Fyzikálne vlastnosti ozónu sú veľmi charakteristické: je to ľahko výbušný plyn modrej farby. Liter ozónu váži približne 2 gramy a vzduch - 1,3 gramu. Preto je ozón ťažší ako vzduch. Teplota topenia ozónu je mínus 192,7ºС. Tento „roztopený“ ozón je tmavomodrá kvapalina. Ozónový „ľad“ má tmavomodrú farbu s fialovým odtieňom a stáva sa nepriehľadným, keď jeho hrúbka presiahne 1 mm. Bod varu ozónu je mínus 112ºС. V plynnom skupenstve je ozón diamagnetický, t.j. nemá magnetické vlastnosti a v kvapalnom stave je slabo paramagnetický. Rozpustnosť ozónu v roztopenej vode je 15-krát väčšia ako v kyslíku a je približne 1,1 g/l. V litri kyseliny octovej sa pri izbovej teplote rozpustí 2,5 gramu ozónu. Dobre sa rozpúšťa aj v éterických olejoch, terpentíne a tetrachlórmetáne. Zápach ozónu je cítiť pri koncentráciách nad 15 µg/m3 vzduchu. V minimálnych koncentráciách je vnímaná ako „vôňa sviežosti“ vo vyšších koncentráciách nadobúda ostrý, dráždivý odtieň.

Ozón vzniká z kyslíka podľa nasledujúceho vzorca: 3O2 + 68 kcal → 2O3. Klasické príklady tvorby ozónu: vplyvom blesku počas búrky; vplyvom slnečného žiarenia vo vyšších vrstvách atmosféry. Ozón sa môže vytvárať aj pri akýchkoľvek procesoch sprevádzaných uvoľňovaním atómového kyslíka, napríklad pri rozklade peroxidu vodíka. Priemyselná syntéza ozónu zahŕňa použitie elektrických výbojov pri nízkych teplotách. Technológie na výrobu ozónu sa môžu navzájom líšiť. Na výrobu ozónu používaného na lekárske účely sa teda používa iba čistý (bez nečistôt) lekársky kyslík. Oddelenie vznikajúceho ozónu od kyslíkových nečistôt zvyčajne nie je náročné kvôli rozdielom vo fyzikálnych vlastnostiach (ozón ľahšie skvapalňuje). Ak nie sú potrebné určité kvalitatívne a kvantitatívne parametre reakcie, potom získanie ozónu nepredstavuje žiadne zvláštne ťažkosti.

Molekula O3 je nestabilná a pri uvoľňovaní tepla sa pomerne rýchlo mení na O2. Pri malých koncentráciách a bez cudzích nečistôt sa ozón rozkladá pomaly, pri veľkých koncentráciách sa rozkladá výbušne. Alkohol sa pri kontakte s ním okamžite zapáli. Zahrievanie a kontakt ozónu aj s nepatrným množstvom oxidačného substrátu (organické látky, niektoré kovy alebo ich oxidy) prudko urýchľuje jeho rozklad. Ozón je možné skladovať dlhodobo pri − 78ºС v prítomnosti stabilizátora (malé množstvo HNO3), ako aj v nádobách zo skla, niektorých plastov alebo ušľachtilých kovov.

Ozón je najsilnejším oxidačným činidlom. Príčina tohto javu spočíva v tom, že pri procese rozpadu vzniká atómový kyslík. Takýto kyslík je oveľa agresívnejší ako molekulárny kyslík, pretože v molekule kyslíka nie je nedostatok elektrónov na vonkajšej úrovni v dôsledku ich kolektívneho využitia molekulárneho orbitálu taký viditeľný.

Ešte v 18. storočí sa zistilo, že ortuť v prítomnosti ozónu stráca lesk a lepí sa na sklo, t.j. oxiduje. A keď ozón prechádza cez vodný roztok jodidu draselného, ​​začne sa uvoľňovať plynný jód. Rovnaké „triky“ nefungovali s čistým kyslíkom. Následne boli objavené vlastnosti ozónu, ktoré si ľudstvo okamžite osvojilo: ozón sa ukázal ako vynikajúce antiseptikum, ozón rýchlo odstránil z vody organické látky akéhokoľvek pôvodu (parfumy a kozmetika, biologické tekutiny), začal sa vo veľkom využívať v r. priemysel a každodenný život a osvedčil sa ako alternatíva k zubárskej vŕtačke.

V 21. storočí využitie ozónu vo všetkých oblastiach ľudského života a činnosti rastie a rozvíja sa, a preto sme svedkami jeho premeny z exotiky na známy nástroj každodennej práce. OZÓN O3, alotropná forma kyslíka.

Príprava a fyzikálne vlastnosti ozónu.

Vedci sa prvýkrát dozvedeli o existencii neznámeho plynu, keď začali experimentovať s elektrostatickými strojmi. Stalo sa tak v 17. storočí. Nový plyn však začali študovať až na konci budúceho storočia. V roku 1785 holandský fyzik Martin van Marum získal ozón prechodom elektrických iskier cez kyslík. Názov ozón sa objavil až v roku 1840; vynašiel ho švajčiarsky chemik Christian Schönbein odvodený z gréckeho ozónu – voňajúci. Chemickým zložením sa tento plyn nelíšil od kyslíka, no bol oveľa agresívnejší. Okamžite teda oxidoval bezfarebný jodid draselný, čím sa uvoľnil hnedý jód; Schönbein použil túto reakciu na stanovenie ozónu podľa stupňa modrosti papiera namočeného v roztoku jodidu draselného a škrobu. Dokonca aj ortuť a striebro, ktoré sú pri izbovej teplote neaktívne, sa v prítomnosti ozónu oxidujú.

