Ozon je plin modre barve. Lastnosti in uporaba plina. Ozon v ozračju

Ozon je plin. Za razliko od mnogih drugih, ni pregleden, ampak ima značilno barvo in celo vonj. Je prisotna v našem ozračju in je ena od njegovih najpomembnejših sestavnih delov. Kakšna je gostota ozona, njegova masa in druge lastnosti? Kakšna je njegova vloga v življenju planeta?

Modri ​​plin

V kemiji ozon v ločeni tabeli nima ločenega mesta. Vse, ker ni element. Ozon je alotropna modifikacija ali sprememba kisika. Kot pri O2, njegova molekula sestoji samo iz atoma kisika, vendar nima dveh, ampak tri. Zato njegova kemijska formula izgleda kot O3.

Ozon je plin modre barve. Ima izrazit oster vonj, ki spominja na klor, če je koncentracija previsoka. Se spomniš vonja svežine v dežju? To je ozon. Zahvaljujoč tej lastnosti, je dobil ime, ker iz starodavnega grškega jezika "ozon" - "diši".

Molekula plina je polarna, atomi v njej so povezani pod kotom 116,78 °. Ozon se tvori, ko se v molekulo O2 doda prosti kisik. To se dogaja med različnimi reakcijami, na primer oksidacijo fosforja, električnim praznjenjem ali razpadom peroksidov, med katerim se sproščajo atomi kisika.

Lastnosti ozona

V normalnih razmerah obstaja ozon obliko plina z molekulsko maso skoraj 48 g / mol. To je diamagnet, kar pomeni, da se ne more pritegniti na magnet, tako kot srebro, zlato ali dušik. Gostota ozona je 2,1445 g / dmsup3.

V trdnem stanju ozon dobi modro-črno barvo, v tekočem stanju pa je indigo, blizu vijoličnemu. Vrelišče je 111,8 stopinj Celzija. Pri temperaturi 0 stopinj se raztopi v vodi (samo v čisti vodi) desetkrat boljši od kisika. Dobro se meša z tekoči metan, dušika, fluora, argona in pod določenimi pogoji s kisikom.

Pod delovanjem številnih katalizatorjev je enostavno oksidirati, sproščanje prostih kisikovih atomov. Povezovanje z njim, se je takoj vžgalo. Snov lahko oksidira skoraj vse kovine. Samo platina in zlato se ne posvečata svoji akciji. Uničuje različne organske in aromatične spojine. Ob stiku z amoniakom tvori amonijev nitrit, uničuje dvojne ogljikove vezi.

Ozon se spontano razgrajuje v atmosferi v visoki koncentraciji. V tem primeru se sprosti toplota in nastane molekula O2. Višja koncentracija, večja je reakcija sproščanja toplote. Z vsebnostjo ozona več kot 10% spremlja eksplozija. Z naraščajočo temperaturo in zmanjševanjem pritiska ali stika z organskimi snovmi je razgradnja O3 hitrejša.

Zgodovina odkritja

V kemiji ozon ni poznan šele v 18. stoletju. Ugotovljeno je bilo leta 1785, zahvaljujoč vonju, ki ga je fizik Van Marum slišal poleg delovnega elektrostatičnega stroja. Še 50 let po tem plin ni bil znan v znanstvenih eksperimentih in raziskavah.

Znanstvenik Christian Schonbein leta 1840 je preučeval oksidacijo belega fosforja. Med poskusi je uspel identificirati neznano snov, ki jo je imenoval "ozon". Kemik je začel študirati svoje lastnosti in opisal načine pridobivanja novega odkritega plina.

Kmalu so se drugi znanstveniki pridružili raziskavi snovi. Slavni fizik Nikola Tesla je celo v zgodovini zgradil prvi generator ozona. Industrijska uporaba O3 se je začela konec XIX. Stoletja z začetkom prvih obratov za oskrbo s pitno vodo v domovih. Snov je bila uporabljena za razkuževanje.

Ozon v ozračju

Naša Zemlja je obkrožena z nevidno lupino zraka - ozračje. Brez njega bi bilo življenje na planetu nemogoče. Sestavni deli atmosferskega zraka: kisik, ozon, dušik, vodik, metan in drugi plini.

Ozon sam ne obstaja in izhaja samo iz kemijskih reakcij. Blizu površine Zemlje nastane zaradi električnih izpustov strele med nevihto. Nenaraven način se pojavlja zaradi emisij izpušnih plinov, rastlin, hlapov bencina, učinka termoelektrarn.

Ozon spodnjih slojev ozračja se imenuje površinska ali troposferska. Obstaja tudi stratosferski. Nastane pod vplivom ultravijoličnega sevanja, ki prihaja iz Sonca. Nastane na razdalji 19-20 kilometrov nad površjem planeta in se razteza do 25-30 kilometrov nadmorske višine.

Stratosferski O3 oblikuje ozonski plašč planeta, ki ga varuje pred močnim sončnim sevanjem. Absorbira približno 98% ultravijoličnega sevanja z valovno dolžino, ki zadostuje za nastanek raka in opeklin.

Uporaba snovi

Ozon je odličen oksidant in uničevalec. Ta lastnost se že dolgo uporablja za čiščenje pitne vode. Snov ima škodljiv učinek na nevarne bakterije in viruse za ljudi, sama pa se med oksidacijo pretvori v neškodljiv kisik.

Je sposoben ubiti celo organizme, ki so odporni na klor. Poleg tega se uporablja za čiščenje odplak od okolju škodljivih naftnih derivatov, sulfidov, fenolov itd. Takšne prakse prevladujejo predvsem v ZDA in nekaterih evropskih državah.

Ozon se uporablja v medicini za dezinfekcijo orodij, v industriji s svojo pomočjo, bleščečim papirjem, čistimi olji in različnimi snovmi. Uporaba O3 za čiščenje zraka, vode in prostora se imenuje ozonacija.

Ozon in človek

Kljub vsem uporabnim lastnostim je ozon lahko nevaren za ljudi. Če je v zraku več plina, kot ga človek lahko tolerira, se zastrupitve ne more izogniti. V Rusiji je dovoljena norma 0,1 μg / l.

Ko je ta meja presežena, se pojavijo tipični znaki kemičnega zastrupitve, kot so glavobol, draženje sluznice, omotica. Ozon zmanjša odpornost telesa na okužbe, ki se prenašajo skozi dihalni trakt, in zmanjša krvni tlak. Če je koncentracija plina nad 8-9 μg / l, so možni pljučni edemi in celo smrt.

Hkrati je v zraku težko prepoznati ozon. Vonj "svežosti", klora ali "rakovice" (kot je zatrjeval Mendeleev) je jasno slišan tudi z nizko vsebnostjo snovi.