Nga se prodhohet ozoni? Informacione të përgjithshme rreth ozonit mjekësor

MOSKË, 16 shtator - RIA Novosti. Dita Ndërkombëtare për Ruajtjen e Shtresës së Ozonit, një "mburojë" e hollë që mbron të gjithë jetën në Tokë nga rrezatimi i dëmshëm ultravjollcë i Diellit, festohet të hënën, më 16 shtator - në këtë ditë të vitit 1987 u nënshkrua Protokolli i famshëm i Montrealit.

Në kushte normale, ozoni, ose O3, është një gaz blu i zbehtë që, ndërsa ftohet, shndërrohet në një lëng blu të errët dhe më pas në kristale blu-zi. Në total, ozoni në atmosferën e planetit përbën rreth 0,6 pjesë për milion në vëllim: kjo do të thotë, për shembull, se në çdo metër kub të atmosferës ka vetëm 0,6 centimetra kub ozon. Për krahasim, dioksidi i karbonit në atmosferë është tashmë rreth 400 pjesë për milion - domethënë më shumë se dy gota për të njëjtin metër kub ajër.

Në fakt, një përqendrim kaq i vogël i ozonit mund të quhet një ndihmë për Tokën: ky gaz, i cili formon një shtresë kursimtare ozoni në një lartësi prej 15-30 kilometrash, është shumë më pak "fisnik" në afërsi të një personi. Sipas klasifikimit rus, ozoni i përket substancave të rrezikut më të lartë, të klasës së parë - është një agjent shumë i fortë oksidues, i cili është jashtëzakonisht toksik për njerëzit.

Vadim Samoilovich, një studiues i vjetër në Laboratorin e Katalizës dhe Elektrokimisë së Gazit, Fakulteti i Kimisë, Universiteti Shtetëror i Moskës Lomonosov, ndihmoi RIA Novosti të kuptonte vetitë e ndryshme të ozonit të vështirë.

mburojë e ozonit

"Ky është një gaz mjaft i studiuar mirë, pothuajse gjithçka është studiuar - gjithçka nuk ndodh kurrë, por gjithçka kryesore (dihet) ... Ozoni ka shumë lloje të ndryshme aplikimesh. Por mos harroni se, në përgjithësi, jeta lindi falë shtresës së ozonit – ky është ndoshta momenti kryesor”, thotë Samoylovich.

Në stratosferë, ozoni formohet nga oksigjeni si rezultat i reaksioneve fotokimike - reagime të tilla fillojnë nën ndikimin e rrezatimit diellor. Atje, përqendrimi i ozonit është tashmë më i lartë - rreth 8 mililitra për metër kub. Gazi shkatërrohet kur "takohet" me komponime të caktuara, për shembull, klorin atomik dhe bromin - janë këto substanca që janë pjesë e klorofluorokarboneve të rrezikshme, të njohura më mirë si freone. Para ardhjes së Protokollit të Montrealit, ato u përdorën, ndër të tjera, në industrinë e ftohjes dhe si shtytës në fishekët e gazit.

Në vitin 2012, kur Protokolli i Montrealit festoi 25-vjetorin e tij, ekspertët nga Programi i Kombeve të Bashkuara për Mjedisin (UNEP) e quajtën mbrojtjen e shtresës së ozonit si një nga katër problemet kryesore mjedisore në të cilat njerëzimi ka bërë përparim të rëndësishëm. Në të njëjtën kohë, UNEP vuri në dukje se përmbajtja e ozonit në stratosferë kishte pushuar së uluri që nga viti 1998 dhe, sipas shkencëtarëve, deri në 2050-2075 mund të kthehet në nivelet e regjistruara para vitit 1980.

Smogu i ozonit

Në 30 kilometra nga sipërfaqja e Tokës, ozoni “sjell” mirë, por në troposferë, shtresa sipërfaqësore, rezulton të jetë një ndotës i rrezikshëm. Sipas UNEP, përqendrimet e ozonit troposferik në hemisferën veriore janë trefishuar pothuajse gjatë 100 viteve të fundit, duke e bërë atë gazin serrë "antropogjen" të tretë më të madh.

Edhe këtu, ozoni nuk emetohet në atmosferë, por formohet nën ndikimin e rrezatimit diellor në ajër, i cili tashmë është i ndotur nga "pararendësit" e ozonit - oksidet e azotit, hidrokarburet e paqëndrueshme dhe disa komponime të tjera. Në qytetet ku ozoni është një nga komponentët kryesorë të smogut, emetimet e automjeteve janë indirekt "fajës" për pamjen e tij.

Nuk janë vetëm njerëzit dhe klima që vuajnë nga ozoni në nivelin e tokës. UNEP vlerëson se ulja e ozonit troposferik mund të ndihmojë në shpëtimin e rreth 25 milionë tonëve oriz, grurë, soje dhe misër që humbasin çdo vit nga ky gaz toksik për bimët.

Pikërisht për shkak se ozoni në nivel tokësor nuk është më aq i dobishëm, që specialistët e monitorimit meteorologjik dhe mjedisor monitorojnë vazhdimisht përqendrimet e tij në ajrin e qyteteve të mëdha, përfshirë Moskën.

Ozoni i dobishëm

"Një nga vetitë shumë interesante të ozonit është baktericid. Është praktikisht i pari në mesin e të gjitha substancave të tilla, klori, peroksidi i manganit, oksidi i klorit", thotë Vadim Samoylovich.

E njëjta natyrë ekstreme e ozonit, që e bën atë një agjent shumë të fortë oksidues, shpjegon shtrirjen e këtij gazi. Ozoni përdoret për sterilizimin dhe dezinfektimin e ambienteve, rrobave, veglave dhe, natyrisht, për pastrimin e ujit - si për pije, ashtu edhe për industri dhe madje edhe mbeturina.

Përveç kësaj, eksperti thekson se në shumë vende ozoni përdoret si zëvendësues i klorit në impiantet për zbardhjen e pulpës.

"Klori (kur reagon) me lëndët organike jep përkatësisht klorin organik, të cilat janë shumë më toksike sesa thjesht klori. Në përgjithësi, kjo (shfaqja e mbetjeve toksike - red.) mund të shmanget ose duke ulur ndjeshëm përqendrimin e klorit, ose thjesht Një nga opsionet është zëvendësimi i klorit me ozonin", shpjegoi Samoylovich.

Ajri gjithashtu mund të ozonizohet, dhe kjo gjithashtu jep rezultate interesante - për shembull, në Ivanovo, specialistë nga Instituti Kërkimor Gjith-Rus i Mbrojtjes së Punës dhe kolegët e tyre kryen një sërë studimesh, gjatë të cilave "në dyqanet rrotulluese, një sasi e caktuar e ozoni u shtua në kanalet e zakonshme të ventilimit." Si rezultat, prevalenca e sëmundjeve të frymëmarrjes u ul, ndërsa produktiviteti i punës, përkundrazi, u rrit. Ozonimi i ajrit në magazinat ushqimore mund të rrisë sigurinë e tij dhe përvoja të tilla ka edhe në vende të tjera.

