Miből készül az ózon? Általános információk az orvosi ózonról

MOSZKVA, szeptember 16. – RIA Novosti. Szeptember 16-án, hétfőn ünneplik az ózonréteg megőrzésének nemzetközi napját, amely egy vékony "pajzs" a Földön, amely megvédi a Föld minden élőlényét a Nap káros ultraibolya sugárzásától – 1987-ben ezen a napon írták alá a híres Montreali Jegyzőkönyvet.

Normál körülmények között az ózon vagy az O3 halványkék gáz, amely lehűléskor sötétkék folyadékká, majd kékesfekete kristályokká alakul. Összességében a bolygó atmoszférájában az ózon körülbelül 0,6 ppm-t tesz ki: ez például azt jelenti, hogy a légkör minden köbméterében mindössze 0,6 köbcentiméter ózon található. Összehasonlításképpen: a légkör szén-dioxid-tartalma már körülbelül 400 ppm - vagyis több mint két pohár ugyanazon légköbméterre.

Valójában egy ilyen kis ózonkoncentráció a Föld áldásának nevezhető: ez a gáz, amely 15-30 kilométeres magasságban megtakarító ózonréteget képez, sokkal kevésbé "nemes" az ember közvetlen közelében. Az ózon az orosz besorolás szerint a legmagasabb, első osztályú veszélyes anyagok közé tartozik - nagyon erős oxidálószer, amely rendkívül mérgező az emberre.

Az ózonréteg megőrzésének nemzetközi napja1994-ben az ENSZ Közgyűlése szeptember 16-át az ózonréteg megőrzésének nemzetközi napjává nyilvánította. 1987-ben ezen a napon írták alá az ózonréteget lebontó anyagokról szóló Montreali Jegyzőkönyvet.

Vadim Szamoilovics, a Lomonoszov Moszkvai Állami Egyetem Kémiai Karának Katalízis és Gázelektrokémiai Laboratóriumának tudományos főmunkatársa segített a RIA Novostinak megérteni a nehéz ózon különböző tulajdonságait.

ózonpajzs

"Ez egy meglehetősen jól tanulmányozott gáz, szinte mindent tanulmányoztak - minden soha nem történik meg, de a fő minden (tudható) ... Az ózonnak sok mindenféle alkalmazása van. De ne felejtsük el, hogy általában véve élet keletkezett az ózonrétegnek köszönhetően – valószínűleg ez a fő pillanat” – mondja Samoylovich.

A sztratoszférában az oxigénből fotokémiai reakciók eredményeként ózon keletkezik – az ilyen reakciók a napsugárzás hatására indulnak be. Ott az ózon koncentrációja már magasabb - körülbelül 8 milliliter köbméterenként. A gáz megsemmisül, amikor „találkozik” bizonyos vegyületekkel, például atomos klórral és brómmal – ezek az anyagok a veszélyes klór-fluor-szénhidrogének, ismertebb nevén a freonok részét képezik. A Montreali Protokoll megjelenése előtt többek között a hűtőiparban és gázpatronok hajtóanyagaként használták őket.

A tudósok szerint az ózonréteg védelmét szolgáló protokoll teljesítette a feladatotA Montreali Jegyzőkönyv teljesítette feladatát – a megfigyelések szerint a légkör ózonréteget lebontó anyagok tartalma csökken, és a megállapodás segítségével a tudományos közösség nagy előrelépést tett az ózonnal kapcsolatos légköri folyamatok megértésében. réteg – mondta Oroszország képviselője a Nemzetközi Ózonbizottságban, vezető kutató a RIA Novosztyinak, az Orosz Tudományos Akadémia Obuhov Alekszandr Gruzdev Légkörfizikai Intézetének.

2012-ben, amikor a Montreali Jegyzőkönyv fennállásának 25. évfordulóját ünnepelték, az Egyesült Nemzetek Környezetvédelmi Programjának (UNEP) szakértői az ózonréteg védelmét azon négy kulcsfontosságú környezeti probléma egyikeként nevezték meg, amelyekben az emberiség jelentős előrelépést tett. Az UNEP ugyanakkor megjegyezte, hogy a sztratoszféra ózontartalma 1998 óta nem csökkent, és a tudósok szerint 2050-2075-re visszatérhet az 1980 előtti szintre.

Ózon szmog

A Föld felszínétől 30 kilométerre az ózon jól "viselkedik", de a troposzférában, a felszíni rétegben kiderül, hogy veszélyes szennyező. Az UNEP szerint a troposzférikus ózonkoncentráció az északi féltekén csaknem megháromszorozódott az elmúlt 100 évben, így a harmadik legnagyobb "antropogén" üvegházhatású gáz.

Az ózon itt sem kerül ki a légkörbe, hanem a napsugárzás hatására keletkezik a levegőben, amelyet már szennyeznek az ózon "prekurzorai" - nitrogén-oxidok, illékony szénhidrogének és néhány más vegyület. Azokban a városokban, ahol az ózon a szmog egyik fő összetevője, közvetve a járművek kibocsátása "okolható" megjelenéséért.

Nem csak az emberek és az éghajlat szenved a talajközeli ózontól. Az UNEP becslései szerint a troposzférikus ózonszint csökkentése körülbelül 25 millió tonna rizst, búzát, szóját és kukoricát takaríthat meg, amelyek évente elvesznek e növényi mérgező gáz miatt.

Primorye szakértői: ózonlyukak jelennek meg, de nem világos, ki a hibásAz ózonlyukak megjelenésének okai még mindig vitatott téma a szakemberek körében. Az ózonréteg védelmének napján Primorye szakértői a RIA Novostinak meséltek a kártétel elméleteiről, és arról, hogy a szomszédos Kína, amelynek energiája szénre épül, hogyan befolyásolja a sztratoszféra ezen részének állapotát.

Éppen azért, mert a talajközeli ózon már nem annyira hasznos, a meteorológiai és környezeti monitoring szakemberek folyamatosan figyelik a koncentrációját a nagyvárosok, köztük Moszkva levegőjében.

Az ózon hasznos

"Az ózon egyik nagyon érdekes tulajdonsága baktériumölő. Gyakorlatilag az első az összes ilyen anyag, a klór, a mangán-peroxid, a klór-oxid között" - mondja Vadim Samoylovich.

Az ózon extrém természete, amely nagyon erős oxidálószerré teszi, magyarázza ennek a gáznak a hatását. Az ózont helyiségek, ruhák, szerszámok sterilizálására és fertőtlenítésére, és természetesen víztisztításra használják – mind az ivóvíz, mind az ipari, sőt hulladékok tisztítására is.

A szakember emellett hangsúlyozza, hogy sok országban ózont használnak a klór helyettesítésére a cellulózfehérítő üzemekben.

"A klór (ha reagál) szerves anyagokkal rendre szerves klórokat ad, amelyek sokkal mérgezőbbek, mint a klór. Általában ez (a mérgező hulladék megjelenése - a szerk.) elkerülhető vagy a klórkoncentráció erőteljes csökkentésével, vagy egyszerűen megszüntetjük. Az egyik lehetőség – a klór ózonnal való helyettesítése” – magyarázta Samoylovich.