Ukázalo sa, že molekuly ozónu, podobne ako kyslík, pozostávajú iba z atómov kyslíka, nie však dvoch, ale troch. Kyslík O2 a ozón O3 sú jediným príkladom vzniku dvoch plynných (za normálnych podmienok) jednoduchých látok jedným chemickým prvkom. V molekule O3 sú atómy umiestnené pod uhlom, takže tieto molekuly sú polárne. Ozón sa získava „nalepením“ voľných atómov kyslíka na molekuly O2, ktoré vznikajú z molekúl kyslíka pod vplyvom elektrických výbojov, ultrafialových lúčov, gama lúčov, rýchlych elektrónov a iných vysokoenergetických častíc. V blízkosti prevádzkovaných elektrických strojov, v ktorých kefy „iskri“, a v blízkosti baktericídnych ortuťovo-kremenných lámp, ktoré vyžarujú ultrafialové svetlo, je vždy cítiť ozón. Pri určitých chemických reakciách sa uvoľňujú aj atómy kyslíka. Ozón vzniká v malom množstve pri elektrolýze okyslenej vody, pri pomalej oxidácii mokrého bieleho fosforu na vzduchu, pri rozklade zlúčenín s vysokým obsahom kyslíka (KMnO4, K2Cr2O7 a pod.), pri pôsobení fluóru na vodu alebo koncentrovaná kyselina sírová na peroxide bárnatého. Atómy kyslíka sú v plameni vždy prítomné, takže ak nasmerujete prúd stlačeného vzduchu cez plameň kyslíkového horáka, vo vzduchu bude detekovaný charakteristický zápach ozónu.

Reakcia 3O2 → 2O3 je vysoko endotermická: na získanie 1 mólu ozónu je potrebné spotrebovať 142 kJ. Reverzná reakcia nastáva pri uvoľnení energie a prebieha veľmi ľahko. Preto je ozón nestabilný. V neprítomnosti nečistôt sa plynný ozón rozkladá pomaly pri teplote 70 °C a rýchlo nad 100 °C. Rýchlosť rozkladu ozónu sa výrazne zvyšuje v prítomnosti katalyzátorov. Môžu to byť plyny (napríklad oxid dusnatý, chlór) a mnohé pevné látky (dokonca aj steny nádoby). Čistý ozón sa preto ťažko získava a práca s ním je nebezpečná pre možnosť výbuchu.

Nie je prekvapujúce, že ešte mnoho desaťročí po objavení ozónu neboli známe ani jeho základné fyzikálne konštanty: dlhý čas sa nikomu nepodarilo získať čistý ozón. Ako napísal D.I. Mendelejev vo svojej učebnici Základy chémie, „pri všetkých metódach prípravy ozónového plynu je jeho obsah v kyslíku vždy nepatrný, zvyčajne len niekoľko desatín percenta, zriedka 2 %, a dosahuje ho len pri veľmi nízkych teplotách. 20 %.” Až v roku 1880 francúzski vedci J. Gotfeil a P. Chappuis získali ozón z čistého kyslíka pri teplote mínus 23 ° C. Ukázalo sa, že v hrubej vrstve má ozón krásnu modrú farbu. Keď sa ochladený ozonizovaný kyslík pomaly stláčal, plyn sa zmenil na tmavomodrý a po rýchlom uvoľnení tlaku teplota ešte viac klesla a vytvorili sa tmavofialové kvapôčky tekutého ozónu. Ak sa plyn rýchlo neochladil alebo nestlačil, ozón sa okamžite so žltým zábleskom zmenil na kyslík.

Neskôr bola vyvinutá vhodná metóda syntézy ozónu. Ak sa koncentrovaný roztok kyseliny chloristej, fosforečnej alebo sírovej podrobí elektrolýze s chladenou anódou z oxidu platiny alebo olova, plyn uvoľnený na anóde bude obsahovať až 50 % ozónu. Spresnili sa aj fyzikálne konštanty ozónu. Skvapalňuje sa oveľa ľahšie ako kyslík - pri teplote -112° C (kyslík - pri -183° C). Pri teplote -192,7 °C ozón tuhne. Pevný ozón má modro-čiernu farbu.

Experimenty s ozónom sú nebezpečné. Plynný ozón môže explodovať, ak jeho koncentrácia vo vzduchu presiahne 9 %. Kvapalný a pevný ozón exploduje ešte ľahšie, najmä pri kontakte s oxidačnými látkami. Ozón je možné skladovať pri nízkych teplotách vo forme roztokov vo fluórovaných uhľovodíkoch (freónoch). Takéto riešenia majú modrú farbu.

Chemické vlastnosti ozónu.

Ozón sa vyznačuje mimoriadne vysokou reaktivitou. Ozón je jedným z najsilnejších oxidačných činidiel a je v tomto ohľade druhý po fluóre a fluoride kyslíka OF2. Aktívnou zložkou ozónu ako oxidačného činidla je atómový kyslík, ktorý vzniká pri rozpade molekuly ozónu. Preto molekula ozónu, ktorá pôsobí ako oxidačné činidlo, spravidla „používa“ iba jeden atóm kyslíka a ďalšie dva sa uvoľňujú vo forme voľného kyslíka, napríklad 2KI + O3 + H2O → I2 + 2KOH + O2. Dochádza tiež k oxidácii mnohých ďalších zlúčenín. Existujú však výnimky, keď molekula ozónu využíva na oxidáciu všetky tri atómy kyslíka, ktoré má, napríklad 3SO2 + O3 → 3SO3; Na2S + O3 -> Na2S03.

Veľmi dôležitým rozdielom medzi ozónom a kyslíkom je, že ozón vykazuje oxidačné vlastnosti už pri izbovej teplote. Napríklad PbS a Pb(OH)2 za normálnych podmienok nereagujú s kyslíkom, zatiaľ čo v prítomnosti ozónu sa sulfid mení na PbSO4 a hydroxid na PbO2. Ak sa do nádoby s ozónom naleje koncentrovaný roztok amoniaku, objaví sa biely dym - ide o ozón oxidujúci amoniak za vzniku dusitanu amónneho NH4NO2. Pre ozón je charakteristická najmä schopnosť „očierňovať“ strieborné predmety tvorbou AgO a Ag2O3.

