Fizikalne lastnosti ozona so zelo značilne: je lahko eksploziven plin modre barve. Liter ozona tehta približno 2 grama, zrak pa 1,3 grama. Zato je ozon težji od zraka. Tališče ozona je minus 192,7ºС. Ta "stopljeni" ozon je temno modra tekočina. Ozonski "led" je temno modre barve z vijoličastim odtenkom in postane neprozoren, ko njegova debelina preseže 1 mm. Vrelišče ozona je minus 112ºС. V plinastem stanju je ozon diamagneten, tj. nima magnetnih lastnosti, v tekočem stanju pa je šibko paramagneten. Topnost ozona v stopljeni vodi je 15-krat večja od topnosti kisika in znaša približno 1,1 g/l. V litru ocetne kisline se pri sobni temperaturi raztopi 2,5 grama ozona. Dobro se topi tudi v eteričnih oljih, terpentinu in ogljikovem tetrakloridu. Vonj po ozonu se čuti pri koncentracijah nad 15 µg/m3 zraka. V minimalnih koncentracijah se zaznava kot "vonj po svežini", v višjih koncentracijah pa dobi oster, dražeč odtenek.

Ozon nastane iz kisika po naslednji formuli: 3O2 + 68 kcal → 2O3. Klasični primeri nastajanja ozona: pod vplivom strele med nevihto; pod vplivom sončne svetlobe v zgornji atmosferi. Ozon lahko nastane tudi med kakršnimi koli procesi, ki jih spremlja sproščanje atomskega kisika, na primer med razgradnjo vodikovega peroksida. Industrijska sinteza ozona vključuje uporabo električnih razelektritev pri nizkih temperaturah. Tehnologije za proizvodnjo ozona se lahko med seboj razlikujejo. Tako se za proizvodnjo ozona, ki se uporablja v medicinske namene, uporablja samo čisti (brez primesi) medicinski kisik. Ločevanje nastalega ozona od kisikovih primesi običajno ni težavno zaradi razlik v fizikalnih lastnostih (ozon se lažje utekočini). Če določeni kvalitativni in kvantitativni reakcijski parametri niso potrebni, potem pridobivanje ozona ne predstavlja posebnih težav.

Molekula O3 je nestabilna in se s sproščanjem toplote precej hitro spremeni v O2. Pri majhnih koncentracijah in brez tujih primesi se ozon razgrajuje počasi, pri velikih pa eksplozivno. Alkohol se ob stiku z njim takoj vname. Ogrevanje in stik ozona tudi z neznatnimi količinami oksidacijskega substrata (organske snovi, nekatere kovine ali njihovi oksidi) močno pospeši njegovo razgradnjo. Ozon se lahko dolgo časa hrani pri -78ºС v prisotnosti stabilizatorja (majhna količina HNO3), pa tudi v posodah iz stekla, nekaterih plastičnih mas ali plemenitih kovin.

Ozon je najmočnejši oksidant. Razlog za ta pojav je v dejstvu, da med procesom razpadanja nastaja atomski kisik. Takšen kisik je veliko bolj agresiven od molekularnega kisika, saj v molekuli kisika pomanjkanje elektronov na zunanji ravni zaradi njihove skupne uporabe molekularne orbite ni tako opazno.

Že v 18. stoletju so opazili, da živo srebro v prisotnosti ozona izgubi sijaj in se lepi na steklo, t.j. oksidira. In ko ozon prehaja skozi vodno raztopino kalijevega jodida, se začne sproščati plin jod. Isti "triki" niso delovali s čistim kisikom. Kasneje so bile odkrite lastnosti ozona, ki jih je človeštvo takoj sprejelo: ozon se je izkazal za odličen antiseptik, ozon je hitro odstranil organske snovi katerega koli izvora (parfumi in kozmetika, biološke tekočine) iz vode, začel se je široko uporabljati v industriji in vsakdanjem življenju ter se je izkazal kot alternativa zobnemu svedru.

V 21. stoletju uporaba ozona na vseh področjih človekovega življenja in delovanja narašča in se razvija, zato smo priča njegovi preobrazbi iz eksotike v poznano orodje za vsakdanje delo. OZON O3, alotropna oblika kisika.

Priprava in fizikalne lastnosti ozona.

Znanstveniki so prvič izvedeli za obstoj neznanega plina, ko so začeli eksperimentirati z elektrostatičnimi stroji. To se je zgodilo v 17. stoletju. Toda nov plin so začeli preučevati šele konec naslednjega stoletja. Leta 1785 je nizozemski fizik Martin van Marum pridobil ozon s prepuščanjem električnih isker skozi kisik. Ime ozon se je pojavilo šele leta 1840; Izumil ga je švicarski kemik Christian Schönbein, izpeljan iz grške besede ozon - vonj. Kemična sestava tega plina se ni razlikovala od kisika, vendar je bil veliko bolj agresiven. Tako je takoj oksidiral brezbarvni kalijev jodid, pri čemer se je sprostil rjavi jod; Schönbein je s to reakcijo določil ozon s stopnjo modrine papirja, namočenega v raztopino kalijevega jodida in škroba. Tudi živo srebro in srebro, ki sta pri sobni temperaturi neaktivni, v prisotnosti ozona oksidirata.