A levegőt is lehet ózonozni, és ez is érdekes eredményeket ad - például Ivanovóban az Összoroszországi Munkavédelmi Kutatóintézet szakemberei és kollégáik egy sor vizsgálatot végeztek, amelyek során "a fonóműhelyekben bizonyos mennyiségű ózont adtak a szokásos szellőzőcsatornákhoz." Ennek eredményeként a légúti megbetegedések előfordulása csökkent, a munkatermelékenység viszont nőtt. Az élelmiszerraktárak levegős ózonozása növelheti annak biztonságát, és más országokban is vannak ilyen tapasztalatok.

Az ózon mérgező

Az ausztrál repülések termelik a legmérgezőbb ózontA kutatók a Csendes-óceánon találtak egy ezer kilométer széles "foltot", ahol a leghatékonyabban termelődik a troposzférikus ózon, és a legtöbb ózont termelő repülést Ausztráliába vagy Új-Zélandra szánják.

Az ózon használatának akadálya ugyanaz – a toxicitása. Oroszországban az ózon maximális megengedett koncentrációja (MPC) a légköri levegőben 0,16 milligramm köbméterenként, a munkaterület levegőjében pedig 0,1 milligramm. Ezért, jegyzi meg Samoylovich, ugyanaz az ózonozás állandó megfigyelést igényel, ami nagymértékben bonyolítja a dolgot.

"Ez még mindig meglehetősen bonyolult technika. Sokkal egyszerűbb odaönteni egy vödör baktériumölő szert, kiönteni, és ennyi, de itt követni kell, valami előkészületnek kell lennie" - mondja a tudós.

Az ózon lassan, de súlyosan károsítja az emberi szervezetet – az ózonnal szennyezett levegőnek való hosszan tartó expozíció növeli a szív- és érrendszeri és légúti megbetegedések kockázatát. A koleszterinnel reagálva oldhatatlan vegyületeket képez, ami érelmeszesedés kialakulásához vezet.

"A megengedett határérték feletti koncentrációknál fejfájás, nyálkahártya irritáció, köhögés, szédülés, általános fáradtság, a szívműködés csökkenése léphet fel. A mérgező talajközeli ózon légúti betegségek megjelenéséhez vagy súlyosbodásához vezet, gyermekek, az idősek és az asztmások vannak veszélyben” – jegyezte meg a Roshydromet Központi Aerológiai Obszervatórium (CAO) honlapján.

Ózon robbanóanyag

Az ózon nemcsak belélegezve káros – a gyufát is el kell rejteni, mert ez a gáz nagyon robbanásveszélyes. Hagyományosan 300-350 milliliter/liter levegőt tartottak a veszélyes ózongáz szint "küszöbének", bár egyes tudósok magasabb szintekkel dolgoznak, mondja Samoylovich. De a folyékony ózon – ugyanaz a kék folyadék, amely lehűlés közben elsötétül – spontán felrobban.

Ez az, ami megakadályozza a folyékony ózon oxidálószerként való alkalmazását a rakétaüzemanyagban – ezek az ötletek nem sokkal az űrkorszak kezdete után jelentek meg.

"Az egyetemi laboratóriumunk éppen egy ilyen ötlet alapján alakult ki. Minden rakéta-üzemanyagnak megvan a saját fűtőértéke a reakcióban, vagyis mennyi hő szabadul fel, amikor kiég, és ezáltal milyen erős lesz a rakéta. köztudott, hogy a legerősebb megoldás a folyékony ózonnal kevert folyékony hidrogén… De van egy mínusz. A folyékony ózon felrobban, és spontán, vagyis minden látható ok nélkül felrobban" – mondja a Moszkvai Állami Egyetem képviselője.

Elmondása szerint mind a szovjet, mind az amerikai laboratóriumok "hatalmas erőfeszítéseket és időt fordítottak arra, hogy valahogy biztonságossá tegyék (üzleti tevékenységet) – kiderült, hogy ez lehetetlen". Samoylovich felidézi, hogy egy nap az USA-ból érkezett kollégáknak sikerült különösen tiszta ózont szerezniük, amely "úgy tűnt" nem robbant fel, "már mindenki verte a timpanokat", de aztán az egész üzem felrobbant, és a munka leállt.

„Volt olyan esetünk, amikor mondjuk egy folyékony ózonos lombik áll, áll, folyékony nitrogént öntenek bele, aztán - vagy elforrt ott a nitrogén, vagy valami - jössz, de a szerelvény fele nincs meg. minden porrá robbant. Miért robbant fel – ki tudja" – jegyzi meg a tudós.

Az ózon egy gáznemű anyag, amely az oxigén módosulata (három atomjából áll). Mindig jelen van a légkörben, de először 1785-ben fedezték fel, amikor Van Marum holland fizikus egy szikra hatását tanulmányozta a levegőben. 1840-ben Christian Friedrich Schönbein német kémikus megerősítette ezeket a megfigyeléseket, és egy új elem felfedezését javasolta, aminek az "ózon" nevet adta (a görög ózon szóból - szaglás). 1850-ben meghatározták az ózon oxidálószerként való nagy aktivitását és azt a képességét, hogy sok szerves vegyülettel való reakciók során kettős kötéseket hozzon létre. Az ózon mindkét tulajdonsága széles körben alkalmazható a gyakorlatban. Az ózon értéke azonban nem korlátozódik erre a két tulajdonságra. Megállapították, hogy fertőtlenítőként és dezodorként számos értékes tulajdonsággal rendelkezik.
Először használták az ózont a higiéniában az ivóvíz és a levegő fertőtlenítésére. Az orosz tudósok az ózonizációs folyamatok első kutatói közé tartoztak. Még 1874-ben az (orosz) higiénikusok első iskolájának megalapítója, A. D. Dobroye shvin professzor javasolta az ózont, mint a legjobb eszközt az ivóvíz és a levegő patogén mikroflórától való fertőtlenítésére. Korábban, 1886-ban N. K. Keldysh végzett kutatásokat az ozon baktériumölő hatásáról. és rendkívül hatékony fertőtlenítőként ajánlotta.Az ózonkutatás különösen elterjedt a 20. században.És már 1911-ben üzembe helyezték Európa első ózonos vízellátó állomását St. célra az orvostudományban, egészségügyi célokra az élelmiszeriparban. , a vegyipar oxidációs folyamataiban stb.
Az ózon felhasználásának területei és mértéke gyorsan növekedett az elmúlt évtizedben. Jelenleg az ózon legfontosabb felhasználási területei a következők: ivó- és ipari víz, valamint háztartási széklet és ipari szennyvíz tisztítása, fertőtlenítése a biológiai oxigénigény (BOD) csökkentése érdekében, fehérítés, káros mérgező anyagok (cianidok, fenolok, merkaptánok), kellemetlen szagok megszüntetése, szagtalanítás és légtisztítás a különböző iparágakban, ózonozás klímaberendezésekben, élelmiszertárolás, csomagoló- és kötözőanyagok sterilizálása a gyógyszeriparban, különböző betegségek terápiája és orvosi megelőzése stb.
Az elmúlt években az ózon másik tulajdonságát állapították meg - az állati takarmányok és élelmiszerek biológiai értékének növelésének képességét az emberek számára, amely lehetővé tette az ózon felhasználását takarmányok és különféle termékek feldolgozásában, előkészítésében és tárolásában. Ezért nagyon ígéretes az ózonozási technológiák fejlesztése a mezőgazdasági termelésben, és különösen a baromfitenyésztésben.