Pridaním jedného elektrónu a premenením na negatívny ión O3- sa molekula ozónu stáva stabilnejšou. „Soli kyselín ozónu“ alebo ozonidy obsahujúce takéto anióny sú známe už dlho – sú tvorené všetkými alkalickými kovmi okrem lítia a stabilita ozonidov stúpa od sodíka po cézium. Známe sú aj niektoré ozonidy kovov alkalických zemín, napríklad Ca(O3)2. Ak je prúd ozónového plynu nasmerovaný na povrch tuhej suchej alkálie, vytvorí sa oranžovo-červená kôra obsahujúca ozonidy, napríklad 4KOH + 4O3 → 4KO3 + O2 + 2H2O. Tuhá alkália zároveň účinne viaže vodu, čím chráni ozonid pred okamžitou hydrolýzou. Pri nadbytku vody sa však ozonidy rýchlo rozkladajú: 4KO3+ 2H2O → 4KOH + 5O2. K rozkladu dochádza aj pri skladovaní: 2KO3 → 2KO2 + O2. Ozonidy sú vysoko rozpustné v kvapalnom amoniaku, čo umožnilo ich izoláciu v čistej forme a štúdium ich vlastností.

Organické látky, s ktorými ozón prichádza do styku, sa zvyčajne ničia. Ozón je teda na rozdiel od chlóru schopný štiepiť benzénový kruh. Pri práci s ozónom nemôžete používať gumené hadice a hadice - okamžite sa stanú netesnými. Reakcie ozónu s organickými zlúčeninami uvoľňujú veľké množstvo energie. Napríklad éter, alkohol, vata nasiaknutá terpentínom, metánom a mnohými ďalšími látkami sa pri kontakte s ozonizovaným vzduchom samovoľne vznietia a zmiešanie ozónu s etylénom vedie k silnému výbuchu.

Aplikácia ozónu.

Ozón nie vždy „spaľuje“ organické látky; v niektorých prípadoch je možné uskutočniť špecifické reakcie s vysoko zriedeným ozónom. Napríklad pri ozonizácii kyseliny olejovej (vo veľkom množstve sa nachádza v rastlinných olejoch) vzniká kyselina azelaová HOOC(CH2)7COOH, z ktorej sa vyrábajú kvalitné mazacie oleje, syntetické vlákna a zmäkčovadlá do plastov. Podobne sa získava kyselina adipová, ktorá sa používa pri syntéze nylonu. V roku 1855 Schönbein objavil reakciu nenasýtených zlúčenín obsahujúcich dvojité väzby C=C s ozónom, ale až v roku 1925 nemecký chemik H. Staudinger stanovil mechanizmus tejto reakcie. Molekula ozónu sa naviaže na dvojitú väzbu a vytvorí ozonid - tentoraz organický, a atóm kyslíka nahradí jednu z C=C väzieb a -O-O- skupina nahradí druhú. Hoci sa niektoré organické ozonidy izolujú v čistej forme (napríklad etylénozonid), táto reakcia sa zvyčajne uskutočňuje v zriedenom roztoku, pretože voľné ozonidy sú veľmi nestabilné výbušniny. Organickí chemici si ozonizačnú reakciu nenasýtených zlúčenín veľmi vážia; Problémy s touto reakciou často ponúkajú aj školské súťaže. Faktom je, že pri rozklade ozonidu s vodou vznikajú dve molekuly aldehydu alebo ketónu, ktoré sa dajú ľahko identifikovať a ďalej určovať štruktúru pôvodnej nenasýtenej zlúčeniny. Chemici tak na začiatku 20. storočia stanovili štruktúru mnohých dôležitých organických zlúčenín, vrátane prírodných, obsahujúcich väzby C=C.

Dôležitou oblasťou použitia ozónu je dezinfekcia pitnej vody. Voda je zvyčajne chlórovaná. Niektoré nečistoty vo vode sa však vplyvom chlóru menia na zlúčeniny s veľmi nepríjemným zápachom. Preto sa už dlho navrhuje nahradiť chlór ozónom. Ozonizovaná voda nezískava žiadny cudzí zápach ani chuť; Keď sú mnohé organické zlúčeniny úplne oxidované ozónom, vzniká iba oxid uhličitý a voda. Ozón tiež čistí odpadové vody. Produkty oxidácie ozónu aj takých znečisťujúcich látok, ako sú fenoly, kyanidy, povrchovo aktívne látky, siričitany, chlóramíny, sú neškodné, bezfarebné zlúčeniny bez zápachu. Nadbytočný ozón sa pomerne rýchlo rozpadá na kyslík. Ozonizácia vody je však drahšia ako chlórovanie; Okrem toho sa ozón nemôže prepravovať a musí sa vyrábať v mieste použitia.

Ozón v atmosfére.

V atmosfére Zeme je málo ozónu – 4 miliardy ton, t.j. v priemere len 1 mg/m3. Koncentrácia ozónu sa zvyšuje so vzdialenosťou od zemského povrchu a dosahuje maximum v stratosfére, vo výške 20-25 km - to je „ozónová vrstva“. Ak by sa všetok ozón z atmosféry zhromaždil na povrchu Zeme pri normálnom tlaku, výsledná vrstva by bola hrubá len asi 2-3 mm. A takéto malé množstvá ozónu vo vzduchu skutočne podporujú život na Zemi. Ozón vytvára „ochrannú clonu“, ktorá bráni tvrdým ultrafialovým lúčom zo slnka, ktoré sú deštruktívne pre všetko živé, dostať sa na zemský povrch.

V posledných desaťročiach sa veľká pozornosť venovala objaveniu sa takzvaných „ozónových dier“ – oblastí s výrazne zníženou úrovňou stratosférického ozónu. Cez takýto „netesný“ štít sa na zemský povrch dostane silnejšie ultrafialové žiarenie zo Slnka. Vedci preto už dlhší čas sledujú ozón v atmosfére. V roku 1930 anglický geofyzik S. Chapman na vysvetlenie konštantnej koncentrácie ozónu v stratosfére navrhol schému štyroch reakcií (tieto reakcie sa nazývali Chapmanov cyklus, v ktorom M znamená akýkoľvek atóm alebo molekulu, ktorá odvádza prebytočnú energiu) :

O + O + M → O2 + M

O + O3 -> 202

O3 → O2 + O.

