Що таке озон?

Озон (від грец. ózo – пахну, Що пахне) – Складається з тріатомнім молекул O3 алотропна модіфікація кисня. При нормальних умів – вибухово газ синьо-блакитного кольори з різкім характерним запахом, у скрапленого стані темно-фіолетового кольори (Колір індиго), у твердому віді являє собою кристали чорного кольори з фіолетовім відбліском.

Присутній в атмосфері, Головним чином у озоновому шарі, де ВІН утворюється з кисня Під дією ультрафіолетового випромінювання. Діє Як Фільтр и запобігає потраплянню на поверхні земли більшої Частина шкідлівого ультрафіолетового віпромінювання, тім самим захіщаючі від нього рослини и тварин. Тому проблема освіти озонових дір має Особливе значення.

Вперше озон віявів в 1785 году голландській Фізик М. ван Марум за характерним запахом и окісна властівостях, які набуває Повітря після пропускання через нього електричних іскор. Однак Як нова речовіна ВІН описів не БУВ, ван Марум вважаєтся, Що утворили особлива «електрична матерія».

Термін озон запропонованих німецьким хіміком X.Ф. Шенбейном в 1840 году, увійшов у словники в кінці XIX Століття.

Фізічні Властивості

  • Молекулярні маса: 47,998 а.е.м.;
  • щільність газу при нормальних умів: 2,1445 кг/м3. Відносна щільність газу по кисня 1,5; по повітрю: 1,62 (1,658);
  • щільність Рідини при -183 ° C: 1571 кг/м3;
  • температура кіпіння: -111,9 ° C. Рідкій озон – темно-фіолетового кольори (Колір індиго);
  • Температура плавлення: -197,2 ± 0,2 ° C (приводитися зазвічай -251,4 ° C помилковості, оскількі при її візначенні НЕ враховувалася велика здатність озону до переохолодження). У твердому стані – чорного кольори з фіолетовім відбліском;
  • розчінність у воді при 0 ° C: 0,394 кг/м3 (0,494 л / кг), вон в 10 разів Вище в порівнянні з кисня;
  • в газоподібному стані озон диамагнитен, в рідкому – слабопарамагнітен;
  • запах – різкій, спеціфічній «металева» (по Менделєєву – «запах раків»). При великих концентраціях нагадує запах хлору. Запах відчутній навіть при розведенні 1:100000.

Хімічні Властивості

Утворення озону проходити по оборотної реакції:

3O2 + 68 ккал (285 кДж) ← – 2O3.

Молекула О3 нестійка и при достатніх концентраціях у повітрі при нормальних умів мімовільно за кілька десятків хвилини перетворюється на O2 з віділенням тепла. Підвіщення температури и зниженя лещатах збільшують швідкість переходу в двохатомніх стан. При великих концентраціях Перехід Може носити вибухово характер. Контакт озону навіть з малімі кількостямі органічніх речовін, Деяк металів або їх оксідів різко пріскорює перетворення.

У прісутності невеликих кількостей HNO3 озон стабілізується, а в герметичній посудинах зі скла, Деяк пластмас або чистих металів озон при низьких температурах (-78 ° C) практично не розкладається.

Озон – потужній окіслювач, набагато більш реакційноздатні, Ніж двоатомній Кисень. Окісляє Майже ВСІ метали (за винятком золота, платини та ірідію) до їх віщіх ступенів окислення.

Окісляє Багато неметалі. Продуктом реакції в основному є Кисень.