Az ózon fizikai tulajdonságai

Az ózon az oxigén rendkívül aktív, allotróp formája; közönséges hőmérsékleten világoskék, jellegzetes csípős szagú gáz (a szag 0,015 mg/m3 levegő ózonkoncentrációnál érzékszervileg érezhető). Folyékony fázisban az ózon indigókék színű, szilárd fázisban vastag ibolya-kék színű, gyakorlatilag átlátszatlan az 1 mm vastag ózonréteg. Az ózon oxigénből képződik, miközben felveszi a hőt, és fordítva, ha bomlik, oxigénné alakul át, hő szabadul fel (hasonlóan az égéshez). Ez a folyamat a következő formában írható le:
exoterm reakció
2Oz \u003d ZO2 + 68 kcal
Endoterm reakció

E reakciók sebessége a hőmérséklettől, a nyomástól és az ózonkoncentrációtól függ. Normál hőmérsékleten és nyomáson a reakciók lassan mennek végbe, magasabb hőmérsékleten viszont az ózon bomlása felgyorsul.
Az ózon képződése a különféle sugárzások energiájának hatására meglehetősen bonyolult. Az oxigénből az ózon képződésének elsődleges folyamatai a felhasznált energia mennyiségétől függően eltérően haladhatnak.
Az oxigénmolekula gerjesztése 6,1 eV elektronenergiánál történik; molekuláris oxigénionok képződése - 12,2 eV elektronenergiánál; disszociáció oxigénben - 19,2 eV elektronenergiánál. Minden szabad elektront befognak az oxigénmolekulák, ami negatív oxigénionok képződését eredményezi. A molekula gerjesztése után az ózonképződés reakciója következik be.
12,2 eV elektronenergiánál, amikor molekuláris oxigénionok képződnek, nem figyelhető meg ózon felszabadulás, 19,2 eV elektronenergiánál pedig, ha atom és oxigénion is részt vesz, ózon képződik. Ezzel együtt pozitív és negatív oxigénionok képződnek. Az ózonbomlás* mechanizmusa, amely homogén és heterogén rendszereket foglal magában, összetett és a körülményektől függ. Az ózon lebontását homogén rendszerekben gáz-halmazállapotú adalékok (nitrogén-oxidok, klór stb.), heterogén rendszerekben fémek (higany, ezüst, réz stb.) és fémoxidok (vas, réz, nikkel, ólom stb.) gyorsítják. ). Magas ózonkoncentráció esetén a reakció robbanással megy végbe. Legfeljebb 10%-os ózonkoncentrációnál nem következik be robbanásveszélyes bomlás. Az alacsony hőmérséklet segít megőrizni az ózont. -183°C körüli hőmérsékleten a folyékony ózon hosszú ideig tárolható észrevehető bomlás nélkül. Az ózon gyors felmelegítése forráspontra (-119°C) vagy gyors lehűlés robbanást okozhat. Ezért az ózon tulajdonságainak ismerete és az óvintézkedések megtétele nagyon fontos az ózonnal végzett munka során. Az 1. táblázat az ózon főbb fizikai tulajdonságait mutatja be.
Gázhalmazállapotban az ózon diamágneses, míg folyékony állapotban gyengén paramágneses. Az ózon jól oldódik illóolajokban, terpentinben, szén-tetrakloridban. Vízben való oldhatósága több mint 15-ször nagyobb, mint az oxigén.
Az ózonmolekula, amint azt már említettük, három oxigénatomból áll, és aszimmetrikus háromszög szerkezettel rendelkezik, amelyet csúcsszög (116,5 °) és egyenlő nukleáris távolságok (1,28 ° A) jellemeznek átlagos kötési energiával (78 kcal / mol) és gyengén kifejezett polaritás (0,58).

Az ózon alapvető fizikai tulajdonságai

Index Jelentése
Molekuláris tömeg 47,998
Levegő fajsúlya 1,624
Sűrűség az NTD-nél 2,1415 g/l
Kötet az NTD-nél 506 cm3/g
Olvadási hőmérséklet -192,5 °C
Forráshőmérséklet -111,9°С
Kritikus hőmérséklet -12,1°C
kritikus nyomás 54,6 atm
Kritikus hangerő 147,1 cm3/mol
Viszkozitás NTD-nél 127- KG * szünetek
Képződési hő (18°C) 34,2 kcal/mol
Párolgási hő (-112°С) 74,6 kcal/mol
Oldathő (HgO, 18°C) 3,9 kcal/mol
Ionizációs potenciál 12,8 eV
elektronaffinitás 1,9-2,7 eV
Dielektromos állandó
Gáznemű ózon az NTD-nél
1,0019
Hővezetőképesség (25°C) 3,3-10~5 cal/s-cm2
Detonációs sebesség (25°C) 1863 m/s
Detonációs nyomás (25°C) 30 atm
Mágneses érzékenység
(18°C) 0,002 Yu-6 egység
Molekuláris együtthatók
.kstintsii (25 °C) 3360 cm "" 1 mol (252 nmUFL-nél); 1,32 cm-1
(605 nm-en látható fénynél)
Vízben való oldhatóság (C):
0 1,13 g/l
10 0,875 g/l
20 0,688 g/l
40 0,450 g/l
ÍGY 0,307 g/l
Az ózon oldhatósága:
ecetsavban (18,2 °C) 2,5 g/l
triklór-ecetsavban, 0 °C) 1,69 g/l
, ecetsavanhidrid (0°С) 2,15 g/l
propionsavban (17,3 °C) 3,6 g/l
propionsav-anhidridben (18,2 °C) 2,8 g/l
szén-tetrakloridban (21 °C) 2,95 g/l

Az ózon optikai tulajdonságait a különböző spektrális összetételű sugárzásokkal szembeni instabilitása jellemzi. A sugárzást nemcsak az ózon képes elnyelni, tönkretenni azt, hanem ózont is képezhet. Az ózon képződése a légkörben a nap ultraibolya sugárzásának hatására következik be a spektrum 210-220 és 175 nm rövid hullámhosszú tartományában. Ebben az esetben egy elnyelt fénykvantumonként két ózonmolekula képződik. Az ózon spektrális tulajdonságai, kialakulása és bomlása a napsugárzás hatására optimális klímaparamétereket biztosítanak a Föld bioszférájában.



