Ozon je plin plave boje. Svojstva i primjena plina. Ozon u atmosferi

Ozon je plin. Za razliku od mnogih drugih, nije prozirna, ali ima karakterističnu boju, pa čak i miris. Ona je prisutna u našoj atmosferi i jedna je od njegovih najvažnijih komponenti. Koja je gustoća ozona, njegove mase i drugih svojstava? Koja je njegova uloga u životu planeta?

Plavi plin

U kemiji, ozon nema posebno mjesto u periodičnom stolu. Sve zato što on nije element. Ozon je alotropna promjena ili varijacija kisika. Kao u O2, molekula se sastoji samo od kisikovih atoma, ali nema dva, ali tri. Stoga, njegova kemijska formula izgleda kao O3.

Ozon je plin plave boje. Ima izražen miris koji podsjeća na klor, ako je koncentracija previsoka. Sjećate li se mirisa svježine na kiši? Ovo je ozon. Zahvaljujući ovoj imovini, dobio je svoje ime, jer s drevnog grčkog jezika "ozon" - to "miriše".

Molekula plina je polarna, atomi u njemu su spojeni pod kutom od 116,78 °. Ozon se formira kada se na O2 molekulu doda slobodni kisikov atom. To se događa tijekom različitih reakcija, na primjer, oksidacije fosfora, električnog pražnjenja ili razgradnje peroksida tijekom kojih se otpuštaju kisikovi atomi.

Svojstva ozona

U normalnim uvjetima, ozon postoji u oblik plina s molekulskom težinom od gotovo 48 g / mol. To je diamagnet, to jest, ne može privući magnet, baš kao srebro, zlato ili dušik. Gustoća ozona je 2.1445 g / dmsup3.

U čvrstom stanju, ozon dobiva plavo-crnu boju, u tekućem stanju to je indigo, blizu purpurne. Vrelište je 111,8 stupnjeva Celzijusa. Na temperaturi od nula stupnjeva, otapa se u vodi (samo u čistoj vodi) deset puta bolje od kisika. Savršeno se miješa tekući metan, dušika, fluora, argona i pod određenim uvjetima s kisikom.

Pod djelovanjem brojnih katalizatora lako je oksidirati, oslobađajući slobodne atome kisika. Povezujući se s njim, odmah se zapali. Tvar je u stanju oksidirati gotovo sve metale. Samo platina i zlato ne posuđuju se njegovom djelovanju. Uništava razne organske i aromatske spojeve. Nakon kontakta s amonijakom, tvori amonijev nitrit, uništava dvostruke veze ugljika.

Budući da je prisutan u atmosferi u visokim koncentracijama, ozon se spontano raspada. U tom slučaju se oslobađa toplina i nastaje molekula O2. Što je veća koncentracija, to je jača reakcija otpuštanja topline. Uz sadržaj ozona veći od 10%, prati ga eksplozija. S povećanjem temperature i smanjenjem tlaka ili kontaktima s organskim tvarima, razgradnja O3 je brža.

Povijest otkrića

U kemiji, ozon je bio poznat do 18. stoljeća. Otkriveno je 1785. zahvaljujući mirisu koje je fizičar Van Marum čuo pored radnog elektrostatičkog stroja. Još 50 godina nakon toga, plin se nije pojavio u znanstvenim eksperimentima i istraživanjima.

Znanstvenik Christian Schonbein 1840. proučavao je oksidaciju bijelog fosfora. Tijekom eksperimenata uspio je identificirati nepoznatu supstancu, koju je nazvao "ozonom". Kemist je započeo proučavanje njegovih svojstava i opisao načine dobivanja novootkrivenog plina.

Ubrzo su se drugi znanstvenici pridružili istraživanju tvari. Poznati fizičar Nikola Tesla čak je izgradio i prvu povijest generator ozona. Industrijska uporaba O3 započela je krajem XIX. Stoljeća s dolaskom prvih postrojenja za opskrbu pitke vode u domove. Tvar je korištena za dezinfekciju.

Ozon u atmosferi

Naša Zemlja je okružena nevidljivim ljuskom zraka - atmosferom. Bez nje bi život na planetu bio nemoguć. Komponente atmosferskog zraka: kisik, ozon, dušik, vodik, metan i ostali plinovi.

Ozon sama ne postoji i nastaje samo iz kemijskih reakcija. U blizini površine Zemlje nastaje zbog električnih ispuštanja munje tijekom grmljavine. Neprirodan način koji se pojavljuje zbog emisija ispušnih plinova, biljaka, dimova benzina, učinka termoelektrana.

Ozona donjih slojeva atmosfere naziva se površina ili troposfera. Tu je i stratosferska. Pojavljuje se pod djelovanjem ultraljubičastog zračenja koje dolazi od Sunca. Nastaje na udaljenosti od 19-20 kilometara iznad površine planeta i proteže se na visinu od 25-30 kilometara.

Stratosferski O3 stvara ozonski sloj planeta koji ga štiti od moćnog sunčevog zračenja. Apsorbira oko 98% ultraljubičastog zračenja s valnom duljinom koja je dovoljna za pojavu raka i opekotina.

Primjena tvari

Ozon je izvrstan oksidator i razarač. Ova se imovina već dugo koristi za pročišćavanje pitke vode. Tvar ima štetan učinak na opasne bakterije i viruse za ljude, a sama se tijekom oksidacije pretvara u bezopasnu kisik.

Može ubiti čak i organizme koji su otporni na klor. Osim toga, koristi se za pročišćavanje otpadnih voda od ekološki štetnih naftnih produkata, sulfida, fenola itd. Takve prakse prevladavaju uglavnom u SAD-u i nekim europskim zemljama.

Ozon se koristi u medicini za dezinfekciju alata, u industriji uz pomoć, bjelilo papira, čistih ulja, dobivanje različitih tvari. Korištenje O3 za čišćenje zraka, vode i prostorije zove se ozonizacija.

Ozon i čovjek

Unatoč svim korisnim svojstvima, ozon može biti opasno za ljude. Ako u zraku postoji više plina nego što osoba može tolerirati, ne može se izbjeći trovanje. U Rusiji je dopuštena norma 0,1 μg / l.

Kada se ovo ograničenje prekorači, pojavljuju se tipični znakovi trovanja kemikalijama, kao što su glavobolja, iritacija sluznice, vrtoglavica. Ozon smanjuje otpornost tijela na infekcije koje se prenose kroz respiratorni trakt i smanjuju krvni tlak. Ako je koncentracija plina iznad 8-9 μg / l, moguće je plućni edem, pa čak i smrt.

Istodobno je lako prepoznati ozon u zraku. Miris "svježine", klora ili "rakova" (kao što je Mendeleev tvrdio) jasno se čuje čak i sa niskim sadržajem materije.