Ozoni është toksik

Kapja me përdorimin e ozonit është e njëjtë - toksiciteti i tij. Në Rusi, përqendrimi maksimal i lejueshëm (MPC) për ozonin në ajrin atmosferik është 0,16 miligramë për metër kub, dhe në ajrin e zonës së punës - 0,1 miligramë. Prandaj, vëren Samoylovich, i njëjti ozonim kërkon monitorim të vazhdueshëm, gjë që e ndërlikon shumë çështjen.

"Është ende një teknikë mjaft e komplikuar. Është shumë më e lehtë të derdhësh një kovë me një lloj baktericid, ta derdhësh dhe kjo është e gjitha, por këtu duhet të ndiqni, duhet të ketë një lloj përgatitjeje," thotë shkencëtari.

Ozoni dëmton trupin e njeriut ngadalë por seriozisht - ekspozimi i zgjatur ndaj ajrit të ndotur nga ozoni rrit rrezikun e sëmundjeve kardiovaskulare dhe të frymëmarrjes. Duke reaguar me kolesterolin, ai formon komponime të patretshme, gjë që çon në zhvillimin e aterosklerozës.

"Në përqendrime mbi nivelet maksimale të lejueshme mund të shfaqen dhimbje koke, acarim të mukozave, kollë, marramendje, lodhje të përgjithshme dhe ulje të aktivitetit kardiak. Ozoni toksik në nivel tokësor çon në shfaqjen ose përkeqësimin e sëmundjeve të frymëmarrjes, fëmijët, të moshuarit dhe astmatikët janë në rrezik”, thuhet në faqen e internetit të Observatorit Qendror Aerologjik (CAO) të Roshydromet.

Eksploziv i ozonit

Ozoni është i dëmshëm jo vetëm për të thithur - shkrepset gjithashtu duhet të fshihen larg, sepse ky gaz është shumë shpërthyes. Tradicionalisht, 300-350 mililitra për litër ajër është konsideruar si një "prag" për nivelet e rrezikshme të gazit të ozonit, megjithëse disa shkencëtarë po punojnë me nivele më të larta, thotë Samoylovich. Por ozoni i lëngshëm - i njëjti lëng blu që errësohet ndërsa ftohet - shpërthen spontanisht.

Kjo është ajo që pengon përdorimin e ozonit të lëngshëm si një agjent oksidues në karburantin e raketave - ide të tilla u shfaqën menjëherë pas fillimit të epokës së hapësirës.

"Laboratori ynë në universitet lindi pikërisht mbi një ide të tillë. Çdo karburant rakete ka vlerën e vet kalorifike në reagim, domethënë sa nxehtësi lëshohet kur digjet dhe si rrjedhim sa e fuqishme do të jetë raketa. Pra, ajo dihet se opsioni më i fuqishëm është hidrogjeni i lëngshëm i përzier me ozonin e lëngshëm... Por ka një pengesë: ozoni i lëngshëm shpërthen dhe shpërthen spontanisht, pra pa ndonjë arsye të dukshme”, thotë një përfaqësues i Universitetit Shtetëror të Moskës.

Sipas tij, laboratorët sovjetikë dhe amerikanë shpenzuan "një sasi të madhe përpjekjesh dhe kohësh për ta bërë atë disi të sigurt (biznes) - doli se ishte e pamundur për ta bërë atë". Samoylovich kujton se një ditë kolegët nga SHBA arritën të merrnin ozon veçanërisht të pastër, i cili "dukej se" nuk shpërtheu, "të gjithë tashmë po rrihnin timpanin", por më pas e gjithë uzina shpërtheu dhe puna u ndal.

"Kemi pasur raste kur, të themi, një balonë me ozon të lëngshëm qëndron, qëndron, hidhet azot i lëngshëm në të, dhe pastaj - ose azoti ka zier atje, ose diçka - ju vini, por gjysma e instalimit nuk është atje, gjithçka është bërë pluhur. Pse shpërtheu - kush e di", vëren shkencëtari.

Ozoni është një substancë e gaztë që është një modifikim i oksigjenit (përbëhet nga tre atomet e tij). Është gjithmonë i pranishëm në atmosferë, por u zbulua për herë të parë në 1785 ndërsa studionte veprimin e një shkëndije në ajër nga fizikani holandez Van Marum. Në vitin 1840, kimisti gjerman Christian Friedrich Schönbein konfirmoi këto vëzhgime dhe sugjeroi që ai të zbulonte një element të ri, të cilit i dha emrin "ozon" (nga greqishtja ozon - nuhatje). Në 1850, u përcaktua aktiviteti i lartë i ozonit si një agjent oksidues dhe aftësia e tij për të shtuar lidhjet e dyfishta në reaksionet me shumë përbërje organike. Të dyja këto veti të ozonit gjetën më pas aplikim të gjerë praktik. Megjithatë, vlera e ozonit nuk kufizohet në këto dy veti. Është zbuluar se ka një sërë karakteristikash të vlefshme si dezinfektues dhe deodorant.
Për herë të parë, ozoni u përdor në kanalizime si një mjet për dezinfektimin e ujit të pijshëm dhe ajrit. Shkencëtarët rusë ishin ndër studiuesit e parë të proceseve të ozonimit. Në vitin 1874, themeluesi i shkollës së parë të higjienistëve (rusë), profesor A.D. Dobroye shvin, propozoi ozonin si mjetin më të mirë për dezinfektimin e ujit të pijshëm dhe ajrit nga mikroflora patogjene. Më parë, në vitin 1886, N.K. Keldysh kreu një studim mbi efektin baktericid të dhe e rekomandoi atë si një dezinfektues shumë efektiv. Hulumtimi i ozonit ishte veçanërisht i përhapur në shekullin e 20-të. Dhe tashmë në vitin 1911, stacioni i parë i furnizimit me ujë të ozonit në Evropë u vu në funksion në St. qëllim në mjekësi, për qëllime sanitare në industrinë ushqimore , në proceset e oksidimit të industrisë kimike etj.
Zonat dhe shkallët e përdorimit të ozonit janë rritur me shpejtësi në dekadën e fundit. Aktualisht, aplikimet më të rëndësishme të ozonit janë si më poshtë: pastrimi dhe dezinfektimi i ujit të pijshëm dhe industrial, si dhe rrjedhësve fekale dhe industriale shtëpiake për të reduktuar kërkesën biologjike për oksigjen (BOD), zbardhjen, neutralizimin e substancave toksike të dëmshme (cianide, fenolet, merkaptanët), eliminimi i aromave të pakëndshme, deodorizimi dhe pastrimi i ajrit të industrive të ndryshme, ozonimi në sistemet e kondicionimit, ruajtja e ushqimeve, sterilizimi i materialeve të ambalazhimit dhe veshjes në industrinë farmaceutike, terapia dhe parandalimi mjekësor i sëmundjeve të ndryshme etj.
Vitet e fundit, është krijuar një tjetër veti e ozonit - aftësia për të rritur vlerën biologjike të ushqimit të kafshëve dhe ushqimit për njerëzit, gjë që bëri të mundur përdorimin e ozonit në përpunimin, përgatitjen dhe ruajtjen e ushqimit dhe produkteve të ndryshme. Prandaj, zhvillimi i teknologjive të ozonimit në prodhimin bujqësor, dhe, veçanërisht, në bujqësinë e shpendëve, është shumë premtues.