egy lugas, amelyet csúcsszög (116,5°) és egyenlő magtávolság (1,28°A) jellemez, átlagos kötési energiával (78 kcal/mol) és gyenge polaritással (0,58).
Az ózon optikai tulajdonságait a különböző spektrális összetételű sugárzásokkal szembeni instabilitása jellemzi. A sugárzást nemcsak az ózon képes elnyelni, tönkretenni azt, hanem ózont is képezhet. Az ózon képződése a légkörben a nap ultraibolya sugárzásának hatására következik be a spektrum 210-220 és 175 nm rövid hullámhosszú tartományában. Ebben az esetben egy elnyelt fénykvantumonként két ózonmolekula képződik. Az ózon spektrális tulajdonságai, kialakulása és bomlása a napsugárzás hatására optimális klímaparamétereket biztosítanak a Föld bioszférájában.
Az ózon szilikagél és alumínium-oxid géllel jó adszorbeáló képességgel rendelkezik, ami lehetővé teszi ennek a jelenségnek a felhasználását gázkeverékekből és oldatokból ózon kinyerésére, illetve magas koncentrációk esetén történő biztonságos kezelésére. A közelmúltban a freonokat széles körben használják a magas ózonkoncentrációjú biztonságos működéshez. A freonban oldott koncentrált ózon hosszú ideig tárolható.
Az ózon szintézisében általában gázelegyek (O3 + O2 vagy Oz + levegő) keletkeznek, amelyekben az ózontartalom nem haladja meg a 2-5 térfogatszázalékot. A tiszta ózon előállítása technikailag nehéz feladat, és a mai napig nem sikerült megoldani. Létezik egy módszer az oxigén elválasztására a keverékekből a gázkeverékek alacsony hőmérsékletű desztillációjával. Az ózonrobbanás veszélyét azonban még nem lehetett kizárni a helyreállítás során. A kutatási gyakorlatban gyakran alkalmazzák az ózon folyékony nitrogénnel történő kettős fagyasztásának technikáját, amely lehetővé teszi koncentrált ózon előállítását. Biztonságosabb módszer a tömény ózon előállítása adszorpcióval - deszorpcióval, amikor a gázelegy áramlását hűtött (-80°C) szilikagél rétegen fújják át, majd az adszorbenst inert gázzal (nitrogénnel vagy héliummal) fújják át. Ezzel a módszerrel megkaphatja az ózon: oxigén \u003d 9: 1 arányát, azaz erősen koncentrált ózont.
A koncentrált ózon oxidáló komponensként való felhasználása ipari célokra jelentéktelen.

Az ózon kémiai tulajdonságai

Az ózon jellemző kémiai tulajdonságainak elsősorban instabilitása, gyors lebomlási képessége és magas oxidációs aktivitása kell tekinteni.
Az ózonra az I oxidációs számot állapították meg, amely az ózon által az oxidált anyagnak leadott oxigénatomok számát jellemzi. Mint a kísérletek kimutatták, egyenlő lehet 0,1, 3. Az első esetben az ózon térfogatnövekedéssel bomlik le: 2Oz ---> 3O2, a másodikban egy oxigénatomot ad az oxidált anyagnak: O3 -> O2 + O (ugyanakkor a térfogat nem növekszik), a harmadik esetben pedig ózont adnak az oxidált anyaghoz: O3 -\u003e 3O (ebben az esetben a térfogata csökken).
Oxidáló tulajdonságok jellemzik az ózon kémiai reakcióit szervetlen anyagokkal.
Az ózon minden fémet oxidál, kivéve az aranyat és a platinacsoportot. A kénvegyületeket szulfáttá, a nitriteket nitráttá oxidálják. A jód- és brómvegyületekkel való reakciókban az ózon redukáló tulajdonságokat mutat, és ezen alapul számos módszer a mennyiségi meghatározására. A nitrogén, a szén és oxidjaik reakcióba lépnek az ózonnal. Az ózon és a hidrogén reakciójában hidroxil gyökök keletkeznek: H + O3 -> HO + O2. A nitrogén-oxidok gyorsan reagálnak az ózonnal, magasabb oxidokat képezve:
NO+Oz->NO2+O2;
NO2+O3----->NO3+O2;
NO2+O3->N2O5.
Az ammóniát az ózon oxidálja ammónium-nitráttá.
Az ózon lebontja a hidrogén-halogenideket, és az alacsonyabb oxidokat magasabb oxidokká alakítja. A folyamataktivátorként részt vevő halogének szintén magasabb oxidokat képeznek.
Az ózon redukciós potenciálja - az oxigén meglehetősen magas, és savas környezetben 2,07 V, lúgos oldatban pedig 1,24 V értéke határozza meg. Az ózon elektronhoz való affinitását 2 eV érték határozza meg, ill. csak a fluornak, annak oxidjainak és szabad gyökeinek van erősebb elektronaffinitása.
Az ózon erős oxidatív hatását számos transzurán elem hét vegyértékű állapotba történő átvitelére használták, bár legmagasabb vegyértékű állapotuk 6. Az ózon reakciója változó vegyértékű fémekkel (Cr, Co stb.) gyakorlati alkalmazásra talál nyersanyagok beszerzésében a színezékek és a PP-vitamin gyártása során.
Az alkáli- és alkáliföldfémek ózon hatására oxidálódnak, hidroxidjaik ózonidokat (trioxidokat) képeznek. Az ózonidok régóta ismertek, már 1886-ban említette őket Charles Adolph Wurtz francia szerves vegyész. Vörösbarna kristályos anyag, melynek molekuláinak rácsában egyszeresen negatív ózonionok (O3-) találhatók, ami meghatározza paramágneses tulajdonságaikat. Az ózonidok hőstabilitási határa -60±2°C, aktív oxigén tartalma 46 tömeg%. Mint sok peroxidvegyület, az alkálifém-ózonidok is széles körben alkalmazhatók a regenerációs folyamatokban.
Az ózon és a nátrium, kálium, rubídium és cézium reakciójában ózonidok keletkeznek, amelyek egy M + O-H + O3 típusú köztes instabil komplexen mennek keresztül, majd az ózonnal további reakcióba lépnek, ami ózonid és vizes keveréket eredményez. alkálifém-oxid-hidrát.
Az ózon aktívan lép kémiai kölcsönhatásba számos szerves vegyülettel. Így az ózon és a telítetlen vegyületek kettős kötése közötti kölcsönhatás elsődleges terméke egy malozoid, amely instabil, és bipoláris ionra és karbonilvegyületekre (aldehidre vagy ketonra) bomlik. Az ebben a reakcióban képződő közbenső termékek más sorrendben rekombinálódnak, ózonidot képezve. Bipoláris ionnal reagálni képes anyagok (alkoholok, savak) jelenlétében az ózonidok helyett különféle peroxidvegyületek keletkeznek.
Az ózon aktívan reagál aromás vegyületekkel, és a reakció az aromás mag elpusztulásával és annak megsemmisülése nélkül megy végbe.
A telített szénhidrogénekkel való reakciók során az ózon először atomi oxigén képződésével bomlik le, ami láncoxidációt indít el, míg az oxidációs termékek hozama az ózon fogyasztásának felel meg. Az ózon és a telített szénhidrogének kölcsönhatása gázfázisban és oldatokban egyaránt előfordul.
A fenolok könnyen reakcióba lépnek az ózonnal, míg az utóbbiak zavart aromás maggal rendelkező vegyületekké (például kinoinná), valamint telítetlen aldehidek és savak alacsony toxikus származékaivá bomlanak.
Az ózon szerves vegyületekkel való kölcsönhatását széles körben alkalmazzák a vegyiparban és a kapcsolódó iparágakban. Az ózon és a telítetlen vegyületek reakciója lehetővé teszi különféle zsírsavak, aminosavak, hormonok, vitaminok és polimer anyagok mesterséges előállítását; az ózon reakciói aromás szénhidrogénekkel - difenilsav, ftál-dialdehid és ftálsav, glioxálsav stb.
Az ózon aromás szénhidrogénekkel való reakciói képezték az alapját a különféle környezetek, helyiségek, szennyvizek, kipufogógázok szagtalanításának, valamint kéntartalmú vegyületekkel történő szagtalanítási módszerek kidolgozásának - az alapja a különféle szennyvizek és kipufogógázok kezelésére szolgáló módszerek kidolgozásának. az iparban, beleértve a mezőgazdaságot is, kéntartalmú káros vegyületektől (hidrogén-szulfid, merkaptánok, kén-dioxid).