Prvá a štvrtá reakcia tohto cyklu sú fotochemické, vyskytujú sa pod vplyvom slnečného žiarenia. Na rozklad molekuly kyslíka na atómy je potrebné žiarenie s vlnovou dĺžkou menšou ako 242 nm, zatiaľ čo ozón sa rozpadá pri absorpcii svetla v oblasti 240-320 nm (posledná reakcia nás presne chráni pred tvrdým ultrafialovým žiarením, pretože kyslík áno neabsorbujú v tejto spektrálnej oblasti). Zvyšné dve reakcie sú tepelné, t.j. ísť bez vplyvu svetla. Je veľmi dôležité, aby tretia reakcia, ktorá vedie k vymiznutiu ozónu, mala aktivačnú energiu; to znamená, že rýchlosť takejto reakcie môže byť zvýšená pôsobením katalyzátorov. Ako sa ukázalo, hlavným katalyzátorom rozkladu ozónu je oxid dusnatý NO. Vzniká v horných vrstvách atmosféry z dusíka a kyslíka pod vplyvom najtvrdšieho slnečného žiarenia. V ozonosfére vstupuje do cyklu dvoch reakcií O3 + NO → NO2 + O2, NO2 + O → NO + O2, v dôsledku čoho sa jeho obsah v atmosfére nemení a stacionárna koncentrácia ozónu klesá. Existujú aj ďalšie cykly, ktoré vedú k zníženiu obsahu ozónu v stratosfére, napríklad za účasti chlóru:

Cl + O3 → ClO + O2

ClO + O → Cl + O2.

Ozón ničí aj prach a plyny, ktoré sa vo veľkom množstve dostávajú do atmosféry pri sopečných erupciách. Nedávno sa objavil názor, že ozón je účinný aj pri ničení vodíka uvoľňovaného zo zemskej kôry. Kombinácia všetkých reakcií tvorby a rozpadu ozónu vedie k tomu, že priemerná životnosť molekuly ozónu v stratosfére je asi tri hodiny.

Predpokladá sa, že okrem prírodných existujú aj umelé faktory, ktoré ovplyvňujú ozónovú vrstvu. Známym príkladom sú freóny, ktoré sú zdrojom atómov chlóru. Freóny sú uhľovodíky, v ktorých sú atómy vodíka nahradené atómami fluóru a chlóru. Používajú sa v chladiarenskej technike a na plnenie aerosólových plechoviek. Nakoniec freóny vstupujú do vzduchu a pomaly stúpajú vyššie a vyššie s prúdmi vzduchu, až nakoniec dosiahnu ozónovú vrstvu. Samotné freóny sa rozkladajú vplyvom slnečného žiarenia a začnú katalyticky rozkladať ozón. Zatiaľ nie je presne známe, do akej miery sú freóny zodpovedné za „ozónovú dieru“ a napriek tomu sa už dlho prijímajú opatrenia na obmedzenie ich používania.

Výpočty ukazujú, že za 60-70 rokov môže koncentrácia ozónu v stratosfére klesnúť o 25%. A zároveň sa zvýši koncentrácia ozónu v prízemnej vrstve – troposfére, čo je tiež zlé, keďže ozón a produkty jeho premien v ovzduší sú jedovaté. Hlavným zdrojom ozónu v troposfére je prenos stratosférického ozónu so vzduchovými hmotami do nižších vrstiev. Každý rok sa do prízemnej vrstvy dostane približne 1,6 miliardy ton ozónu. Životnosť molekuly ozónu v spodnej časti atmosféry je oveľa dlhšia – viac ako 100 dní, keďže intenzita ultrafialového slnečného žiarenia, ktoré ničí ozón, je v prízemnej vrstve nižšia. V troposfére je zvyčajne veľmi málo ozónu: v čistom čerstvom vzduchu je jeho koncentrácia v priemere len 0,016 μg/l. Koncentrácia ozónu vo vzduchu závisí nielen od nadmorskej výšky, ale aj od terénu. Nad oceánmi je teda vždy viac ozónu ako nad pevninou, keďže sa tam ozón rozkladá pomalšie. Merania v Soči ukázali, že vzduch v blízkosti morského pobrežia obsahuje o 20 % viac ozónu ako v lese 2 km od pobrežia.

Moderní ľudia inhalujú podstatne viac ozónu ako ich predkovia. Hlavným dôvodom je zvýšenie množstva metánu a oxidov dusíka v ovzduší. Obsah metánu v atmosfére sa teda od polovice 19. storočia, kedy sa začalo využívať zemný plyn, neustále zvyšoval. V atmosfére znečistenej oxidmi dusíka vstupuje metán do zložitého reťazca premien za účasti kyslíka a vodnej pary, ktorých výsledok možno vyjadriť rovnicou CH4 + 4O2 → HCHO + H2O + 2O3. Ako metán môžu pôsobiť aj iné uhľovodíky, napríklad tie, ktoré sú obsiahnuté vo výfukových plynoch automobilov pri nedokonalom spaľovaní benzínu. V dôsledku toho sa koncentrácia ozónu vo vzduchu veľkých miest za posledné desaťročia desaťnásobne zvýšila.

Vždy sa verilo, že počas búrky sa koncentrácia ozónu vo vzduchu prudko zvyšuje, pretože blesk podporuje premenu kyslíka na ozón. V skutočnosti je nárast nevýznamný a nenastáva počas búrky, ale niekoľko hodín pred ňou. Počas búrky a niekoľko hodín po nej koncentrácia ozónu klesá. Vysvetľuje to skutočnosť, že pred búrkou dochádza k silnému vertikálnemu miešaniu vzdušných hmôt, takže z horných vrstiev prichádza ďalšie množstvo ozónu. Okrem toho sa pred búrkou zvyšuje intenzita elektrického poľa a vytvárajú sa podmienky na vytvorenie korónového výboja na špičkách rôznych predmetov, napríklad na špičkách vetiev. To tiež prispieva k tvorbe ozónu. A potom, keď sa vytvorí búrkový mrak, pod ním vznikajú silné vzostupné prúdy vzduchu, ktoré znižujú obsah ozónu priamo pod mrakom.