Vetitë fizike të ozonit

Ozoni është një formë shumë aktive, alotropike e oksigjenit; në temperatura të zakonshme, është gaz i kaltër i hapur me erë të fortë karakteristike (erë organoleptike ndihet në një përqendrim ozoni prej 0,015 mg/m3 ajër). Në fazën e lëngshme, ozoni ka një ngjyrë blu indigo, dhe në fazën e ngurtë ka një ngjyrë të trashë vjollce-kaltërosh, një shtresë ozoni 1 mm e trashë është praktikisht e errët. Ozoni formohet nga oksigjeni, ndërsa thith nxehtësinë dhe, anasjelltas, kur dekompozohet, kalon në oksigjen, duke lëshuar nxehtësi (të ngjashme me djegien). Ky proces mund të shkruhet në formën e mëposhtme:
reaksion ekzotermik
2Oz \u003d ZO2 + 68 kcal
Reaksioni endotermik

Shpejtësia e këtyre reaksioneve varen nga temperatura, presioni dhe përqendrimi i ozonit. Në temperaturë dhe presion normal, reaksionet vazhdojnë ngadalë, por në temperatura të larta, dekompozimi i ozonit përshpejtohet.
Formimi i ozonit nën veprimin e energjisë së rrezatimeve të ndryshme është mjaft i ndërlikuar. Proceset parësore për formimin e ozonit nga oksigjeni mund të zhvillohen ndryshe në varësi të sasisë së energjisë së aplikuar.
Ngacmimi i një molekule oksigjeni ndodh në një energji elektronike prej 6,1 eV; formimi i joneve molekulare të oksigjenit - me një energji elektronike prej 12.2 eV; shpërbërja në oksigjen - me një energji elektronike prej 19.2 eV. Të gjitha elektronet e lira kapen nga molekulat e oksigjenit, duke rezultuar në formimin e joneve negative të oksigjenit. Pas ngacmimit të molekulës, ndodh reaksioni i formimit të ozonit.
Në një energji elektronike prej 12,2 eV, kur ndodh formimi i joneve molekulare të oksigjenit, nuk vërehet çlirimi i ozonit, dhe në një energji elektroni prej 19,2 eV, kur përfshihet edhe një atom dhe një jon oksigjeni, formohet ozoni. Së bashku me këtë, formohen jonet pozitive dhe negative të oksigjenit. Mekanizmi i prishjes së ozonit*, i cili përfshin sisteme homogjene dhe heterogjene, është kompleks dhe varet nga kushtet. Zbërthimi i ozonit përshpejtohet në sistemet homogjene nga aditivët e gaztë (oksidet e azotit, klori etj.), kurse në sistemet heterogjene nga metalet (zhiva, argjendi, bakri etj.) dhe oksidet e metaleve (hekuri, bakri, nikeli, plumbi etj.). ). Në përqendrime të larta të ozonit, reagimi ndodh me një shpërthim. Në një përqendrim të ozonit deri në 10%, nuk ndodh dekompozimi shpërthyes. Temperaturat e ulëta ndihmojnë në ruajtjen e ozonit. Në temperaturat rreth -183°C, ozoni i lëngshëm mund të ruhet për një kohë të gjatë pa dekompozim të dukshëm. Ngrohja e shpejtë deri në pikën e vlimit (-119°C) ose ftohja e shpejtë e ozonit mund të shkaktojë një shpërthim. Prandaj, njohja e vetive të ozonit dhe marrja e masave paraprake është shumë e rëndësishme kur punoni me të. Tabela 1 tregon vetitë kryesore fizike të ozonit.
Në gjendje të gaztë, ozoni është diamagnetik, ndërsa në gjendje të lëngët është pak paramagnetik. Ozoni shpërndahet mirë në vajra esencialë, terpentinë, tetraklorur karboni. Tretshmëria e tij në ujë është më shumë se 15 herë më e lartë se oksigjeni.
Molekula e ozonit, siç u përmend tashmë, përbëhet nga tre atome oksigjeni dhe ka një strukturë trekëndëshi asimetrik, e karakterizuar nga një kënd i mpirë në kulm (116.5 °) dhe distanca të barabarta bërthamore (1.28 ° A) me një energji mesatare lidhëse (78 kcal / mol) dhe polaritet të shprehur dobët (0.58).

Karakteristikat themelore fizike të ozonit

Vetitë optike të ozonit karakterizohen nga paqëndrueshmëria e tij ndaj rrezatimit të përbërjeve të ndryshme spektrale. Rrezatimi jo vetëm që mund të absorbohet nga ozoni, duke e shkatërruar atë, por edhe të formojë ozonin. Formimi i ozonit në atmosferë ndodh nën ndikimin e rrezatimit ultravjollcë nga dielli në rajonin me gjatësi vale të shkurtër të spektrit 210-220 dhe 175 nm. Në këtë rast, dy molekula të ozonit formohen për kuantumin e dritës së absorbuar. Vetitë spektrale të ozonit, formimi dhe prishja e tij nën ndikimin e rrezatimit diellor ofrojnë parametra optimale klimatike në biosferën e Tokës.



një arbor, i karakterizuar nga një kënd i mpirë në majë (116,5°) dhe distanca të barabarta bërthamore (1,28°A) me një energji mesatare lidhëse (78 kcal/mol) dhe polaritet të dobët (0,58).
Vetitë optike të ozonit karakterizohen nga paqëndrueshmëria e tij ndaj rrezatimit të përbërjeve të ndryshme spektrale. Rrezatimi jo vetëm që mund të absorbohet nga ozoni, duke e shkatërruar atë, por edhe të formojë ozonin. Formimi i ozonit në atmosferë ndodh nën ndikimin e rrezatimit ultravjollcë nga dielli në rajonin me gjatësi vale të shkurtër të spektrit 210-220 dhe 175 nm. Në këtë rast, dy molekula të ozonit formohen për kuantumin e dritës së absorbuar. Vetitë spektrale të ozonit, formimi dhe prishja e tij nën ndikimin e rrezatimit diellor ofrojnë parametra optimale klimatike në biosferën e Tokës.
Ozoni ka një aftësi të mirë për t'u përthithur nga xheli silicë dhe xheli i aluminit, gjë që bën të mundur përdorimin e këtij fenomeni për nxjerrjen e ozonit nga përzierjet dhe tretësirat e gazit, si dhe për trajtimin e sigurt të tij në përqendrime të larta. Kohët e fundit, freonet janë përdorur gjerësisht për funksionim të sigurt me përqendrime të larta të ozonit. Ozoni i koncentruar i tretur në freon mund të ruhet për një kohë të gjatë.
Në sintezën e ozonit, si rregull, formohen përzierje gazi (O3 + O2 ose Oz + ajër), në të cilat përmbajtja e ozonit nuk kalon 2-5% në vëllim. Marrja e ozonit të pastër është një detyrë teknikisht e vështirë dhe ende nuk është zgjidhur deri më sot. Ekziston një metodë për ndarjen e oksigjenit nga përzierjet me distilim në temperaturë të ulët të përzierjeve të gazit. Megjithatë, nuk ka qenë ende e mundur të përjashtohet rreziku i një shpërthimi të ozonit gjatë korrigjimit. Në praktikën kërkimore, shpesh përdoret teknika e ozonit me ngrirje të dyfishtë me azot të lëngshëm, gjë që bën të mundur marrjen e ozonit të koncentruar. Një metodë më e sigurt është marrja e ozonit të koncentruar me anë të përthithjes - desorbimit, kur rrjedha e përzierjes së gazit fryhet përmes një shtrese xheli silicë të ftohur (-80°C), dhe më pas adsorbenti fryhet me një gaz inert (azoti ose helium). Duke përdorur këtë metodë, mund të merrni raportin e ozonit: oksigjen \u003d 9: 1, d.m.th. ozon shumë i përqendruar.
Përdorimi i ozonit të koncentruar si një përbërës oksidues për qëllime industriale është i parëndësishëm.

