výboja. Proces sa vykonáva v špeciálnom prístroji - Ozonitor. Je založený na dvoch sklenených skúmavkách, ktoré sú vložené jeden k druhému. Vo vnútri je kovová tyč, mimo špirálu. Po pripojení k vysokonapäťovej cievke medzi vonkajšou a vnútornou trubicou sa vyskytli výtok a kyslík sa zmení na ozón. Prvok, ktorého vzorec je reprezentovaný ako zlúčenina s kovalentnou polárnou väzbou, potvrdzuje kyslíkovú altropiu.

Spôsob transformácie na kyslíkový ozón je endotermická reakcia zahŕňajúca značné náklady na energiu. Vzhľadom na reautiu takejto transformácie je pozorovaný rozklad ozónu, ktorý je sprevádzaný poklesom energie systému.

Chemické vlastnosti

Vzorec orzónu vysvetľuje jeho oxidačné schopnosti. Je schopný komunikovať rôzne látkyStrata atómu kyslíka. Napríklad v reakcii s jodidom draselným vo vodnom médiu sa uvoľňuje kyslík, tvorba voľného jódu.

Molekulový vzorec ozónu vysvetľuje jeho schopnosť reagovať s takmer všetkými kovmi. Výnimkou je zlato a platina. Napríklad po prechode cez ozón sa pozorovalo kovové striebro, jeho bralacing (oxid sa vytvorí). Pod pôsobením tohto silného oxidačného činidla sa pozorovalo zničenie gumy.

V stratosfére je vytvorený ozón v dôsledku pôsobenia UV žiarenia Slnka, ktorý tvorí vrstvu ozónu. Táto škrupina chráni povrch planéty pred negatívnymi účinkami slnečného žiarenia.

Biologický účinok na telo

Zvýšená oxidačná kapacita tohto plynná látkaTvorba voľných radikálov kyslíka ukazuje jeho nebezpečenstvo pre ľudské telo. Aká škoda je schopná dať orzón muža? Odškodní a obťažuje tkanivo dýchacích orgánov.

Ozón pôsobí na cholesterol obsiahnuté v krvi, čo spôsobuje aterosklerózu. S nepretržitým zistením osoby v médiu, ktorá obsahuje zvýšenú koncentráciu ozónu, vyvíja sa neplodnosť pánska.

V našej krajine sa tento oxidér vzťahuje na prvú (nebezpečnú) triedu škodlivých látok. Jeho priemerná denná MPC by nemala prekročiť 0,03 mg na meter kubický.

Ozónová toxicita, možnosť jeho použitia na zničenie baktérií a plesní, sa aktívne používa na dezinfekciu. Stratosférický ozón je vynikajúcou ochrannou obrazovkou pozemského života z ultrafialového žiarenia.

O výhodách a nebezpečenstvách ozónu

Táto látka je v dvoch vrstvách atmosféry Zeme. Troposferický ozón je nebezpečný pre živé bytosti, negatívne pôsobí na poľnohospodárske plodiny, stromy, je súčasťou mestského smogu. Stratosférický ozón prináša osobu určitú výhodu. Rozpad vo vodnom roztoku závisí od pH, teploty, kvality média. V lekárskej praxi sa používa ozonizovaná voda rôznych koncentrácií. Ozónová terapia znamená priamy kontakt tejto látky s ľudským telom. Takáto technika bola prvýkrát aplikovaná v devätnástom storočí. Americkí výskumníci analyzovali ozónovú schopnosť oxidovať škodlivé mikroorganizmy, odporúčané lekárom používať túto látku pri liečbe prechladnutia.

V našej krajine sa ozóna liečba začala uplatňovať len na konci minulého storočia. Na terapeutické účely, toto oxidačné činidlo ukazuje charakteristiky silného bioregulátora, ktorý je schopný zvýšiť účinnosť tradičných techník, ako aj na vyjadrenie ako účinné nezávislé prostriedky. Po vývoji technológie ozónovej terapie majú lekári možnosť efektívne riešiť mnoho chorôb. V neurológii, zubnom lekárstve, gynekológii, terapii, špecialistov s pomocou tejto látky bojujú s rôznymi infekciami. Ozónová terapia je charakterizovaná jednoduchosťou metódy, jeho účinnosti, vynikajúcou toleranciou, absenciou vedľajšie účinky, nevýznamné náklady.

Záver

Ozón je silné oxidačné činidlo, schopné bojovať proti škodlivým mikróbom. Táto nehnuteľnosť je široko používaná v modernej medicíne. V domácej terapii sa ozón používa ako protizápalový, imunomodulačný, antivírusový, baktericídny, anti-stres, cytostatické činidlo. Vďaka svojej schopnosti obnoviť poruchy výmeny kyslíka, poskytuje vynikajúce možnosti pre lekárske a preventívne medicíny.

Medzi inovatívne techniky založené na oxidačnej schopnosti tejto zlúčeniny, vyberte intramuskulárne, intravenózne, subkutánne podávanie tejto látky. Napríklad liečba legínov, hubových lézií kože, popáleniny, zmes kyslíka a ozónu je rozpoznaná ako účinná technika.

Vo vysokých koncentráciách sa môže ozón použiť ako hemostatické činidlo. Pri nízkych koncentráciách prispieva k reparácii, hojeniu, epitelizácii. Táto látka rozpustená vo fyziologickom roztoku je vynikajúcim spôsobom rehanging čeľuste. V modernej európskej medicíne dostali malé a veľké autoemoterapia rozšírené. Obe metódy sú spojené so zavedením do organizmu ozónu, pomocou jeho oxidačnej schopnosti.

V prípade veľkej autoohmoterapie sa ozónový roztok zavádza danou koncentráciou do žily pacienta. Malý authorohemoterapia sa vyznačuje intramuskulárnym podávaním ozonizovanej krvi. Okrem lieku je toto silné oxidačné činidlo v chemickej výrobe.