Zaujímavá je otázka o obsahu ozónu v ovzduší ihličnatých lesov. Napríklad v Kurze anorganickej chémie od G. Remyho sa dočítate, že „ozonizovaný vzduch ihličnatých lesov“ je fikcia. Je to tak? Samozrejme, žiadna rastlina neprodukuje ozón. Ale rastliny, najmä ihličnany, vypúšťajú do ovzdušia veľa prchavých organických zlúčenín, vrátane nenasýtených uhľovodíkov triedy terpénov (v terpentíne je ich veľa). Takže v horúcom dni borovica uvoľňuje 16 mikrogramov terpénov za hodinu na každý gram suchej hmotnosti ihličia. Terpény uvoľňujú nielen ihličnany, ale aj niektoré listnaté stromy vrátane topoľa a eukalyptu. A niektoré tropické stromy sú schopné uvoľniť 45 mcg terpénov na 1 g suchej hmoty listov za hodinu. Výsledkom je, že jeden hektár ihličnatého lesa môže uvoľniť až 4 kg organickej hmoty za deň a asi 2 kg listnatého lesa. Zalesnená plocha Zeme predstavuje milióny hektárov a všetky z nich ročne emitujú stovky tisíc ton rôznych uhľovodíkov vrátane terpénov. A uhľovodíky, ako sa ukázalo na príklade metánu, pod vplyvom slnečného žiarenia a v prítomnosti iných nečistôt prispievajú k tvorbe ozónu. Ako ukázali experimenty, terpény sa za vhodných podmienok skutočne veľmi aktívne zapájajú do kolobehu atmosférických fotochemických reakcií s tvorbou ozónu. Takže ozón v ihličnatom lese nie je vôbec fikcia, ale experimentálny fakt.

Ozón a zdravie.

Aké pekné je ísť na prechádzku po búrke! Vzduch je čistý a svieži, zdá sa, že jeho povzbudzujúce prúdy prúdia do pľúc bez námahy. „Páchne to ako ozón,“ často hovoria v takýchto prípadoch. “Veľmi dobré pre zdravie.” Je to tak?

Kedysi bol ozón určite považovaný za zdraviu prospešný. Ale ak jeho koncentrácia prekročí určitú hranicu, môže to spôsobiť veľa nepríjemných následkov. V závislosti od koncentrácie a času vdychovania spôsobuje ozón zmeny na pľúcach, podráždenie slizníc očí a nosa, bolesti hlavy, závraty, zníženie krvného tlaku; Ozón znižuje odolnosť organizmu voči bakteriálnym infekciám dýchacích ciest. Maximálna prípustná koncentrácia vo vzduchu je len 0,1 μg/l, čo znamená, že ozón je oveľa nebezpečnejší ako chlór! Ak strávite niekoľko hodín v miestnosti s koncentráciou ozónu len 0,4 μg/l, môže sa objaviť bolesť na hrudníku, kašeľ, nespavosť, môže sa znížiť zraková ostrosť. Ak dlhodobo dýchate ozón v koncentrácii nad 2 mcg/l, následky môžu byť závažnejšie – až strnulosť a pokles srdcovej činnosti. Keď je obsah ozónu 8-9 µg/l, v priebehu niekoľkých hodín sa objaví pľúcny edém, ktorý môže byť smrteľný. Takéto malé množstvá látky sa však zvyčajne ťažko analyzujú konvenčnými chemickými metódami. Našťastie človek pociťuje prítomnosť ozónu už pri veľmi nízkych koncentráciách – asi 1 μg/l, pri ktorých sa škrobový jódový papier ešte nechystá zmodrať. Niektorým ľuďom vôňa ozónu v nízkych koncentráciách pripomína vôňu chlóru, inému - oxidu siričitému, inému - cesnaku.

Toxický nie je len samotný ozón. Za jeho účasti vo vzduchu vzniká napríklad peroxyacetylnitrát (PAN) CH3-CO-OONO2 - látka, ktorá má silne dráždivé účinky, vrátane slzotvornosti, sťažuje dýchanie a vo vyšších koncentráciách spôsobuje ochrnutie srdca. PAN je jednou zo zložiek takzvaného fotochemického smogu vznikajúceho v lete v znečistenom ovzduší (toto slovo je odvodené z anglického smoke - smoke a fog - fog). Koncentrácia ozónu v smogu môže dosiahnuť 2 µg/l, čo je 20-krát viac ako maximálny povolený limit. Treba tiež vziať do úvahy, že kombinovaný účinok ozónu a oxidov dusíka vo vzduchu je desaťkrát silnejší ako každá látka samostatne. Nie je prekvapujúce, že následky takéhoto smogu vo veľkých mestách môžu byť katastrofálne, najmä ak vzduch nad mestom neprefukujú „prievany“ a vytvára sa stagnujúca zóna. V Londýne tak v roku 1952 zomrelo na smog v priebehu niekoľkých dní viac ako 4000 ľudí. A smog v New Yorku v roku 1963 zabil 350 ľudí. Podobné príbehy boli v Tokiu a iných veľkých mestách. Atmosférickým ozónom netrpia len ľudia. Americkí vedci napríklad dokázali, že v oblastiach s vysokou úrovňou ozónu v ovzduší sa výrazne znižuje životnosť pneumatík áut a iných gumených výrobkov.

Ako znížiť obsah ozónu v prízemnej vrstve? Je sotva reálne znížiť uvoľňovanie metánu do atmosféry. Zostáva aj iná cesta - znižovanie emisií oxidov dusíka, bez ktorého nemôže prebiehať kolobeh reakcií vedúcich k vzniku ozónu. Táto cesta tiež nie je jednoduchá, keďže oxidy dusíka vypúšťajú nielen autá, ale aj (hlavne) tepelné elektrárne.

Zdroje ozónu nie sú len na ulici. Vzniká v röntgenových miestnostiach, vo fyzioterapeutických miestnostiach (jej zdrojom sú ortuťovo-kremenné výbojky), pri prevádzke kopírovacích zariadení (kopírky), laserových tlačiarní (tu je dôvodom vzniku vysokonapäťový výboj). Ozón je nevyhnutným spoločníkom pri výrobe perhydrolového a argónového oblúkového zvárania. Na zníženie škodlivých účinkov ozónu je potrebné mať odsávacie zariadenie v blízkosti ultrafialových lámp a dobré vetranie miestnosti.

