Ozón je plyn.Na rozdiel od mnohých iných nie je priehľadný, má však charakteristickú farbu a dokonca aj vôňu. Je prítomný v našej atmosfére a je jednou z jeho najdôležitejších zložiek. Aká je hustota ozónu, jeho hmotnosť a ďalšie vlastnosti? Aká je jeho úloha v živote planéty?
Modrý plyn
V chémii nemá ozón v tabuľke samostatné miesto.Mendelejev. Je to tak preto, lebo to nie je prvok. Ozón je alotropická modifikácia alebo variácia kyslíka. Rovnako ako v O2 sa jeho molekula skladá iba z atómov kyslíka, nemá však dva, ale tri. Preto jeho chemický vzorec vyzerá ako O3.
Ozón je modrý plyn.Ak je jeho koncentrácia príliš vysoká, zreteľne štipľavý zápach pripomína chlór. Pamätáte si vôňu sviežosti, keď prší? Toto je ozón. Vďaka tejto vlastnosti dostal svoje meno, pretože zo starogréckeho jazyka „ozón“ znamená „cítim“.
Molekula plynu je polárna, atómy v nej sa kombinujúpod uhlom 116,78 °. Ozón vzniká, keď sa na molekulu O2 naviaže voľný atóm kyslíka. Stáva sa to pri rôznych reakciách, napríklad pri oxidácii fosforu, elektrickom výboji alebo rozklade peroxidov, pri ktorých sa uvoľňujú atómy kyslíka.
Vlastnosti ozónu
Za normálnych podmienok existuje ozón vo formeplyn s molekulovou hmotnosťou takmer 48 g / mol. Je diamagnetický, to znamená, že nie je schopný priťahovať ho magnet, rovnako ako striebro, zlato alebo dusík. Hustota ozónu je 2,1445 g / dm³.
V tuhom stave získava ozónmodročierna farba, tekutá - indigo farba, takmer fialová. Teplota varu je 111,8 stupňov Celzia. Pri teplote nula stupňov sa rozpúšťa vo vode (iba v čistej vode) desaťkrát lepšie ako kyslík. Dobre sa mieša s kvapalným metánom, dusíkom, fluórom, argónom a za určitých podmienok s kyslíkom.
Pod pôsobením mnohých katalyzátorov je to ľahkéoxiduje, pričom uvoľňuje voľné atómy kyslíka. Po pripojení sa okamžite zapáli. Látka je schopná oxidovať takmer všetky kovy. Iba platina a zlato nie sú schopné pôsobiť. Ničí rôzne organické a aromatické zlúčeniny. Pri kontakte s amoniakom vytvára dusitan amónny, ničí dvojité uhlíkové väzby.
Byť prítomný v atmosfére vo vysokých koncentráciách,ozón sa rozkladá spontánne. V takom prípade sa uvoľní teplo a vytvorí sa molekula O2. Čím vyššia je jeho koncentrácia, tým silnejšia je reakcia na uvoľnenie tepla. Ak je obsah ozónu vyšší ako 10%, sprevádza ho výbuch. Pri zvyšovaní teploty a znižovaní tlaku alebo pri kontakte s organickými látkami dochádza k rozkladu O3 rýchlejšie.
Objav príbehu
Ozón nebol v chémii známy až do 18. storočia.Objavený bol v roku 1785 vďaka zápachu, ktorý počul fyzik Van Marum vedľa fungujúceho elektrostatického prístroja. Po ďalších 50 rokoch sa plyn vo vedeckých experimentoch a výskumoch nijako neobjavoval.
Vedec Christian Schönbein v roku 1840 študovaloxidácia bieleho fosforu. Počas experimentov sa mu podarilo izolovať neznámu látku, ktorú nazval „ozón“. Chemik sa popasoval so štúdiom jeho vlastností a popísal metódy získavania novoobjaveného plynu.
Čoskoro sa zapojili do výskumu látky aďalší vedci. Slávny fyzik Nikola Tesla dokonca zostrojil vôbec prvý generátor ozónu. Priemyselné využitie O3 sa začalo na konci 19. storočia objavením sa prvých zariadení na zásobovanie domácností pitnou vodou. Látka bola použitá na dezinfekciu.
Ozón v atmosfére
Naša Zem je obklopená neviditeľnou škrupinou vzduchu - atmosférou. Bez toho by bol život na planéte nemožný. Zložky atmosférického vzduchu: kyslík, ozón, dusík, vodík, metán a ďalšie plyny.
Samotný ozón neexistuje a iba sa vyskytujev dôsledku chemických reakcií. Blízko povrchu Zeme ju tvoria elektrické výboje blesku počas búrky. Neprirodzeným spôsobom sa to javí v dôsledku výfukových plynov automobilov, tovární, benzínových výparov, pôsobenia tepelných elektrární.
Ozón v nižšej atmosfére sa nazýva prízemnýalebo troposférický. Existuje aj stratosférický. Je to spôsobené ultrafialovým žiarením zo slnka. Vzniká vo vzdialenosti 19-20 kilometrov nad povrchom planéty a tiahne sa až do nadmorskej výšky 25-30 kilometrov.
Stratosférický O3 tvorí ozónovú vrstvu planéty,ktorá ho chráni pred silným slnečným žiarením. Absorbuje asi 98% UV žiarenia pri vlnovej dĺžke dostatočne dlhej na to, aby spôsobil rakovinu a popáleniny.
Aplikácia látky
Ozón je vynikajúcim oxidantom a ničiteľom.Táto vlastnosť sa už dlho používa na čistenie pitnej vody. Látka má škodlivý účinok na baktérie a vírusy nebezpečné pre človeka a sama sa po oxidácii zmení na neškodný kyslík.
Je schopný zabiť aj organizmy odolné voči chlóru.Okrem toho sa používa na čistenie odpadových vôd z ropných produktov, sulfidov, fenolov, ktoré sú škodlivé pre životné prostredie atď. Takéto praktiky sú bežné hlavne v Spojených štátoch a niektorých európskych krajinách.
Ozón sa v lekárstve používa na dezinfekciunáradie, v priemysle sa s jeho pomocou bieli papier, rafinujú sa oleje, získavajú sa rôzne látky. Používanie O3 na čistenie vzduchu, vody a priestorov sa nazýva ozonizácia.
Ozón a človek
Cez všetky svoje prospešné vlastnosti, ozónmôžu byť pre ľudí nebezpečné. Ak je vo vzduchu viac plynov, ako človek toleruje, nemožno sa vyhnúť otrave. V Rusku je jeho prípustná rýchlosť 0,1 μg / l.
Pri prekročení tejto normy je typicképríznaky chemickej otravy, ako sú bolesti hlavy, podráždenie slizníc, závraty. Ozón znižuje odolnosť tela voči infekciám prenášaným dýchacími cestami a tiež znižuje krvný tlak. Pri koncentrácii plynov nad 8 - 9 μg / l je možný pľúcny edém a dokonca smrť.
Zároveň je celkom ľahké rozpoznať ozón vo vzduchu. Vôňa „sviežosti“, chlóru alebo „raka“ (ako tvrdil Mendelejev) je zreteľne počuť aj pri nevýznamnom obsahu látky.