Izkazalo se je, da so molekule ozona, tako kot kisik, sestavljene le iz atomov kisika, vendar ne iz dveh, ampak iz treh. Kisik O2 in ozon O3 sta edini primer tvorbe dveh plinastih (v normalnih pogojih) enostavnih snovi z enim kemičnim elementom. V molekuli O3 so atomi nameščeni pod kotom, zato so te molekule polarne. Ozon nastane kot posledica »lepljenja« prostih atomov kisika na molekule O2, ki nastanejo iz molekul kisika pod vplivom električnih razelektritev, ultravijoličnih žarkov, žarkov gama, hitrih elektronov in drugih visokoenergijskih delcev. V bližini delujočih električnih strojev, v katerih ščetke "iskrijo", in v bližini baktericidnih živosrebrnih kvarčnih žarnic, ki oddajajo ultravijolično svetlobo, je vedno vonj po ozonu. Atomi kisika se sproščajo tudi med nekaterimi kemičnimi reakcijami. Ozon nastaja v majhnih količinah pri elektrolizi zakisane vode, pri počasni oksidaciji mokrega belega fosforja na zraku, pri razgradnji spojin z visoko vsebnostjo kisika (KMnO4, K2Cr2O7 itd.), pri delovanju fluora na vodo. ali koncentrirano žveplovo kislino na barijevem peroksidu. Atomi kisika so vedno prisotni v plamenu, zato, če usmerite tok stisnjenega zraka čez plamen kisikovega gorilnika, bo v zraku zaznati značilen vonj po ozonu.

Reakcija 3O2 → 2O3 je zelo endotermna: za pridobitev 1 mola ozona je treba porabiti 142 kJ. Povratna reakcija se pojavi s sproščanjem energije in se izvede zelo enostavno. V skladu s tem je ozon nestabilen. V odsotnosti nečistoč se plin ozon počasi razgradi pri temperaturi 70° C in hitro nad 100° C. Hitrost razgradnje ozona se znatno poveča v prisotnosti katalizatorjev. Lahko so plini (na primer dušikov oksid, klor) in številne trdne snovi (celo stene posode). Zato je čisti ozon težko dobiti, delo z njim pa je nevarno zaradi možnosti eksplozije.

Ni presenetljivo, da dolga desetletja po odkritju ozona niso bile znane niti njegove osnovne fizikalne konstante: dolgo časa nihče ni mogel dobiti čistega ozona. Kot je zapisal D.I. Mendelejev v svojem učbeniku Osnove kemije, je »pri vseh metodah priprave plina ozona njegova vsebnost v kisiku vedno nepomembna, običajno le nekaj desetink odstotka, redko 2%, in le pri zelo nizkih temperaturah doseže 20 %.« Šele leta 1880 sta francoska znanstvenika J. Gotfeil in P. Chappuis pridobila ozon iz čistega kisika pri temperaturi minus 23 ° C. Izkazalo se je, da ima ozon v debelem sloju lepo modro barvo. Pri počasnem stiskanju ohlajenega ozoniranega kisika se je plin obarval temno modro, po hitri sprostitvi tlaka pa je temperatura še padla in nastale so temno vijolične kapljice tekočega ozona. Če plin ni bil hitro ohlajen ali stisnjen, se je ozon takoj, z rumenim bliskom, spremenil v kisik.

Kasneje je bila razvita priročna metoda za sintezo ozona. Če zgoščeno raztopino perklorove, fosforne ali žveplove kisline podvržemo elektrolizi z ohlajeno anodo iz platine ali svinčevega (IV) oksida, bo plin, ki se sprosti na anodi, vseboval do 50 % ozona. Izpopolnjene so bile tudi fizikalne konstante ozona. Utekočini se veliko lažje kot kisik - pri temperaturi -112° C (kisik - pri -183° C). Pri -192,7° C se ozon strdi. Trden ozon je modro-črne barve.

Poskusi z ozonom so nevarni. Ozon lahko eksplodira, če njegova koncentracija v zraku preseže 9%. Tekoči in trdni ozon še lažje eksplodirata, še posebej v stiku z oksidativnimi snovmi. Ozon lahko pri nizkih temperaturah skladiščimo v obliki raztopin v fluoriranih ogljikovodikih (freonih). Takšne rešitve so modre barve.