Vetitë kimike të ozonit

Vetitë kimike karakteristike të ozonit në radhë të parë duhet të konsiderohen paqëndrueshmëria e tij, aftësia për t'u dekompozuar shpejt dhe aktiviteti i lartë oksidativ.
Për ozonin, u vendos numri i oksidimit I, i cili karakterizon numrin e atomeve të oksigjenit të lëshuara nga ozoni në substancën e oksiduar. Siç kanë treguar eksperimentet, mund të jetë i barabartë me 0,1, 3. Në rastin e parë, ozoni zbërthehet me një rritje të vëllimit: 2Oz ---> 3O2, në të dytin i jep një atom oksigjen substancës së oksiduar: O3 -> O2 + O (në të njëjtën kohë, vëllimi nuk rritet), dhe në rastin e tretë, ozoni i shtohet substancës së oksiduar: O3 -\u003e 3O (në këtë rast, vëllimi i tij zvogëlohet).
Vetitë oksiduese karakterizojnë reaksionet kimike të ozonit me substancat inorganike.
Ozoni oksidon të gjitha metalet, me përjashtim të arit dhe grupit të platinit. Përbërjet e squfurit oksidohen prej tyre në sulfate, nitritet - në nitrate. Në reaksionet me përbërjet e jodit dhe bromit, ozoni shfaq veti reduktuese dhe një sërë metodash për përcaktimin e tij sasior bazohen në këtë. Azoti, karboni dhe oksidet e tyre reagojnë me ozonin. Në reaksionin e ozonit me hidrogjenin formohen radikalet hidroksil: H + O3 -> HO + O2. Oksidet e azotit reagojnë shpejt me ozonin, duke formuar okside më të larta:
NO+Oz->NO2+O2;
NO2+O3----->NO3+O2;
NO2+O3->N2O5.
Amoniaku oksidohet nga ozoni në nitrat amoniumi.
Ozoni dekompozon halogjenët e hidrogjenit dhe shndërron oksidet më të ulëta në ato më të larta. Halogjenët e përfshirë si aktivizues të procesit gjithashtu formojnë okside më të larta.
Potenciali reduktues i ozonit - oksigjenit është mjaft i lartë dhe në një mjedis acid përcaktohet me vlerën 2,07 V, dhe në një tretësirë ​​alkaline - 1,24 V. Afiniteti i ozonit me një elektron përcaktohet me një vlerë prej 2 eV, dhe vetëm fluori, oksidet e tij dhe radikalet e lira kanë një afinitet elektronik më të fortë.
Efekti i lartë oksidativ i ozonit është përdorur për të transferuar një numër elementësh transuranium në gjendjen shtatëvalente, megjithëse gjendja e tyre më e lartë valente është 6. Reagimi i ozonit me metale me valencë të ndryshueshme (Cr, Co, etj.) gjen zbatim praktik. në marrjen e lëndëve të para në prodhimin e ngjyrave dhe vitaminës PP.
Metale alkaline dhe alkaline tokësore oksidohen nën veprimin e ozonit dhe hidroksidet e tyre formojnë ozonide (triokside). Ozonidet njihen për një kohë të gjatë; ato u përmendën që në vitin 1886 nga kimisti organik francez Charles Adolph Wurtz. Ato janë një substancë kristalore e kuqe-kafe, rrjeta e molekulave të së cilës përfshin jonet e ozonit negativ (O3-), i cili përcakton vetitë e tyre paramagnetike. Kufiri i qëndrueshmërisë termike të ozonideve është -60±2°C, përmbajtja e oksigjenit aktiv është 46% ndaj peshës. Ashtu si shumë përbërës të peroksidit, ozonidet e metaleve alkali kanë gjetur aplikim të gjerë në proceset rigjeneruese.
Ozonidet formohen në reaksionet e ozonit me natriumin, kaliumin, rubidiumin, ceziumin, të cilat kalojnë përmes një kompleksi të ndërmjetëm të paqëndrueshëm të tipit M + O- H + O3 - me një reagim të mëtejshëm me ozonin, duke rezultuar në një përzierje ozonidi dhe ujor. hidrat oksidi i metaleve alkali.
Ozoni hyn në mënyrë aktive në ndërveprim kimik me shumë komponime organike. Kështu, produkti parësor i ndërveprimit të ozonit me lidhjen e dyfishtë të përbërjeve të pangopura është një malozoid, i cili është i paqëndrueshëm dhe zbërthehet në një jon bipolar dhe komponime karbonil (aldehid ose keton). Produktet e ndërmjetme që formohen në këtë reaksion rikombinohen në një sekuencë të ndryshme, duke formuar një ozonid. Në prani të substancave të afta të reagojnë me një jon bipolar (alkoolet, acidet), në vend të ozonideve formohen komponime të ndryshme peroksidi.
Ozoni reagon në mënyrë aktive me komponimet aromatike, dhe reagimi vazhdon si me shkatërrimin e bërthamës aromatike ashtu edhe pa shkatërrimin e tij.
Në reaksionet me hidrokarburet e ngopura, ozoni dekompozohet fillimisht me formimin e oksigjenit atomik, i cili fillon oksidimin zinxhir, ndërsa rendimenti i produkteve të oksidimit korrespondon me konsumin e ozonit. Ndërveprimi i ozonit me hidrokarburet e ngopura ndodh si në fazën e gazit ashtu edhe në tretësirë.
Fenolet reagojnë lehtësisht me ozonin, ndërsa këto të fundit shkatërrohen në përbërje me një bërthamë aromatike të shqetësuar (siç është quinoina), si dhe derivate me toksikë të ulët të aldehideve dhe acideve të pangopura.
Ndërveprimi i ozonit me përbërjet organike përdoret gjerësisht në industrinë kimike dhe industritë e lidhura me to. Përdorimi i reaksionit të ozonit me komponimet e pangopura bën të mundur marrjen artificialisht të acideve yndyrore të ndryshme, aminoacideve, hormoneve, vitaminave dhe materialeve polimerike; reaksionet e ozonit me hidrokarbure aromatike - acid difenil, dialdehid ftalik dhe acid ftalik, acid glioksalik etj.
Reaksionet e ozonit me hidrokarburet aromatike formuan bazën për zhvillimin e metodave për deodorimin e mjediseve të ndryshme, ambienteve, ujërave të zeza, gazrave jashtë, dhe me përbërjet që përmbajnë squfur - bazën për zhvillimin e metodave për trajtimin e ujërave të zeza dhe gazrave të shkarkimit të ndryshme. industritë, duke përfshirë bujqësinë, nga komponimet e dëmshme që përmbajnë squfur (sulfidi i hidrogjenit, merkaptanët, dioksidi i squfurit).