A predsa je sotva správne považovať ozón za nepochybne zdraviu škodlivý. Všetko závisí od jeho koncentrácie. Štúdie ukázali, že čerstvý vzduch v tme svieti veľmi slabo; Dôvodom žiary sú oxidačné reakcie zahŕňajúce ozón. Žiara bola pozorovaná aj pri trepaní vody v banke, do ktorej bol predtým zavedený ozonizovaný kyslík. Táto žiara je vždy spojená s prítomnosťou malého množstva organických nečistôt vo vzduchu alebo vo vode. Keď sa čerstvý vzduch zmiešal s vydychovaným dychom človeka, intenzita žiary sa desaťnásobne zvýšila! A to nie je prekvapujúce: vo vydychovanom vzduchu sa našli mikronečistoty etylénu, benzénu, acetaldehydu, formaldehydu, acetónu a kyseliny mravčej. Sú „zvýraznené“ ozónom. Zároveň „zatuchnuté“, t.j. vzduch úplne bez ozónu, aj keď je veľmi čistý, nevytvára žiaru a človek ho vníma ako „zatuchnutý“. Takýto vzduch možno prirovnať k destilovanej vode: je veľmi čistý, prakticky bez nečistôt a jeho pitie je škodlivé. Úplná absencia ozónu vo vzduchu je teda zjavne nepriaznivá aj pre ľudí, pretože zvyšuje obsah mikroorganizmov v ňom a vedie k hromadeniu škodlivých látok a nepríjemných pachov, ktoré ozón ničí. Vyjasňuje sa tak potreba pravidelného a dlhodobého vetrania miestností, aj keď v nich nie sú žiadni ľudia: veď ozón, ktorý sa dostane do miestnosti, v nej dlho nezostane - čiastočne sa rozpadne a z veľkej časti sa usadzuje. (adsorbuje) na stenách a iných povrchoch. Je ťažké povedať, koľko ozónu by malo byť v miestnosti. V minimálnych koncentráciách je však ozón pravdepodobne potrebný a prospešný.

Ozón je teda časovaná bomba. Ak sa použije správne, poslúži ľudstvu, no akonáhle sa použije na iné účely, okamžite to povedie ku globálnej katastrofe a Zem sa zmení na planétu ako Mars.

Vlastné vyhľadávanie

Ozón a ozonizácia – čistý vzduch po búrke

Pridané: 2010-03-11

Ozón a ozonizácia – čistý vzduch po búrke

Dýchame 24 hodín denne, 7 dní v týždni, pričom denne spotrebujeme asi 25 kg vzduchu. Ukazuje sa, že svoje zdravie prakticky predurčujeme vzduchom, ktorý dýchame.

A každý vie, že vzduch v interiéri (a my sme v ňom v priemere 60-90% času) je niekoľkonásobne znečistenejší a toxickejší ako atmosférický.

A čím viac je znečistené, tým viac energie naše telo vynakladá na neutralizáciu nebezpečných zlúčenín a udržiavanie tela v dobrej kondícii. Možno sa v tomto prípade čudovať, že sa rýchlo stávame unavení, letargickí, apatickí a podráždení?

Ozón - čo to je?

V roku 1785 fyzik Martin Van Marum zistil, že kyslík pod vplyvom elektrických iskier získava zvláštny „búrkový“ zápach a nové chemické vlastnosti. Ozón je špeciálna forma existencie kyslíka, jeho modifikácia. V preklade z gréčtiny znamená ozón „voňavý“.

Ozón- je to modrý plyn s charakteristickým zápachom, veľmi silné oxidačné činidlo. Molekulový vzorec ozónu je O3. Je ťažší ako kyslík a náš obvyklý vzduch.

Schéma vzniku ozónu je nasledovná: vplyvom elektrického výboja sa časť molekúl kyslíka O2 rozpadne na atómy, potom sa atómový kyslík spojí s molekulárnym kyslíkom a vznikne ozón O3. V prírode sa ozón tvorí v stratosfére vplyvom ultrafialového žiarenia zo Slnka, ako aj pri elektrických výbojoch v atmosfére.

Počas búrky, keď atmosférou „prenikajú“ elektrické výboje bleskov, cítime výsledný ozón ako čerstvý vzduch. Toto je obzvlášť viditeľné na miestach bohatých na kyslík: v lese, v pobrežnej oblasti alebo v blízkosti vodopádu. Ozón skutočne čistí náš vzduch! Ako silné oxidačné činidlo rozkladá mnohé toxické nečistoty v atmosfére na jednoduché bezpečné zlúčeniny, čím dezinfikuje vzduch. Preto sa po búrke cítime príjemne svieži, ľahko sa nám dýcha a všetko okolo seba vidíme jasnejšie, najmä modré z neba.

Väčšina ozónu v atmosfére sa nachádza v nadmorskej výške 10 až 50 km s maximálnou koncentráciou vo výške 20 až 25 km, pričom tvorí vrstvu nazývanú ozonosféra.

Ozonosféra odráža tvrdé ultrafialové žiarenie a chráni živé organizmy pred škodlivými účinkami žiarenia. Práve vďaka tvorbe ozónu zo vzdušného kyslíka bol možný život na súši.

Vieme však, že ozón je oxidačné činidlo. Nie je to škodlivé pre ľudí a všetko živé? Akákoľvek látka môže byť jedom aj liekom - všetko závisí od dávky. Nízke koncentrácie ozónu vytvárajú pocit sviežosti, dezinfikujú prostredie okolo nás a „čistia“ naše dýchacie cesty. Vysoké koncentrácie ozónu však môžu spôsobiť podráždenie dýchacích ciest, kašeľ a závraty.

Preto sa relatívne vysoké koncentrácie ozónu používajú na dezinfekciu vody a vzduchu, zatiaľ čo nižšie koncentrácie podporujú hojenie rán a sú široko používané v kozmeteológii.

Ozonizačné zariadenia pre domácnosť poskytujú bezpečnú koncentráciu ozónu pre ľudí.

S pomocou ozonátora budete vždy dýchať čerstvý a čistý vzduch!

Kde sa dnes používa ozón?

Ozón je široko používaný v rôznych oblastiach nášho života. Používa sa v medicíne, priemysle a každodennom živote.

Najbežnejšia aplikácia je na čistenie vody. Ozón účinne ničí baktérie a vírusy, odstraňuje mnohé škodlivé nečistoty vrátane kyanidov, fenolov, organických nečistôt vo vode, ničí pachy a možno ho použiť ako bieliace činidlo.

