Озонът е газ.За разлика от много други, той не е прозрачен, но има характерен цвят и дори мирис. Той присъства в нашата атмосфера и е един от най-важните му компоненти. Каква е плътността на озона, неговата маса и други свойства? Каква е нейната роля в живота на планетата?
Син газ
В химии озон не имеет отдельного места в таблице Менделеев. Това е така, защото не е елемент. Озонът е алотропна модификация или изменение на кислорода. Както при О2, неговата молекула се състои само от кислородни атоми, но тя не притежава две, а три. Следователно неговата химична формула прилича на О3.
Озонът е син газ.Има отчетлива остра миризма, напомняща на хлор, ако концентрацията е твърде висока. Помните ли миризмата на свежест, когато вали? Това е озонът. Благодарение на това свойство, той получи името си, тъй като от древногръцкия език „озон“ означава „мириша“.
Газовата молекула е полярна, атомите в нея се комбиниратпод ъгъл от 116,78 °. Озонът се образува, когато свободен кислороден атом е прикрепен към молекула О2. Това се случва по време на различни реакции, например окисление на фосфор, електрически разряд или разлагане на пероксиди, по време на които се отделят кислородни атоми.
Свойства на озона
При нормални условия озонът съществува във форматагаз с молекулно тегло от почти 48 g / mol. Той е диамагнитен, тоест не може да бъде привлечен от магнит, точно както среброто, златото или азотът. Плътността на озона е 2,1445 g / dm³.
В твърдо състояние озонът придобивасинкаво-черен цвят, в течност - цвят индиго, близък до лилав. Точката на кипене е 111,8 градуса по Целзий. При температура от нула градуса той се разтваря във вода (само в чиста вода) десет пъти по-добре от кислорода. Той се смесва добре с течен метан, азот, флуор, аргон и при определени условия с кислород.
Под действието на редица катализатори е лесноокислява, като в същото време освобождава свободни кислородни атоми. Свързвайки се с него, той веднага се запалва. Веществото е способно да окислява почти всички метали. Само платината и златото не се поддават на действието му. Той разгражда различни органични и ароматни съединения. При контакт с амоняк, той образува амониев нитрит, разрушава двойни въглеродни връзки.
Присъствие в атмосферата във високи концентрации,озонът се разлага спонтанно. В този случай се отделя топлина и се образува молекулата О2. Колкото по-висока е концентрацията му, толкова по-силна е реакцията на отделяне на топлина. Когато съдържанието на озон е повече от 10%, то се придружава от експлозия. С повишаване на температурата и намаляване на налягането или при контакт с органични вещества, разграждането на O3 става по-бързо.
История на откритието
Озонът не е бил известен в химията до 18 век.Открит е през 1785 г. благодарение на миризмата, която физикът Ван Марум чува близо до работеща електростатична машина. Още 50 години след това газът не се появява по никакъв начин при научни експерименти и изследвания.
Ученият Кристиан Шонбейн през 1840 г. учиокисляване на бял фосфор. По време на експериментите той успява да изолира неизвестно вещество, което нарича "озон". Химикът се е справил с изследването на неговите свойства и е описал методи за получаване на новооткрит газ.
Скоро те се включиха в изследванията на веществото идруги учени. Известният физик Никола Тесла дори построи първия по рода си генератор на озон. Промишленото използване на O3 започва в края на 19 век с появата на първите инсталации за снабдяване с питейна вода в домовете. Веществото се използва за дезинфекция.
Озон в атмосферата
Нашата Земя е заобиколена от невидима въздушна обвивка - атмосферата. Без него животът на планетата би бил невъзможен. Компоненти на атмосферния въздух: кислород, озон, азот, водород, метан и други газове.
Самият озон не съществува и се среща самов резултат на химични реакции. В близост до повърхността на Земята тя се образува от електрически разряди от мълнии по време на гръмотевична буря. По неестествен начин той се появява поради отработените газове на автомобили, фабрики, бензинови изпарения, действието на ТЕЦ.
Озонът в долната атмосфера се нарича ниво на земятаили тропосферна. Има и стратосферна. Причинява се от ултравиолетовото лъчение от слънцето. Образува се на разстояние 19-20 километра над повърхността на планетата и се простира до височина 25-30 километра.
Стратосферният O3 образува озоновия слой на планетата,което го предпазва от мощна слънчева радиация. Той абсорбира около 98% от UV лъчението с дължина на вълната, достатъчно дълга, за да причини рак и изгаряния.
Приложение на веществото
Озонът е отличен окислител и разрушител.Това свойство отдавна се използва за пречистване на питейната вода. Веществото има вредно въздействие върху бактериите и вирусите, опасни за хората, а самото, когато се окисли, се превръща в безвреден кислород.
Способен е да убива дори устойчиви на хлор организми.Освен това се използва за пречистване на отпадъчните води от вредни за околната среда петролни продукти, сулфиди, феноли и др. Подобни практики са често срещани главно в САЩ и някои европейски страни.
Озонът се използва в медицината за дезинфекцияинструменти, в индустрията с негова помощ се избелва хартия, рафинират се масла, получават се различни вещества. Използването на O3 за пречистване на въздух, вода и помещения се нарича озониране.
Озон и човек
Въпреки всичките си полезни свойства, озонътможе да бъде опасно за хората. Ако във въздуха има повече газове, отколкото човек може да понесе, отравянето не може да бъде избегнато. В Русия допустимата му норма е 0,1 μg / l.
Когато тази норма е надвишена, типичнапризнаци на химическо отравяне, като главоболие, дразнене на лигавиците, световъртеж. Озонът намалява устойчивостта на организма към инфекции, предавани през дихателните пътища, а също така понижава кръвното налягане. При концентрация на газ над 8-9 μg / l са възможни белодробен оток и дори смърт.
В същото време е доста лесно да се разпознае озонът във въздуха. Миризмата на „свежест“, хлор или „раци“ (както твърди Менделеев) е ясно доловима дори при незначително съдържание на веществото.