Mi az ózon képlete? Próbáljuk meg együtt azonosítani ennek a vegyi anyagnak a jellegzetes tulajdonságait.

Az oxigén allotróp módosulása

Az ózon molekulaképlete a kémiában O 3 . Relatív molekulatömege 48. A vegyület három O atomot tartalmaz.Mivel az oxigén és az ózon képlete ugyanazt a kémiai elemet tartalmazza, ezeket a kémiában allotróp módosulásoknak nevezik.

Fizikai tulajdonságok

Normál körülmények között az ózon kémiai képlete egy speciális szagú és világoskék színű gáz halmazállapotú anyag. A természetben ez a kémiai vegyület érezhető, amikor egy fenyőerdőben sétálunk egy zivatar után. Mivel az ózon képlete O 3, 1,5-szer nehezebb, mint az oxigén. Az O 2 -hoz képest az ózon oldhatósága sokkal nagyobb. Nulla hőmérsékleten 49 térfogatrész könnyen oldódik 100 térfogat vízben. Kis koncentrációban az anyagnak nincs toxikus tulajdonsága, az ózon csak jelentős mennyiségben méreg. A megengedett legnagyobb koncentráció a levegőben lévő O 3 mennyiségének 5%-a. Erős hűtés esetén könnyen cseppfolyósodik, és amikor a hőmérséklet -192 fokra süllyed, szilárd anyaggá válik.

A természetben

Az ózonmolekula, amelynek képletét fentebb bemutattuk, a természetben oxigén villámkisülése során képződik. Ezen túlmenően a tűlevelű gyanta oxidációja során O 3 képződik, elpusztítja a káros mikroorganizmusokat, és jótékony hatású az ember számára.

Beszerzés a laboratóriumban

Hogyan szerezhetsz ózont? Az O 3 képletû anyag úgy keletkezik, hogy elektromos kisülést vezetünk át száraz oxigénen. A folyamatot egy speciális eszközben - egy ózonizátorban - hajtják végre. Két üvegcsőre épül, amelyeket egymásba helyeznek. Belül fémrúd, kívül spirál. A nagyfeszültségű tekercshez való csatlakoztatás után kisülés lép fel a külső és a belső cső között, és az oxigén ózonná alakul. Egy elem, amelynek képlete kovalens poláris kötéssel rendelkező vegyület, megerősíti az oxigén allotrópiáját.

Az oxigén ózonná alakításának folyamata endoterm reakció, amely jelentős energiaköltséggel jár. Ennek az átalakulásnak a visszafordíthatósága miatt ózonbomlás figyelhető meg, ami a rendszer energiájának csökkenésével jár együtt.

Kémiai tulajdonságok

Az ózon képlete megmagyarázza annak oxidáló erejét. Képes kölcsönhatásba lépni különféle anyagokkal, miközben oxigénatomot veszít. Például egy vizes közegben kálium-jodiddal végzett reakció során oxigén szabadul fel és szabad jód képződik.

Az ózon molekulaképlete megmagyarázza, hogy szinte minden fémmel reagál. Ez alól kivétel az arany és a platina. Például a fémezüst ózonon való átengedése után megfigyelhető a feketedése (oxid képződik). Ennek az erős oxidálószernek a hatására a gumi tönkremenetele figyelhető meg.

A sztratoszférában a Nap UV-sugárzásának hatására ózon képződik, ózonréteget képezve. Ez a héj védi a bolygó felszínét a napsugárzás negatív hatásaitól.

Biológiai hatás a szervezetre

Ennek a gáznemű anyagnak a megnövekedett oxidáló képessége, a szabad oxigéngyökök képződése jelzi az emberi szervezetre gyakorolt ​​veszélyességét. Milyen károkat okozhat az ózon az emberben? Károsítja és irritálja a légzőszervek szöveteit.

Az ózon a vérben lévő koleszterinre hat, érelmeszesedést okozva. Ha egy személy hosszú ideig tartózkodik olyan környezetben, amely megnövekedett ózonkoncentrációt tartalmaz, akkor férfi meddőség alakul ki.

Hazánkban ez az oxidálószer a káros anyagok első (veszélyes) osztályába tartozik. Átlagos napi MPC-je nem haladhatja meg a 0,03 mg-ot köbméterenként.

Az ózon toxicitását, a baktériumok és penészgombák elpusztítására való felhasználásának lehetőségét aktívan használják fertőtlenítésre. A sztratoszférikus ózon kiváló védelmet nyújt a földi élet számára az ultraibolya sugárzás ellen.

Az ózon előnyeiről és ártalmairól

Ez az anyag a föld légkörének két rétegében található. A troposzférikus ózon veszélyes az élőlényekre, negatív hatással van a termésre, a fákra, és a városi szmog összetevője. A sztratoszférikus ózon bizonyos előnyökkel jár az ember számára. Vizes oldatban való bomlása a pH-tól, a hőmérséklettől és a közeg minőségétől függ. Az orvosi gyakorlatban különféle koncentrációjú ózonos vizet használnak. Az ózonterápia magában foglalja ennek az anyagnak az emberi testtel való közvetlen érintkezését. Ezt a technikát először a XIX. Amerikai kutatók elemezték az ózon azon képességét, hogy oxidálja a káros mikroorganizmusokat, és azt javasolták, hogy az orvosok használják ezt az anyagot a megfázás kezelésére.