Cila është formula për ozonin? Le të përpiqemi së bashku të identifikojmë karakteristikat dalluese të këtij kimikati.

Modifikimi alotropik i oksigjenit

Formula molekulare e ozonit në kimi O 3 . Pesha e tij molekulare relative është 48. Përbërja përmban tre atome O. Meqenëse formula e oksigjenit dhe ozonit përfshin të njëjtin element kimik, ato quhen modifikime alotropike në kimi.

Vetitë fizike

Në kushte normale, formula kimike e ozonit është një substancë e gaztë me një erë specifike dhe një ngjyrë blu të hapur. Në natyrë, ky përbërës kimik mund të ndihet gjatë ecjes nëpër një pyll me pisha pas një stuhie. Meqenëse formula e ozonit është O 3, ai është 1.5 herë më i rëndë se oksigjeni. Krahasuar me O 2, tretshmëria e ozonit është shumë më e lartë. Në temperaturë zero, 49 vëllime të tij treten lehtësisht në 100 vëllime ujë. Në përqendrime të vogla, substanca nuk ka vetinë e toksicitetit, ozoni është një helm vetëm në vëllime të konsiderueshme. Përqendrimi maksimal i lejuar konsiderohet të jetë 5% e sasisë së O 3 në ajër. Në rastin e ftohjes së fortë, ajo lëngëzohet lehtësisht dhe kur temperatura bie në -192 gradë, bëhet e ngurtë.

Në natyrë

Molekula e ozonit, formula e së cilës u prezantua më lart, formohet në natyrë gjatë një shkarkimi rrufe nga oksigjeni. Përveç kësaj, O 3 formohet gjatë oksidimit të rrëshirës halore, shkatërron mikroorganizmat e dëmshëm dhe konsiderohet i dobishëm për njerëzit.

Marrja në laborator

Si mund të merrni ozonin? Një substancë formula e së cilës është O 3 formohet duke kaluar një shkarkesë elektrike përmes oksigjenit të thatë. Procesi kryhet në një pajisje të veçantë - një ozonizues. Ai bazohet në dy tuba qelqi që futen njëri në tjetrin. Brenda ka një shufër metalike, jashtë ka një spirale. Pas lidhjes me një spirale të tensionit të lartë, ndodh një shkarkim midis tubave të jashtëm dhe të brendshëm, dhe oksigjeni shndërrohet në ozon. Një element formula e të cilit paraqitet si një përbërje me një lidhje polare kovalente konfirmon alotropinë e oksigjenit.

Procesi i shndërrimit të oksigjenit në ozon është një reaksion endotermik që përfshin kosto të konsiderueshme të energjisë. Për shkak të kthyeshmërisë së këtij transformimi, vërehet dekompozimi i ozonit, i cili shoqërohet me ulje të energjisë së sistemit.

Vetitë kimike

Formula për ozonin shpjegon fuqinë e tij oksiduese. Është në gjendje të ndërveprojë me substanca të ndryshme, duke humbur një atom oksigjeni. Për shembull, në një reagim me jodur kaliumi në një mjedis ujor, oksigjeni lirohet dhe formohet jod i lirë.

Formula molekulare e ozonit shpjegon aftësinë e tij për të reaguar me pothuajse të gjitha metalet. Përjashtimet janë ari dhe platini. Për shembull, pas kalimit të argjendit metalik përmes ozonit, vërehet nxirja e tij (formohet oksid). Nën veprimin e këtij agjenti të fortë oksidues, vërehet shkatërrimi i gomës.

Në stratosferë, ozoni formohet për shkak të veprimit të rrezatimit UV nga Dielli, duke formuar një shtresë ozoni. Kjo guaskë mbron sipërfaqen e planetit nga efektet negative të rrezatimit diellor.

Efekti biologjik në trup

Rritja e aftësisë oksiduese të kësaj substance të gaztë, formimi i radikaleve të lira të oksigjenit tregojnë rrezikun e saj për trupin e njeriut. Çfarë dëmi mund t'i shkaktojë ozoni një personi? Dëmton dhe irriton indet e organeve të frymëmarrjes.

Ozoni vepron në kolesterolin që përmbahet në gjak, duke shkaktuar aterosklerozë. Me një qëndrim të gjatë të një personi në një mjedis që përmban një përqendrim të shtuar të ozonit, zhvillohet infertiliteti mashkullor.

Në vendin tonë, ky agjent oksidues i përket klasës së parë (të rrezikshme) të substancave të dëmshme. MPC mesatare ditore e tij nuk duhet të kalojë 0.03 mg për metër kub.

Toksiciteti i ozonit, mundësia e përdorimit të tij për shkatërrimin e baktereve dhe mykut, përdoret në mënyrë aktive për dezinfektim. Ozoni stratosferik është një ekran i shkëlqyer mbrojtës për jetën tokësore nga rrezatimi ultravjollcë.

Për përfitimet dhe dëmet e ozonit

Kjo substancë gjendet në dy shtresa të atmosferës së tokës. Ozoni troposferik është i rrezikshëm për qeniet e gjalla, ka një efekt negativ në të mbjellat, pemët dhe është një përbërës i smogut urban. Ozoni stratosferik sjell një përfitim të caktuar për një person. Zbërthimi i tij në një tretësirë ​​ujore varet nga pH, temperatura dhe cilësia e mediumit. Në praktikën mjekësore, përdoret uji i ozonizuar i përqendrimeve të ndryshme. Terapia e ozonit përfshin kontaktin e drejtpërdrejtë të kësaj substance me trupin e njeriut. Kjo teknikë u përdor për herë të parë në shekullin e nëntëmbëdhjetë. Studiuesit amerikanë analizuan aftësinë e ozonit për të oksiduar mikroorganizmat e dëmshëm dhe rekomanduan që mjekët ta përdorin këtë substancë në trajtimin e ftohjes.

Në vendin tonë ozonoterapia filloi të përdoret vetëm në fund të shekullit të kaluar. Për qëllime terapeutike, ky agjent oksidues shfaq karakteristikat e një bioregulatori të fortë, i cili është në gjendje të rrisë efektivitetin e metodave tradicionale, si dhe të provojë veten si një agjent efektiv i pavarur. Pas zhvillimit të teknologjisë së terapisë së ozonit, mjekët kanë mundësinë të merren me efektivitet me shumë sëmundje. Në neurologji, stomatologji, gjinekologji, terapi, specialistët e përdorin këtë substancë për të luftuar një sërë infeksionesh. Terapia me ozon karakterizohet nga thjeshtësia e metodës, efektiviteti i saj, toleranca e shkëlqyer, pa efekte anësore dhe kosto e ulët.

konkluzioni

Ozoni është një agjent i fortë oksidues i aftë për të luftuar mikrobet e dëmshme. Kjo pronë përdoret gjerësisht në mjekësinë moderne. Në terapinë shtëpiake, ozoni përdoret si një agjent anti-inflamator, imunomodulues, antiviral, baktericid, anti-stres, citostatik. Për shkak të aftësisë së tij për të rivendosur çrregullimet e metabolizmit të oksigjenit, i jep mundësi të shkëlqyera për mjekësi terapeutike dhe profilaktike.