Ozón je široko používaný v chemickom priemysle.

Ozón zohráva v potravinárskom priemysle osobitnú úlohu. Vysoko dezinfekčný a chemicky bezpečný prostriedok, ktorý sa používa na zabránenie biologického rastu nežiaducich organizmov v potravinách a zariadeniach na spracovanie potravín. Ozón má schopnosť zabíjať mikroorganizmy bez vytvárania nových škodlivých chemikálií.

Ozón prispieva k dlhodobému zachovaniu kvality mäsa, rýb, vajec a syrov. V procese ozonizácie sa ničia mikróby a baktérie, škodlivé chemikálie, vírusy, plesne, výrazne sa znižuje obsah dusičnanov v zelenine a ovocí.

Ozón sa úspešne používa v medicíne. Ako silné oxidačné činidlo sa používa na sterilizáciu medicínskych produktov. Rozsah jeho použitia pri liečbe mnohých ochorení sa rozširuje.

Ozón je vysoko účinný pri ničení baktérií, húb a prvokov. Ozón má rýchly a radikálny účinok na mnohé vírusy, pričom (na rozdiel od mnohých antiseptík) nepôsobí deštruktívne ani dráždivo na tkanivo, keďže bunky mnohobunkového organizmu majú antioxidačný obranný systém.

Ozonizácia vzduchu podporuje ničenie zdraviu nebezpečných chemikálií (formaldehyd, fenol, styrén z lakov, farieb, nábytku, najmä drevotrieskových dosiek), tabakový dym, organické látky (zdroje - hmyz, domáce zvieratá, hlodavce), saponáty a čistiace prostriedky, splodiny horenia a spáleniny, plesne, huby a baktérie.

Všetky chemikálie, ktoré sú vo vzduchu a reagujú s ozónom, sa rozkladajú na neškodné zlúčeniny: oxid uhličitý, vodu a kyslík.

Baktericídny účinok

• Ozón zabíja škodlivé mikróby vo vzduchu o 99,9 %.
• Ozón zabíja E. coli 100 %; 95,5 % sa vyrovná so stafylokokom a 99,9 % eliminuje zlaté a biele stafylokoky.
• Ozón tiež veľmi rýchlo a 100% zabíja E. coli a Staphylococcus aureus vo vode.
• Štúdie ukázali, že po 15 minútach ošetrenia vzduchu ozónom škodlivé mikroorganizmy v ňom úplne odumrú.
• Ozón je 100% účinný proti vírusu hepatitídy a PVI, 99% proti vírusu chrípky.
• Ozón 100% ničí rôzne druhy plesní.
• Ozón rozpustený vo vode je 100% účinný proti čiernej plesni a kvasinkám.

Ozonizátor pre domácnosť GRAZA

Na aké účely sa používa ozonizátor pre domácnosť?

1. Čistenie vzduchu v obytných priestoroch, kúpeľniach a toaletách;

2. Odstránenie nepríjemných pachov v chladničke, šatníkoch, špajzi a pod.;

3. Čistenie pitnej vody, ozonizácia kúpeľov, akvárií; 4. Spracovanie potravín (zelenina, ovocie, vajcia, mäso, ryby);

5. Dezinfekcia a odstránenie nečistôt a nepríjemných pachov pri praní oblečenia;

6. Kozmetologické procedúry, starostlivosť o ústnu dutinu, pokožku tváre, rúk a nôh;

7. Odstránenie zápachu tabakového dymu, farby, laku.

technické údaje

Produktivita ozónu: 300 mg/h. Výkon, nie viac: 30 W. Maximálna doba prevádzky bez prerušenia: nie viac ako 30 minút. Čas prestávky, keď je zariadenie v prevádzke dlhšie ako 30 minút: aspoň 10 minút. Diskrétnosť nastavenia doby prevádzky: 1 minúta. Napájanie zo siete: 220V, 50 Hz. Celkové rozmery: 185*130*55 mm. Hmotnosť: 0,6 kg.

Dopad ozonizéra siaha až do hĺbky 10 cm.

Koncentrácia ozónu 300 mg/hod.

Úplnosť:

1. Ozonizér pre domácnosť “Thunderstorm” 1 ks.

2. Tryska (difúzny kameň) 3 ks.

3. Silikónová trubica 100 cm.

4. Tuba silikónová 120 cm 1 ks.

5. Pas 1 ks.

6. Aplikačná brožúra 1 ks.

Záručná doba zariadenia– 12 mesiacov od dátumu predaja, ale nie viac ako 18 mesiacov od dátumu výroby. Životnosť - 8 rokov.

Vyhovuje TU 3468-015-20907995-2009. Má osvedčenie o zhode č. POCC RU. AE 88. B00073.

Zariadenie pozostáva z: riadiacej jednotky, generátora vysokého napätia, generátora ozónu a kompresora.

„Milujem búrku na začiatku mája,“ zvolal slávny básnik, ktorý sa rátal k tej polovici ľudstva, ktorá búrky obdivuje. Druhá polovica sa ich bojí.

Ktorá je tá správna? Vo veľkej schéme vecí to nie je také dôležité. Pred hromom a bleskom sa môžete schovať pod prikrývku alebo môžete obdivovať násilie živlov. Dôležitejšie je, čo sa stane po búrke. Zvyčajne, keď lejak ustúpi, ľudia vyjdú na ulicu a začnú zhlboka vdychovať „vôňu búrky“, „vôňu sviežosti“, ako sa zvyčajne nazýva. V skutočnosti v tejto chvíli každý dýcha obyčajný ozón vytvorený z búrkových elektrických výbojov, dýcha a dýcha a... spôsobuje značné poškodenie zdravia.

Ozón hrá v osude ľudstva dvojakú úlohu. Na jednej strane je to obranca. Ak by v stratosfére obklopujúcej našu planétu nebol ozón, ultrafialové lúče Slnka by už dávno spálili všetkých pozemšťanov. Táto „špičková“ chemikália sa niekedy jednoducho nazýva „dobrý“ ozón.