Hazánkban az ózonterápiát csak a múlt század végén kezdték alkalmazni. Terápiás célokra ez az oxidálószer erős bioregulátor tulajdonságokkal rendelkezik, amely képes növelni a hagyományos módszerek hatékonyságát, valamint hatékony független szerként bizonyítani. Az ózonterápiás technológia fejlődése után az orvosoknak lehetőségük nyílik számos betegség hatékony kezelésére. A neurológiában, fogászatban, nőgyógyászatban, terápiában a szakemberek ezt az anyagot használják különféle fertőzések leküzdésére. Az ózonterápiát a módszer egyszerűsége, hatékonysága, kiváló toleranciája, mellékhatásmentessége és alacsony költsége jellemzi.

Következtetés

Az ózon erős oxidálószer, amely képes leküzdeni a káros mikrobákat. Ezt a tulajdonságot széles körben használják a modern gyógyászatban. A hazai terápiában az ózont gyulladáscsökkentő, immunmoduláló, vírusellenes, baktericid, stresszoldó, citosztatikus szerként alkalmazzák. Oxigénanyagcsere-zavarokat helyreállító képessége révén kiváló terápiás és profilaktikus gyógyászati ​​lehetőségeket biztosít számára.

A vegyület oxidáló képességén alapuló innovatív módszerek közül kiemeljük ennek az anyagnak az intramuszkuláris, intravénás, szubkután adagolását. Például a felfekvések, gombás bőrelváltozások, égési sérülések kezelése oxigén és ózon keverékével hatékony technikaként ismert.

Magas koncentrációban az ózon vérzéscsillapító szerként használható. Alacsony koncentrációban elősegíti a helyreállítást, a gyógyulást, a hámképződést. Ez az anyag sóoldatban oldva kiváló eszköz az állkapocs rehabilitációjára. A modern európai orvoslásban elterjedt a kis- és nagy autohemoterápia. Mindkét módszer az ózon szervezetbe történő bejuttatásához kapcsolódik, felhasználva annak oxidáló képességét.

Nagy autohemoterápia esetén adott koncentrációjú ózonoldatot fecskendeznek a páciens vénájába. A kis autohemoterápiát ózonozott vér intramuszkuláris injekciója jellemzi. Ez az erős oxidálószer az orvostudomány mellett a vegyipari gyártásban is keresett.

Az olyan gáz, mint az ózon, rendkívül értékes tulajdonságokkal rendelkezik az egész emberiség számára. A kémiai elem, amellyel létrejön, az O. Valójában az ózon O 3 az oxigén egyik allotróp módosulata, amely három képletegységből (O÷O÷O) áll. Az első és ismertebb vegyület maga az oxigén, pontosabban a két atomja (O=O) - O 2 által alkotott gáz.

Az allotrópia egy kémiai elem azon képessége, hogy számos egyszerű, eltérő tulajdonságú vegyületet képezzen. Ennek köszönhetően az emberiség olyan anyagokat tanulmányozott és használ, mint a gyémánt és a grafit, a monoklin és rombos kén, az oxigén és az ózon. Egy kémiai elem, amely rendelkezik ezzel a képességgel, nem feltétlenül korlátozódik csak két módosításra, néhánynak több.

Kapcsolat megnyitásának előzményei

Számos szerves és ásványi anyag alkotóegysége, beleértve az ózont is, egy kémiai elem, amelynek megjelölése O - oxigén, a görög "oxis" - savanyú - és "gignomai" - szülésre fordítva.

Először 1785-ben fedezett fel újat az elektromos kisülésekkel végzett kísérletek során a holland Martin van Marun, figyelmét egy sajátos szag keltette fel. És egy évszázaddal később a francia Shenbein egy zivatar után észlelte ugyanezt, aminek következtében a gázt "szagosnak" nevezték. A tudósokat azonban némileg megtévesztették, mert azt hitték, hogy szaglásuk magát az ózont érzi. A szaguk az O 3 -val való reakció során oxidált szagú volt, mivel a gáz nagyon reaktív.

Elektronikus szerkezet

Az O2 és az O3, egy kémiai elem, ugyanazzal a szerkezeti töredékkel rendelkeznek. Az ózon szerkezete bonyolultabb. Az oxigénben minden egyszerű - két oxigénatom kettős kötéssel kapcsolódik össze, amely ϭ- és π-komponensekből áll, az elem vegyértékének megfelelően. Az O 3 több rezonáns szerkezettel rendelkezik.

A többszörös kötés két oxigénatomot köt össze, a harmadik pedig egyetlen kötést tartalmaz. Így a π-komponens vándorlása miatt az összképben három atomnak másfél kapcsolata van. Ez a kötés rövidebb, mint egy egyszeres kötés, de hosszabb, mint egy kettős kötés. A tudósok által végzett kísérletek kizárják a molekula ciklikusságának lehetőségét.

Szintézis módszerek

Gáz, például ózon képződéséhez az oxigén kémiai elemnek gázhalmazállapotú közegben kell lennie, egyedi atomok formájában. Ilyen körülmények akkor jönnek létre, ha az O 2 oxigénmolekulák elektromos kisülések során elektronokkal vagy más nagy energiájú részecskék ütköznek, valamint ultraibolya fénnyel besugározva.

A természetes légkörben található ózon teljes mennyiségének oroszlánrésze fotokémiai módszerrel jön létre. Az ember előszeretettel alkalmaz más módszereket a kémiai tevékenységben, mint például az elektrolitikus szintézis. Ez abból áll, hogy a platinaelektródákat vizes elektrolit környezetbe helyezik, és áramot indítanak. Reakciós séma:

H 2 O + O 2 → O 3 + H 2 + e -

Fizikai tulajdonságok

Az oxigén (O) egy olyan anyag alkotóegysége, mint az ózon - egy kémiai elem, amelynek képlete, valamint a relatív moláris tömeg a periódusos rendszerben van feltüntetve. Az O 3 képződésével az oxigén olyan tulajdonságokat szerez, amelyek gyökeresen különböznek az O 2 tulajdonságaitól.

A kék gáz egy vegyület, például az ózon normál állapota. A kémiai elem, képlet, mennyiségi jellemzők - mindezt az anyag azonosítása és tanulmányozása során határozták meg. -111,9 ° C esetén a cseppfolyós állapot sötétlila színű, a fok további csökkenésével -197,2 ° C-ra, az olvadás megkezdődik. Szilárd halmazállapotban az ózon fekete színt kap, lila árnyalattal. Oldhatósága tízszer nagyobb, mint az oxigén O 2 tulajdonsága. A levegőben a legkisebb koncentrációban érezhető az ózon illata, éles, specifikus és fémszagra emlékeztet.