Ndër metodat novatore të bazuara në aftësinë oksiduese të këtij përbërësi, veçojmë administrimin intramuskular, intravenoz, nënlëkuror të kësaj substance. Për shembull, trajtimi i plagëve të shtratit, lezioneve mykotike të lëkurës, djegieve, me një përzierje të oksigjenit dhe ozonit njihet si një teknikë efektive.

Në përqendrime të larta, ozoni mund të përdoret si një agjent hemostatik. Në përqendrime të ulëta, nxit riparimin, shërimin, epitelizimin. Kjo substancë, e tretur në kripë, është një mjet i shkëlqyer për rehabilitimin e nofullës. Në mjekësinë moderne evropiane, autohemoterapia e vogël dhe e madhe është bërë e përhapur. Të dyja metodat shoqërohen me futjen e ozonit në trup, duke përdorur aftësinë e tij oksiduese.

Në rastin e një autohemoterapie të madhe, një zgjidhje ozoni me një përqendrim të caktuar injektohet në venën e pacientit. Autohemoterapia e vogël karakterizohet nga injeksioni intramuskular i gjakut të ozonizuar. Përveç mjekësisë, ky agjent i fortë oksidues është i kërkuar në prodhimin kimik.

Një gaz i tillë si ozoni ka veti jashtëzakonisht të vlefshme për të gjithë njerëzimin. Elementi kimik me të cilin është formuar është O. Në fakt, ozoni O 3 është një nga modifikimet alotropike të oksigjenit, i përbërë nga tre njësi formule (O÷O÷O). Komponimi i parë dhe më i njohur është vetë oksigjeni, më saktë gazi që formohet nga dy atomet e tij (O=O) - O 2 .

Alotropia është aftësia e një elementi kimik për të formuar një sërë përbërjesh të thjeshta me veti të ndryshme. Falë tij, njerëzimi ka studiuar dhe përdor substanca të tilla si diamanti dhe grafiti, squfuri monoklinik dhe rombik, oksigjeni dhe ozoni. Një element kimik që ka këtë aftësi nuk kufizohet domosdoshmërisht vetëm në dy modifikime, disa kanë më shumë.

Historia e hapjes së lidhjes

Njësia përbërëse e shumë substancave organike dhe minerale, përfshirë të tilla si ozoni, është një element kimik, emërtimi i të cilit është O - oksigjen, i përkthyer nga greqishtja "oxys" - i thartë dhe "gignomai" - për të lindur.

Për herë të parë, një i ri gjatë eksperimenteve me shkarkimet elektrike u zbulua në 1785 nga holandezi Martin van Marun, vëmendja e tij u tërhoq nga një erë specifike. Dhe një shekull më vonë, francezi Shenbein vuri në dukje praninë e të njëjtit pas një stuhie, duke rezultuar që gazi të quhej "erë". Por shkencëtarët u mashtruan disi, duke besuar se ndjenja e tyre e nuhatjes mbante erën e vetë ozonit. Era që ata nuhatën ishte ajo e atyre që oksidohej kur reagonin me O 3, pasi gazi është shumë reaktiv.

Struktura elektronike

O2 dhe O3, një element kimik, kanë të njëjtin fragment strukturor. Ozoni ka një strukturë më komplekse. Në oksigjen, gjithçka është e thjeshtë - dy atome oksigjeni janë të lidhur me një lidhje të dyfishtë, e përbërë nga përbërës ϭ- dhe π, sipas valencës së elementit. O 3 ka disa struktura rezonante.

Një lidhje e shumëfishtë lidh dy oksigjen, dhe e treta ka një lidhje të vetme. Kështu, për shkak të migrimit të komponentit π, në pamjen e përgjithshme, tre atome kanë një lidhje një e gjysmë. Kjo lidhje është më e shkurtër se një lidhje e vetme, por më e gjatë se një lidhje e dyfishtë. Eksperimentet e kryera nga shkencëtarët përjashtojnë mundësinë e ciklikitetit të molekulës.

Metodat e sintezës

Për formimin e një gazi të tillë si ozoni, elementi kimik oksigjeni duhet të jetë në një mjedis të gaztë në formën e atomeve individuale. Kushtet e tilla krijohen kur molekulat e oksigjenit O 2 përplasen me elektrone gjatë shkarkimeve elektrike ose grimcave të tjera me energji të lartë, si dhe kur ai rrezatohet me dritë ultravjollcë.

Pjesa më e madhe e sasisë totale të ozonit në atmosferën natyrore formohet nga një metodë fotokimike. Njeriu preferon të përdorë metoda të tjera në aktivitetin kimik, siç është, për shembull, sinteza elektrolitike. Ai konsiston në faktin se elektrodat e platinit vendosen në një mjedis ujor elektrolitik dhe fillon një rrymë. Skema e reagimit:

H 2 O + O 2 → O 3 + H 2 + e -

Vetitë fizike

Oksigjeni (O) është një njësi përbërëse e një substance të tillë si ozoni - një element kimik, formula e të cilit, si dhe masa molare relative, tregohen në tabelën periodike. Duke formuar O 3, oksigjeni fiton veti që janë rrënjësisht të ndryshme nga vetitë e O 2.

Gazi blu është gjendja normale e një përbërje të tillë si ozoni. Elementi kimik, formula, karakteristikat sasiore - e gjithë kjo u përcaktua gjatë identifikimit dhe studimit të kësaj substance. për të -111.9 ° C, gjendja e lëngshme ka një ngjyrë vjollce të errët, me një ulje të mëtejshme të shkallës në -197.2 ° C, fillon shkrirja. Në një gjendje të ngurtë grumbullimi, ozoni fiton një ngjyrë të zezë me një nuancë vjollce. Tretshmëria e tij është dhjetë herë më e lartë se kjo veti e oksigjenit O 2. Në përqendrimin më të vogël në ajër ndihet era e ozonit, është e mprehtë, specifike dhe i ngjan erës së metalit.

Vetitë kimike

Shumë aktiv, nga pikëpamja reaktive, është gazi i ozonit. Elementi kimik që e formon atë është oksigjeni. Karakteristikat që përcaktojnë sjelljen e ozonit në ndërveprim me substanca të tjera janë aftësia e lartë oksiduese dhe paqëndrueshmëria e vetë gazit. Në temperatura të ngritura, ai dekompozohet me një shpejtësi të paparë, procesi gjithashtu përshpejtohet nga katalizatorët, si oksidet e metaleve, oksidet e azotit dhe të tjerë. Vetitë e një agjenti oksidues janë të natyrshme në ozon për shkak të veçorive strukturore të molekulës dhe lëvizshmërisë së një prej atomeve të oksigjenit, i cili, duke u ndarë, e kthen gazin në oksigjen: O 3 → O 2 + O .

Oksigjeni (blloku ndërtues nga i cili ndërtohen molekulat e substancave si oksigjeni dhe ozoni) është një element kimik. Siç shkruhet në ekuacionet e reaksionit - O. Ozoni oksidon të gjitha metalet përveç arit, platinit dhe nëngrupeve të tij. Ai reagon me gazrat në atmosferë - oksidet e squfurit, azotit dhe të tjerë. As substancat organike nuk mbeten inerte; proceset e thyerjes së lidhjeve të shumta përmes formimit të përbërjeve të ndërmjetme janë veçanërisht të shpejta. Është jashtëzakonisht e rëndësishme që produktet e reagimit të jenë të padëmshme për mjedisin dhe njerëzit. Këto janë uji, oksigjeni, oksidet më të larta të elementeve të ndryshëm, oksidet e karbonit. Komponimet binare të kalciumit, titanit dhe silikonit me oksigjen nuk ndërveprojnë me ozonin.