2Cu2 + (aq) + 2H3O + (aq) + O3 (g) – 2Cu3 + (aq) + 3H2O (l) + O2 (g)

Озон підвіщує ступінь окислення оксідів:

NO + O3 – NO2 + O2

Ця реакція супроводжується хемілюмінесценції. Двоокіс азоту Може буті окислена до трехокиси азоту:

NO2 + O3 – NO3 + O2

з Утворення азотного ангідріду N2O5:

NO2 + NO3 – N2O5

Озон реагує з вуглецем при нормальній температурі з Утворення двоокісу вуглецю:

C + 2O3 – CO2 + 2O2

Озон не реагує з амонієвіх солями, альо реагує з аміаком з Утворення нітрату амонію:

2NH3 + 4O3 – NH4NO3 + 4O2 + H2O

Озон реагує з сульфідамі з Утворення сульфатів:

PbS + 4O3 – PbSO4 + 4O2

За допомог озону можна Отримати сірчану кислоту Як з елементарної Сірки, так и з двоокісу Сірки:

S + H2O + O3 – H2SO4

3SO2 + 3H2O + O3 – 3H2SO4

Всі три атоми кисня в озоні можут реагуваті по окремості в реакції хлориду олова з соляною кислотою и озоном:

3SnCl2 + 6HCl + O3 – 3SnCl4 + 3H2O

У газовій фазі озон взаємодіє з сірководнем з Утворення двоокісу Сірки:

H2S + O3 – SO2 + H2O

У водному розчіні проходять Дві конкуруючі реакції з сірководнем, одна з Утворення елементарної Сірки, Інша з Утворення сірчаної кислоти:

H2S + O3 – S + O2 + H2O

3H2S + 4O3 – 3H2SO4

Обробка озоном Розчини йоду в холодній безводній хлорним кіслоті Може буті Отримання перхлорат йоду (III):

I2 + 6HClO4 + O3 – 2I (ClO4) 3 + 3H2O

Твердий нітрілперхлорат Може буті Отримання реакцією газоподібніх NO2, ClO2 и O3:

2NO2 + 2ClO2 + 2O3 – 2NO2ClO4 + O2

Озон Може брати участь у реакціях горіння, при цьому температура горіння Вище, Ніж з двохатомніх кисня:

3C4N2 + 4O3 – 12CO + 3N2

Озон Може реагуваті при низьких температурах. При 77 K (-196 ° C), атомарний Воден взаємодіє з озоном з Утворення супероксидного радикала з дімерізації последнего:

H + O3 – HO2 + O

2HO2 – H2O2 + O2

Озон Може утворюваті озоніді, Що містять аніон O3-. Ці сполуки вибухонебезпечні и можут зберігатіся при низьких температурах. Відомі озоніді Всіх Лужний металів. KO3, RbO3, и CsO3 можут буті Отримані з відповідніх супероксідів:

KO2 + O3 – KO3 + O2

Озоніді калію Може буті отриманого и іншім шляхом з гідроокісу калію:

2KOH + 5O3 – 2KO3 + 5O2 + H2O

NaO3 и LiO3 можут буті Отримані дією CsO3 в рідкому аміаку NH3 на іонообмінні смоли, Що містять іоні Na + або Li +:

CsO3 + Na + – Cs + + NaO3

Обробка озоном Розчини кальцію в аміаку приводити до утворення озоніді амонію, а не кальцію:

3Ca + 10NH3 + 6O3 – Ca · 6NH3 + Ca (OH) 2 + Ca (NO3) 2 + 2NH4O3 + 2O2 + H2

Озон Може буті використаних для відалення марганцю з води з Утворення облогу, Який Може буті відаленій фільтруванням:

2Mn2 + + 2O3 + 4H2O – 2 MnO (OH) 2 (s) + 2O2 + 4H +

Озон перетворює ціаніді у Багато разів Менш токсічні ціанаті:

CN-+ O3 – CNO-+ O2

Озон Може повністю розкладаті сечовіну:

(NH2) 2CO + O3 – N2 + CO2 + 2H2O

Взаємодія озону з органічнімі Сполука з актівованім або третина атомом вуглецю при низьких температурах виробляти до відповідніх гідротріоксідам.

Біологічні Властивості

Висока окіслююча здатність озону и утворення в багатьох реакціях з Його участь вільніх радікалів кисня визначаються Його скроню токсічність. Вплив озону на організм Може прізводіті до передчасної Смерті.

Найбільш небезпечний дія:

  • на органі дихання прямо подразненням и Пошкодження тканин;
  • на холестерин в крові людини з Утворення нерозчінніх форм, Що виробляти до атеросклерозу.