Kémiai tulajdonságok

Reaktív szempontból nagyon aktív az ózongáz. Az ezt alkotó kémiai elem az oxigén. Az ózon viselkedését más anyagokkal való kölcsönhatásban a magas oxidációs képesség és magának a gáznak az instabilitása határozza meg. Magasabb hőmérsékleten soha nem látott sebességgel bomlik, a folyamatot katalizátorok is felgyorsítják, például fém-oxidok, nitrogén-oxidok és mások. Az oxidálószer tulajdonságai az ózonban rejlenek a molekula szerkezeti sajátosságai és az egyik oxigénatom mobilitása miatt, amely leváltva a gázt oxigénné változtatja: O 3 → O 2 + O .

Az oxigén (az építőelem, amelyből olyan anyagok molekulái épülnek fel, mint az oxigén és az ózon) kémiai elem. Ahogy a reakcióegyenletekben le van írva - O . Az ózon minden fémet oxidál, kivéve az aranyat, platinát és alcsoportjait. Reagál a légkörben lévő gázokkal - kén-, nitrogén- és más oxidokkal. A szerves anyagok sem maradnak közömbösek, különösen gyorsak a többszörös kötések felszakítási folyamatai köztes vegyületek képződésével. Rendkívül fontos, hogy a reakciótermékek a környezetre és az emberre ártalmatlanok legyenek. Ezek víz, oxigén, különféle elemek magasabb oxidjai, szén-oxidok. A kalcium, titán és szilícium bináris vegyületei oxigénnel nem lépnek kölcsönhatásba az ózonnal.

Alkalmazás

A fő terület, ahol a "szagos" gázt használják, az ózonozás. Ez a sterilizálási módszer sokkal hatékonyabb és biztonságosabb az élő szervezetek számára, mint a klóros fertőtlenítés. Ha nem képződnek mérgező metánszármazékok, veszélyes halogénnel helyettesítik.

Egyre gyakrabban alkalmazzák ezt a környezetbarát sterilizációs módszert az élelmiszeriparban. A hűtőberendezéseket, a termékek tárolására szolgáló létesítményeket ózonnal kezelik, és ennek segítségével szüntetik meg a szagokat.

Az orvostudomány számára az ózon fertőtlenítő tulajdonságai is nélkülözhetetlenek. Fertőtlenítik a sebeket, sóoldatokat. A vénás vért ózonizálják, és számos krónikus betegséget „szagos” gázzal kezelnek.

A természetben való lét és értelem

Az egyszerű anyag, az ózon a sztratoszféra gázösszetételének egyik eleme, egy földközeli űrrégió, amely a bolygó felszínétől körülbelül 20-30 km távolságra található. Ennek a vegyületnek a felszabadulása elektromos kisülésekkel kapcsolatos folyamatok, hegesztés és másológépek működése során következik be. De a sztratoszférában alkotja és tartalmazza a Föld légkörében lévő teljes ózonmennyiség 99%-át.

A gáz jelenléte a Föld-közeli űrben létfontosságúnak bizonyult. Ez képezi benne az úgynevezett ózonréteget, amely megvéd minden élőlényt a Nap halálos ultraibolya sugárzásától. Furcsa módon, de a nagy előnyök mellett maga a gáz veszélyes az emberekre. Az ózonkoncentráció növekedése a levegőben, amelyet egy személy belélegzik, káros a szervezetre, annak rendkívüli kémiai aktivitása miatt.

Az "ózonréteg" kifejezés, amely a 70-es években vált híressé. a múlt században, már régóta a szélén áll. Ugyanakkor kevesen értik igazán, mit jelent ez a fogalom, és miért veszélyes az ózonréteg pusztulása. Még nagyobb rejtély sokak számára az ózonmolekula szerkezete, és mégis közvetlenül összefügg az ózonréteg problémáival. Tudjunk meg többet az ózonról, szerkezetéről és ipari alkalmazásairól.

Mi az ózon

Az ózon vagy más néven aktív oxigén egy égszínkék gáz, szúrós fémszaggal.

Ez az anyag mindhárom aggregációs állapotában létezhet: gáznemű, szilárd és folyékony halmazállapotú.

Ugyanakkor az ózon a természetben csak gáz formájában fordul elő, az úgynevezett ózonréteget alkotva. Az égszín azúrkék színe miatt tűnik kéknek.

Hogyan néz ki egy ózonmolekula?

Az ózon "aktív oxigén" becenevét az oxigénhez való hasonlósága miatt kapta. Tehát ezekben az anyagokban a fő aktív kémiai elem az oxigén (O). Ha azonban egy oxigénmolekula 2 atomot tartalmaz, akkor az O 3) molekula ennek az elemnek 3 atomjából áll.

Ennek a szerkezetnek köszönhetően az ózon tulajdonságai hasonlóak az oxigénéhez, de sokkal hangsúlyosabbak. Különösen az O 2 -hoz hasonlóan az O 3 a legerősebb oxidálószer.

A legfontosabb különbség ezek között a "rokon" anyagok között, amire létfontosságú, hogy mindenki emlékezzen a következőre: az ózont nem lehet belélegezni, mérgező, és belélegezve károsíthatja a tüdőt vagy akár meg is ölhet. Ugyanakkor az O 3 tökéletes a levegő megtisztítására a mérgező szennyeződésektől. Egyébként ennek köszönhető, hogy eső után olyan könnyű lélegezni: az ózon oxidálja a levegőben lévő káros anyagokat, és megtisztul.

Az ózonmolekula (3 oxigénatomból álló) modellje kissé egy szög képére hasonlít, mérete pedig 117°. Ennek a molekulának nincsenek párosítatlan elektronjai, ezért diamágneses. Ezenkívül polaritása van, bár egy elem atomjaiból áll.

Egy adott molekula két atomja szorosan kapcsolódik egymáshoz. De a harmadikkal való kapcsolat kevésbé megbízható. Emiatt az ózonmolekula (a modell fotója lent látható) nagyon sérülékeny, és kialakulása után hamarosan lebomlik. Általában az O 3 bomlási reakciói során oxigén szabadul fel.

Az ózon instabilitása miatt nem lehet betakarítani, tárolni vagy szállítani, mint más anyagokat. Emiatt előállítása drágább, mint más anyagok.

Ugyanakkor az O 3 molekulák nagy aktivitása lehetővé teszi, hogy ez az anyag a legerősebb oxidálószer legyen, erősebb, mint az oxigén, és biztonságosabb, mint a klór.

Ha az ózonmolekula megsemmisül és O 2 szabadul fel, ez a reakció mindig energiafelszabadulással jár. Ugyanakkor ahhoz, hogy a fordított folyamat megtörténjen (O 3 képződése O 2-ből), nem kell kevesebbet elkölteni.

Gázhalmazállapotban az ózonmolekula 70 ° C-on lebomlik. Ha 100 fokra vagy magasabbra emeljük, a reakció jelentősen felgyorsul. A szennyeződések jelenléte az ózonmolekulák bomlási időszakát is felgyorsítja.

O3 tulajdonságai

Bármelyikben is van az ózon a három állapot közül, megőrzi kék színét. Minél keményebb az anyag, annál gazdagabb és sötétebb ez az árnyalat.