Úplne inú úlohu v osude ľudstva zohráva „nižší“ ozón, ktorý sa nachádza blízko zeme (tzv. prízemná úroveň). Toto je „zlý“ ozón. Neviem, kto prvý povedal, že ozón je užitočný, ale tento človek je nehanebný klamár alebo jednoducho nevzdelaný šarlatán. V skutočnosti je ozón veľmi agresívna chemická zlúčenina, silné oxidačné činidlo. Spôsobuje veľmi vážne poškodenie ľudského tela. Žiaľ, málokto o tom vie.

Horné dýchacie cesty sú primárne ovplyvnené prízemným ozónom, pretože táto látka dráždi ich sliznicu, priedušky a ozón prudko reagujú na ozón, v ťažkých prípadoch je možný pľúcny edém z „čerstvého zápachu“. Niektorí ľudia, ktorí vdýchli ozón, začnú mať slzenie očí, bolesť hrdla alebo náhly kašeľ či bolesť hlavy a niektorí môžu následne pociťovať alergické reakcie. Ale takmer nikto si ich stav nespája s „vôňou búrky“.

Vo všeobecnosti absolútne nemôžete dýchať ozón. Naopak, počas búrky a po nej treba mať dvere a okná pevne zatvorené, aby do domu nevletel nielen nejaký guľový blesk, ale aby neprenikol ani pobúrkový ozón. Našťastie je táto látka prchavá a celkom rýchlo opustí hladinu ľudského nosa – stačí sedieť doma hodinu s knihou a môžete ísť von.

Búrky však nie sú hlavným zdrojom toxického ozónu. Táto prírodná katastrofa sa nestáva príliš často, prechádza rýchlo a vy sa môžete schovať pred búrkovým ozónom a počkať si naň. Iné škodlivé zdroje sú oveľa nebezpečnejšie. Niektoré z nich nie sú všeobecne známe, s inými sa nedá nič robiť...

Druhým zdrojom nebezpečného ozónu je stokilometrová zóna okolo veľkých miest. To znamená, že tam, kde sa nachádzajú najmä letné chaty, prímestské mestá a dediny. Počas extrémnych horúčav tu meracie prístroje zaznamenávajú výrazný nárast hladín prízemného ozónu. Okrem špecialistov o tom prakticky nikto nevie a letní obyvatelia si ani neuvedomujú, že pomaly otravujú svoje telá.

Chápem, že dávať rady nechodiť na dačo v extrémnych horúčavách je márne cvičenie. Ak je horúco, každý tam má tendenciu chodiť. Potom urobte svoj život v krajine aspoň čo najbezpečnejším. Ráno, dlho pred horúčavou dňa, zatvorte všetky okná a dvere v dome, urobte z neho oázu čistého vzduchu, aby ste mohli pravidelne lapať po dychu z ozónu. Nezostaňte vonku dlhšie ako 1-2 hodiny a potom choďte na rovnaký čas (a ešte viac) dovnútra. Každý, kto má choroby dýchacích ciest, najmä s diagnózou bronchiálnej astmy, ako aj srdcovo-cievnymi ochoreniami, by vôbec nemal chodiť von do tepla. Vetrajte priestory, keď sa ochladí - večer a v noci. A ráno to znova zalepte. A nezabudnite na praskliny, ak ich máte doma.

Tretím zdrojom nebezpečného prízemného ozónu sú elektrické prenosové vedenia (PTL). Za žiadnych okolností by ste nemali dýchať „čerstvý vzduch“ pod elektrickým vedením. Ale s tým je všetko jednoduché - nepribližujte sa, nechoďte, nebývajte v blízkosti.

Štvrtým generátorom škodlivého ozónu sú zariadenia na ozonizáciu vzduchu v byte. S týmito zariadeniami, rovnako ako s elektrickým vedením, je všetko tiež veľmi jednoduché - nekupujte, nepoužívajte. Ak ste ale fanúšikmi ozonizácie a považujete za potrebné „osviežiť“ svoj byt, dodržujte aspoň bezpečnostné opatrenia. Počas prevádzky zariadenia musí byť okno otvorené a všetci občania musia opustiť priestory.

Piaty vinník toxického ozónu je najnebezpečnejší, pretože je neporaziteľný a navyše rozšírený – ide o vybavenie domácností a kancelárií. Úspechy technologického pokroku každú sekundu vypľúvajú veľké porcie ozónu vľavo a vpravo, a čo je najhoršie, v interiéri, kde sa hromadí vo vysokých koncentráciách.

Kopírky a čističky vzduchu sa považujú za najškodlivejšie, hoci na vine sú do istej miery aj iné zariadenia a jednotky. Okrem technického ozónu je v miestnostiach preplnených modernou technológiou nerovnováha vzdušných iónov (nabitých častíc). Zariadenia v takýchto miestnostiach zaznamenávajú neustále vysoké hladiny kladne nabitých vzduchových iónov škodlivých pre ľudské zdravie. Spolu s technickým ozónom je výsledkom výbušná zmes! S tým však zatiaľ nemôžeme nič urobiť; Takže opäť len musíte čo najviac znížiť riziko poškodenia.

Myslím si, že veľa ľudí po vstupe do supermarketu cíti špecifickú vôňu tej istej „čerstvosti“. Mimochodom, odborníci tvrdia, že aj vôňa ozónu naznačuje, že koncentrácia tejto látky prekročila bezpečné normy. Neprechádzajte sa teda dlho v takom obchode a pozerajte sa na vitríny a produkty. Urobili sme potrebné nákupy a utekali sme odtiaľ.

Pre pracovníkov supermarketov a kancelárií je situácia komplikovanejšia. Podľa štatistík má každý štvrtý človek na takýchto miestach telo, ktoré nevydrží škodlivé účinky. Majú bolesti hlavy, závraty alebo slabosť - neustále príznaky. Majitelia a manažéri takýchto podnikov by mali vo všeobecnosti platiť svojim zamestnancom peniaze navyše za škodlivú prácu a robiť kratší pracovný čas. Ale žiaľ...

Všetkým, ktorí majú choroby dýchacích ciest a v prvom rade bronchiálnu astmu, ako aj tým, ktorí sa neustále cítia zle, môžem len poradiť, aby NEPRACOVALI V SUPERMARKETOCH A KANCELÁRIÁCH plných vybavenia. Ľutujte sa - nájdite si inú prácu.