Aplikacion

Zona kryesore ku përdoret gazi "erë" është ozonimi. Kjo metodë e sterilizimit është shumë më efikase dhe më e sigurt për organizmat e gjallë sesa dezinfektimi me klor. Kur nuk ka formim të derivateve toksike të metanit, të zëvendësuar nga një halogjen i rrezikshëm.

Gjithnjë e më shumë, kjo metodë sterilizimi miqësore me mjedisin po përdoret në industrinë ushqimore. Pajisjet ftohëse, ambientet e magazinimit të produkteve trajtohen me ozon dhe me ndihmën e tij eliminohen aromat.

Për mjekësinë, vetitë dezinfektuese të ozonit janë gjithashtu të domosdoshme. Ata dezinfektojnë plagët, solucionet e kripura. Gjaku venoz ozonizohet dhe një sërë sëmundjesh kronike trajtohen me një gaz "erë".

Të qenit në natyrë dhe kuptim

Substanca e thjeshtë ozoni është një element i përbërjes së gazit të stratosferës, një rajon i hapësirës afër Tokës që ndodhet në një distancë prej rreth 20-30 km nga sipërfaqja e planetit. Lëshimi i këtij përbërësi ndodh gjatë proceseve që lidhen me shkarkimet elektrike, gjatë saldimit dhe funksionimit të makinerive të kopjimit. Por është në stratosferë që ajo formon dhe përmban 99% të sasisë totale të ozonit në atmosferën e Tokës.

Prania e gazit në hapësirën afër Tokës doli të ishte jetike. Ajo formon në të të ashtuquajturën shtresën e ozonit, e cila mbron të gjitha gjallesat nga rrezatimi vdekjeprurës ultravjollcë i Diellit. Mjaft e çuditshme, por së bashku me përfitimet e mëdha, vetë gazi është i rrezikshëm për njerëzit. Rritja e përqendrimit të ozonit në ajrin që një person thith është e dëmshme për trupin, për shkak të aktivitetit të tij ekstrem kimik.

Fraza "shtresa e ozonit", e cila u bë e famshme në vitet '70. shekulli i kaluar, prej kohësh është vendosur në avantazh. Në të njëjtën kohë, pak njerëz e kuptojnë me të vërtetë se çfarë do të thotë ky koncept dhe pse shkatërrimi i shtresës së ozonit është i rrezikshëm. Një mister edhe më i madh për shumë është struktura e molekulës së ozonit, e megjithatë lidhet drejtpërdrejt me problemet e shtresës së ozonit. Le të mësojmë më shumë për ozonin, strukturën e tij dhe aplikimet industriale.

Çfarë është ozoni

Ozoni, ose siç quhet edhe oksigjeni aktiv, është një gaz kaltërosh me erë të fortë metalike.

Kjo substancë mund të ekzistojë në të tre gjendjet e grumbullimit: të gaztë, të ngurtë dhe të lëngët.

Në të njëjtën kohë, ozoni shfaqet në natyrë vetëm në formën e një gazi, duke formuar të ashtuquajturën shtresë të ozonit. Është për shkak të ngjyrës së tij të kaltër që qielli duket blu.

Si duket një molekulë ozoni?

Ozoni mori pseudonimin "oksigjen aktiv" për shkak të ngjashmërisë së tij me oksigjenin. Pra, elementi kryesor kimik aktiv në këto substanca është oksigjeni (O). Sidoqoftë, nëse një molekulë oksigjeni përmban 2 atome të saj, atëherë molekula - O 3) përbëhet nga 3 atome të këtij elementi.

Për shkak të kësaj strukture, vetitë e ozonit janë të ngjashme me ato të oksigjenit, por më të theksuara. Në veçanti, si O 2 , O 3 është agjenti oksidues më i fortë.

Dallimi më i rëndësishëm midis këtyre substancave "të lidhura", i cili është jetik për të kujtuar të gjithë, është si vijon: ozoni nuk mund të marrë frymë, është toksik dhe, nëse thithet, mund të dëmtojë mushkëritë apo edhe të vrasë një person. Në të njëjtën kohë, O 3 është perfekt për pastrimin e ajrit nga papastërtitë toksike. Nga rruga, është për shkak të kësaj që është kaq e lehtë të marrësh frymë pas shiut: ozoni oksidon substancat e dëmshme që përmbahen në ajër dhe pastrohet.

Modeli i molekulës së ozonit (i përbërë nga 3 atome oksigjeni) duket paksa si një imazh i një këndi dhe madhësia e tij është 117°. Kjo molekulë nuk ka elektrone të paçiftuara dhe për këtë arsye është diamagnetike. Për më tepër, ai ka polaritet, megjithëse përbëhet nga atome të një elementi.

Dy atome të një molekule të caktuar janë të lidhur fort me njëri-tjetrin. Por lidhja me të tretën është më pak e besueshme. Për këtë arsye, molekula e ozonit (foto e modelit mund të shihet më poshtë) është shumë e brishtë dhe shpejt pas formimit ajo prishet. Si rregull, në çdo reagim të dekompozimit të O 3, oksigjeni lëshohet.

Për shkak të paqëndrueshmërisë së ozonit, ai nuk mund të korret, ruhet ose transportohet si substanca të tjera. Për këtë arsye, prodhimi i tij është më i shtrenjtë se substancat e tjera.

Në të njëjtën kohë, aktiviteti i lartë i molekulave O 3 lejon që kjo substancë të jetë agjenti më i fortë oksidues, më i fuqishëm se oksigjeni dhe më i sigurt se klori.

Nëse molekula e ozonit shkatërrohet dhe O 2 lirohet, ky reagim shoqërohet gjithmonë me çlirimin e energjisë. Në të njëjtën kohë, në mënyrë që të ndodhë procesi i kundërt (formimi i O 3 nga O 2), është e nevojshme ta shpenzoni atë jo më pak.

Në gjendje të gaztë, molekula e ozonit dekompozohet në një temperaturë prej 70 ° C. Nëse ajo ngrihet në 100 gradë ose më shumë, reagimi do të përshpejtohet ndjeshëm. Prania e papastërtive gjithashtu përshpejton periudhën e kalbjes së molekulave të ozonit.

Vetitë e O3

Cilado nga tre gjendjet në të cilën ndodhet ozoni, ai ruan ngjyrën e tij blu. Sa më e fortë të jetë substanca, aq më e pasur dhe më e errët kjo hije.

Çdo molekulë e ozonit peshon 48 g/mol. Është më i rëndë se ajri, gjë që ndihmon në ndarjen e këtyre substancave nga njëra-tjetra.

O 3 është në gjendje të oksidojë pothuajse të gjitha metalet dhe jometalet (përveç arit, iridiumit dhe platinit).

Gjithashtu, kjo substancë mund të marrë pjesë në reaksionin e djegies, megjithatë, kjo kërkon një temperaturë më të lartë sesa për O 2.