Озон в Російській Федерації віднесеній до дере, найвищу класу небезпекі шкідлівіх речовін.

Нормативи по озону:

  • Максимальна разова гранично допустима концентрація (ГДК м.р.) в атмосферному повітрі населених місць 0,16 мг/м3;
  • середньодобова гранично допустима концентрація (ГДК с.с.) в атмосферному повітрі населених місць 0,03 мг/м3;
  • гранично допустима концентрація (ГДК) у повітрі робочої зони 0,1 мг/м3.

При цьому поріг людського нюху набліжено дорівнює 0,01 мг/м3.

Озон ефективного вбіває цвіль и бактерії.

Утворення озону

Озон утворюється у багатьох процесах, Що супроводжуються віділенням атомарного кисня, Наприклад при розкладанні перекісів, окісленні фосфору і т.п.

У промісловості Його одержують з Повітря або кисня в озонаторах дією електричного розряду. Зріджується O3 лігши, Ніж O2, и того їх легко поділіті.

Озон для озонотерапії в медицині отримуються Тільки з чистого кисня. При опроміненні Повітря жорсткім ультрафіолетовім віпромінюванням утворюється озон. Тієї ж процес протікає у верхніх кулях атмосфери, де Під дією Сонячна віпромінювання утворюється и підтрімується озоновий шар.

В лабораторії озон можна Отримати реакціямі пентафторид вісмуту и Деяк сильних окіслювачів з водою.

Області застосування озону

Застосування озону зумовленості Його властівостямі:

1. сильного окіслюючого агента:

  • для стерілізації ВИРОБІВ медичного призначення;
  • при отріманні багатьох речовін в лабораторній та промісловій практіці;
  • для відбілювання паперу;
  • Для очищення олій.

2. сильного дезінфікуючого Засоба:

  • Для очищення води и Повітря від мікроорганізмів (озонування);
  • для дезінфекції пріміщень та одягу;
  • для озонування інфузійніх розчінів застосовуваніх у медицині, Як для внутрішньовенного, так и для контактного застосування.

Одним з істотніх Переваги озонування, у порівнянні з хлоруванням, є відсутність токсінів після ОБРОБКИ, тоді Як при хлоруванні можливости утворення суттєвої кількості токсінів и Отрута, Наприклад, діоксіну.

Застосування рідкого озону

Давно розглядається застосування озону в ЯКОСТІ вісокоенергетічного и разом з тім Екологічно чистого окіслювача в ракетній техніці. Загальна Хімічна енергія, Що звільняється при реакції згоряння за участю озону, Більше, Ніж для простого кисня пріблізно на одну чверть (719 ккал / кг). Більше буде, відповідно, и Пітом імпульс.

У рідкого озону Більшу пітому Вагу, Ніж у рідкого кисня (1,35 и 1,14 відповідно), а Його температура кіпіння Вище (-112 ° и -183 ° C відповідно), тому в цьому відношенні Перевага в ЯКОСТІ окіслювача в ракетній техніці Більше у рідкого озону. Однак перешкод до цього є Хімічна нестійкість и вібухонебезпечність рідкого озону. При вибухо вінікає рухається з велічезною швідкістю – за Деяк данімі Більше 200 км / сек – детонаційна хвиля и розвівається руйнуюча детонационное Тиск Більше 4000 атм., Що робіть застосування рідкого озону неможливим при нінішньому рівні техніки.

Джерела інформації:

  • ru.wikipedia.org – Вікіпедія: озон;
  • xumuk.ru – сайт «Хімік»: озон;
  • slovari.yandex.ru – Велика радянська енциклопедія: озон;
  • dic.academic.ru – Науково-технічний енціклопедічній словник: озон.

Додатковий на Генон:

  • Що таке озонова діра?
  • Де можна знайте повний ПЕРЕЛІК небезпечних вантажів Із зазначеним класу небезпекі?

Category: Наука та освіта

Comments (Прокоментуй!)

There are no comments yet. Why not be the first to speak your mind.

Leave a Reply