Minden ózonmolekula tömege 48 g/mol. A levegőnél nehezebb, ami segít elválasztani ezeket az anyagokat egymástól.

Az O 3 szinte minden fémet és nemfémet képes oxidálni (az arany, az irídium és a platina kivételével).

Ez az anyag is részt vehet az égési reakcióban, de ez magasabb hőmérsékletet igényel, mint az O 2 esetében.

Az ózon képes feloldódni H 2 O-ban és freonokban. Folyékony halmazállapotában folyékony oxigénnel, nitrogénnel, metánnal, argonnal, szén-tetrakloriddal és szén-dioxiddal keverhető.

Hogyan keletkezik az ózonmolekula?

Az O 3 molekulák szabad oxigénatomok oxigénmolekulákhoz kapcsolásával jönnek létre. Ezek viszont az elektromos kisülések, az ultraibolya sugárzás, a gyors elektronok és más nagy energiájú részecskék hatására más O 2 molekulák felhasadása miatt jelennek meg. Emiatt az ózon sajátos szaga érezhető szikrázó elektromos készülékek vagy ultraibolya fényt kibocsátó lámpák közelében.

Ipari méretekben az O 3 -ot elektromos vagy ózonizátorral izolálják. Ezekben az eszközökben nagyfeszültségű elektromos áramot vezetnek át egy O 2 -t tartalmazó gázáramon, amelynek atomjai az ózon „építőanyagaként” szolgálnak.

Néha tiszta oxigént vagy közönséges levegőt fújnak ezekbe a készülékekbe. A keletkező ózon minősége a kiindulási termék tisztaságától függ. Tehát a sebek kezelésére szánt orvosi O 3 -ot csak kémiailag tiszta O 2 -ből vonják ki.

Az ózon felfedezésének története

Miután kitalálta, hogyan néz ki az ózonmolekula és hogyan keletkezik, érdemes megismerkedni ennek az anyagnak a történetével.

Martin van Marum holland kutató szintetizálta először a 18. század második felében. A tudós észrevette, hogy miután elektromos szikrákat engedett át egy tartályon levegővel, a benne lévő gáz megváltoztatta tulajdonságait. Ugyanakkor Van Marum nem értette, hogy egy új anyag molekuláit izolálta.

De Sheinbein nevű német kollégája, aki a H 2 O-t elektromosság segítségével H 2 O 2 -re próbálta lebontani, felhívta a figyelmet egy új, szúrós szagú gáz kibocsátására. Sok kutatás után a tudós leírta az általa felfedezett anyagot, és a görög "szag" szó tiszteletére "ózon" nevet adta neki.

Sok tudóst érdekelt a gombák és baktériumok elpusztításának képessége, valamint a káros vegyületek toxicitásának csökkentése, amely a nyílt anyaggal rendelkezett. 17 évvel az O 3 hivatalos felfedezése után Werner von Siemens megtervezte az első olyan készüléket, amely lehetővé tette az ózon bármilyen mennyiségben történő szintetizálását. 39 évvel később pedig a zseniális Nikola Tesla feltalálta és szabadalmaztatta a világ első ózongenerátorát.

Ezt a készüléket használták először Franciaországban 2 éve ivóvíztisztító telepeken. A XX. század eleje óta. Európa kezd áttérni az ivóvíz tisztítására szolgáló ózonozásra.

Az Orosz Birodalom először 1911-ben alkalmazta ezt a technikát, és 5 év után közel 4 tucat ózonos ivóvíztisztító berendezést szereltek fel az országban.

Napjainkban a víz ózonozása fokozatosan felváltja a klórozást. Így Európában az összes ivóvíz 95%-át O 3 -mal kezelik. Ez a technika nagyon népszerű az USA-ban is. A FÁK-ban még vizsgálják, mert bár az eljárás biztonságosabb és kényelmesebb, drágább, mint a klórozás.

Az ózon alkalmazásai

A víztisztításon kívül az O 3-nak számos más alkalmazása is van.

  • Az ózont fehérítőként használják a papír- és textilgyártásban.
  • Az aktív oxigént a borok fertőtlenítésére, valamint a konyakok érlelési folyamatának felgyorsítására használják.
  • Az O 3 segítségével különféle növényi olajokat finomítanak.
  • Nagyon gyakran ezt az anyagot romlandó termékek, például hús, tojás, gyümölcsök és zöldségek feldolgozására használják. Ez az eljárás nem hagy kémiai nyomokat, mint klór vagy formaldehid használata esetén, és a termékek sokkal tovább tárolhatók.
  • Az ózon sterilizálja az orvosi berendezéseket és a ruházatot.
  • Ezenkívül a tisztított O 3 -ot különféle orvosi és kozmetikai eljárásokhoz használják. Különösen a fogászat segítségével fertőtlenítik a szájüreget és az ínyet, valamint különféle betegségeket (sztomatitisz, herpesz, szájüregi candidiasis) kezelnek. Az európai országokban az O 3 nagyon népszerű sebfertőtlenítésre.
  • Az elmúlt években óriási népszerűségre tettek szert a hordozható háztartási készülékek, amelyek ózon segítségével szűrik a levegőt és a vizet.

Ózonréteg - mi az?

A Föld felszíne felett 15-35 km-re található az ózonréteg, vagy más néven az ózonoszféra. Ezen a helyen a koncentrált O 3 egyfajta szűrőként szolgál a káros napsugárzás számára.

Honnan származik ekkora mennyiségű anyag, ha a molekulái instabilok? Erre a kérdésre nem nehéz válaszolni, ha felidézzük az ózonmolekula modelljét és keletkezésének módját. Tehát a 2 oxigénmolekulából álló oxigén a sztratoszférába kerülve ott felmelegszik a napsugarak hatására. Ez az energia elegendő ahhoz, hogy az O 2 -t atomokra bontsa, amiből O 3 keletkezik. Ugyanakkor az ózonréteg nemcsak a napenergia egy részét használja fel, hanem szűri is, elnyeli a veszélyes ultraibolya sugárzást.

Fentebb azt mondták, hogy az ózont a freonok oldják. Ezek a (dezodorok, tűzoltó készülékek és hűtőszekrények gyártásához használt) gáznemű anyagok a légkörbe kerülve befolyásolják az ózont, és hozzájárulnak annak lebomlásához. Ennek eredményeként az ózonoszférában lyukak jelennek meg, amelyeken keresztül szűretlen napsugarak jutnak a bolygóra, amelyek pusztító hatással vannak az élő szervezetekre.

Az ózonmolekulák jellemzőit és szerkezetét figyelembe véve arra a következtetésre juthatunk, hogy ez az anyag, bár veszélyes, nagyon hasznos az emberiség számára, ha helyesen használják.

KATEGÓRIÁK

NÉPSZERŰ CIKKEK

2023 "kingad.ru" - az emberi szervek ultrahangvizsgálata