Ozoni është në gjendje të shpërndahet në H 2 O dhe freone. Në gjendje të lëngshme, mund të përzihet me oksigjen të lëngshëm, azot, metan, argon, tetraklorur karboni dhe dioksid karboni.

Si formohet molekula e ozonit?

Molekulat O 3 formohen duke bashkuar atomet e lira të oksigjenit me molekulat e oksigjenit. Ato, nga ana tjetër, shfaqen për shkak të ndarjes së molekulave të tjera O 2 për shkak të efektit mbi to të shkarkimeve elektrike, rrezeve ultravjollcë, elektroneve të shpejta dhe grimcave të tjera me energji të lartë. Për këtë arsye, era specifike e ozonit mund të ndihet pranë pajisjeve elektrike që ndezin ose llambave që lëshojnë dritë ultravjollcë.

Në një shkallë industriale, O 3 izolohet duke përdorur elektrikë ose ozonizues. Në këto pajisje, një rrymë elektrike e tensionit të lartë kalon përmes një rryme gazi që përmban O 2, atomet e të cilit shërbejnë si "material ndërtimi" për ozonin.

Ndonjëherë oksigjeni i pastër ose ajri i zakonshëm derdhet në këto aparate. Cilësia e ozonit që rezulton varet nga pastërtia e produktit fillestar. Pra, O 3 mjekësor, i destinuar për trajtimin e plagëve, nxirret vetëm nga O 2 kimikisht i pastër.

Historia e zbulimit të ozonit

Pasi të keni kuptuar se si duket molekula e ozonit dhe si është formuar, ia vlen të njiheni me historinë e kësaj substance.

Ajo u sintetizua për herë të parë nga studiuesi holandez Martin van Marum në gjysmën e dytë të shekullit të 18-të. Shkencëtari vuri re se pasi kalonte shkëndijat elektrike nëpër një enë me ajër, gazi në të ndryshoi vetitë e tij. Në të njëjtën kohë, Van Marum nuk e kuptoi se ai kishte izoluar molekulat e një substance të re.

Por kolegu i tij gjerman i quajtur Sheinbein, duke u përpjekur të zbërthejë H 2 O në H dhe O 2 me ndihmën e energjisë elektrike, tërhoqi vëmendjen për lëshimin e një gazi të ri me një erë të fortë. Pas shumë kërkimesh, shkencëtari përshkroi substancën që zbuloi dhe i dha emrin "ozon" për nder të fjalës greke "erë".

Aftësia për të vrarë kërpudhat dhe bakteret, si dhe për të zvogëluar toksicitetin e përbërjeve të dëmshme, të cilat posedonte substanca e hapur, interesoi shumë shkencëtarë. 17 vjet pas zbulimit zyrtar të O 3, Werner von Siemens krijoi aparatin e parë që bëri të mundur sintetizimin e ozonit në çdo sasi. Dhe 39 vjet më vonë, i shkëlqyeri Nikola Tesla shpiku dhe patentoi gjeneratorin e parë të ozonit në botë.

Ishte kjo pajisje që u përdor për herë të parë në Francë në 2 vjet në impiantet e trajtimit të ujit të pijshëm. Që nga fillimi i shekullit XX. Evropa ka filluar të kalojë në ozonimin e ujit të pijshëm për pastrimin e tij.

Perandoria Ruse e përdori për herë të parë këtë teknikë në 1911, dhe pas 5 vjetësh, pothuajse 4 duzina instalimesh për pastrimin e ujit të pijshëm duke përdorur ozonin u pajisën në vend.

Sot, ozonimi i ujit gradualisht po zëvendëson klorinimin. Kështu, 95% e të gjithë ujit të pijshëm në Evropë trajtohet me O 3 . Kjo teknikë është gjithashtu shumë e popullarizuar në SHBA. Në CIS, ajo është ende në studim, sepse, megjithëse procedura është më e sigurt dhe më e përshtatshme, është më e shtrenjtë se klorifikimi.

Aplikimet e ozonit

Përveç pastrimit të ujit, O 3 ka një sërë aplikimesh të tjera.

• Ozoni përdoret si zbardhues në prodhimin e letrës dhe tekstileve.
• Oksigjeni aktiv përdoret për dezinfektimin e verërave, si dhe për të përshpejtuar procesin e plakjes së konjakëve.
• Me ndihmën e O 3 rafinohen vajra të ndryshëm vegjetalë.
• Shumë shpesh, kjo substancë përdoret për përpunimin e produkteve që prishen, si mishi, vezët, frutat dhe perimet. Kjo procedurë nuk lë gjurmë kimike, pasi me përdorimin e klorit ose formaldehidit, dhe produktet mund të ruhen shumë më gjatë.
• Ozoni sterilizon pajisjet dhe veshjet mjekësore.
• Gjithashtu, O 3 i pastruar përdoret për procedura të ndryshme mjekësore dhe kozmetike. Në veçanti, me ndihmën e tij në stomatologji, ata dezinfektojnë zgavrën me gojë dhe mishrat e dhëmbëve, si dhe trajtojnë sëmundje të ndryshme (stomatiti, herpesi, kandidiaza orale). Në vendet evropiane, O 3 është shumë i popullarizuar për dezinfektimin e plagëve.
• Vitet e fundit, pajisjet shtëpiake portative për filtrimin e ajrit dhe ujit duke përdorur ozonin kanë fituar një popullaritet të jashtëzakonshëm.

Shtresa e ozonit - çfarë është ajo?

Në një distancë prej 15-35 km mbi sipërfaqen e Tokës ndodhet shtresa e ozonit, ose siç quhet ndryshe edhe ozonosfera. Në këtë vend, O 3 i përqendruar shërben si një lloj filtri për rrezatimin e dëmshëm diellor.

Nga vjen një sasi e tillë e një lënde nëse molekulat e saj janë të paqëndrueshme? Nuk është e vështirë t'i përgjigjemi kësaj pyetjeje nëse kujtojmë modelin e molekulës së ozonit dhe metodën e formimit të saj. Pra, oksigjeni, i përbërë nga 2 molekula oksigjeni, duke hyrë në stratosferë, nxehet atje nga rrezet e diellit. Kjo energji është e mjaftueshme për të ndarë O 2 në atome, nga të cilat formohet O 3. Në të njëjtën kohë, shtresa e ozonit jo vetëm që përdor një pjesë të energjisë diellore, por edhe e filtron atë, thith rrezatimin e rrezikshëm ultravjollcë.

U tha më lart se ozoni tretet nga freonet. Këto substanca të gazta (të përdorura në prodhimin e deodorantëve, aparateve të zjarrit dhe frigoriferëve), pasi lëshohen në atmosferë, ndikojnë në ozonin dhe kontribuojnë në dekompozimin e tij. Si rezultat, në ozonosferë shfaqen vrima përmes të cilave rrezet diellore të pafiltruara hyjnë në planet, të cilat kanë një efekt shkatërrues në organizmat e gjallë.

Duke marrë parasysh veçoritë dhe strukturën e molekulave të ozonit, mund të konkludojmë se kjo substancë, megjithëse e rrezikshme, është shumë e dobishme për njerëzimin nëse përdoret siç duhet.