Kemijske lastnosti ozona.

Za ozon je značilna izjemno visoka reaktivnost. Ozon je eno najmočnejših oksidantov in je v tem pogledu na drugem mestu takoj za fluorom in kisikovim fluoridom OF2. Aktivni princip ozona kot oksidanta je atomski kisik, ki nastane pri razpadu molekule ozona. Zato molekula ozona, ki deluje kot oksidant, praviloma "uporablja" samo en atom kisika, druga dva pa se sprostita v obliki prostega kisika, na primer 2KI + O3 + H2O → I2 + 2KOH + O2. Pojavi se tudi oksidacija mnogih drugih spojin. Vendar pa obstajajo izjeme, ko molekula ozona za oksidacijo uporabi vse tri atome kisika, ki jih ima, na primer 3SO2 + O3 → 3SO3; Na2S + O3 → Na2SO3.

Zelo pomembna razlika med ozonom in kisikom je, da ima ozon oksidativne lastnosti že pri sobni temperaturi. Na primer, PbS in Pb(OH)2 v normalnih pogojih ne reagirata s kisikom, medtem ko se v prisotnosti ozona sulfid pretvori v PbSO4, hidroksid pa v PbO2. Če koncentrirano raztopino amoniaka vlijemo v posodo z ozonom, se pojavi bel dim - to je amoniak, ki oksidira ozon in tvori amonijev nitrit NH4NO2. Posebej značilna za ozon je sposobnost »črnjenja« srebrnih predmetov s tvorbo AgO in Ag2O3.

Ko dodamo en elektron in postanemo negativni ion O3-, postane molekula ozona bolj stabilna. "Ozonske kislinske soli" ali ozonidi, ki vsebujejo takšne anione, so znani že dolgo - tvorijo jih vse alkalijske kovine razen litija, stabilnost ozonidov pa se poveča od natrija do cezija. Znani so tudi nekateri ozonidi zemeljskoalkalijskih kovin, na primer Ca(O3)2. Če tok plinastega ozona usmerimo na površino trdne suhe alkalije, nastane oranžno rdeča skorja, ki vsebuje ozonide, na primer 4KOH + 4O3 → 4KO3 + O2 + 2H2O. Hkrati trdna alkalija učinkovito veže vodo, kar ščiti ozonid pred takojšnjo hidrolizo. Vendar pa s presežkom vode ozonidi hitro razpadejo: 4KO3+ 2H2O → 4KOH + 5O2. Razgradnja poteka tudi med skladiščenjem: 2KO3 → 2KO2 + O2. Ozonidi so zelo topni v tekočem amoniaku, kar je omogočilo njihovo izolacijo v čisti obliki in proučevanje njihovih lastnosti.

Organske snovi, s katerimi pride ozon v stik, se običajno uničijo. Tako je ozon, za razliko od klora, sposoben razcepiti benzenski obroč. Pri delu z ozonom ne morete uporabljati gumijastih cevi in ​​cevi - takoj bodo puščale. Reakcije ozona z organskimi spojinami sproščajo velike količine energije. Na primer, eter, alkohol, vata, namočena v terpentin, metan in številne druge snovi se ob stiku z ozoniranim zrakom spontano vnamejo, mešanje ozona z etilenom pa povzroči močno eksplozijo.

Uporaba ozona.

Ozon ne "sežge" vedno organske snovi; v nekaterih primerih je mogoče izvesti posebne reakcije z visoko razredčenim ozonom. Na primer, pri ozoniranju oleinske kisline (v velikih količinah jo najdemo v rastlinskih oljih) nastane azelainska kislina HOOC(CH2)7COOH, ki se uporablja za proizvodnjo visokokakovostnih mazalnih olj, sintetičnih vlaken in mehčal za plastiko. Podobno se pridobiva adipinska kislina, ki se uporablja pri sintezi najlona. Leta 1855 je Schönbein odkril reakcijo nenasičenih spojin, ki vsebujejo dvojne vezi C=C, z ozonom, vendar je šele leta 1925 nemški kemik H. Staudinger ugotovil mehanizem te reakcije. Molekula ozona se veže na dvojno vez, da nastane ozonid - tokrat organski, in atom kisika nadomesti eno od vezi C=C, skupina -O-O- pa prevzame mesto druge. Čeprav so nekateri organski ozonidi izolirani v čisti obliki (na primer etilen ozonid), se ta reakcija običajno izvaja v razredčeni raztopini, saj so prosti ozonidi zelo nestabilni eksplozivi. Organski kemiki zelo cenijo reakcijo ozoniranja nenasičenih spojin; Težave s to reakcijo se pogosto pojavljajo tudi na šolskih tekmovanjih. Dejstvo je, da pri razgradnji ozona z vodo nastaneta dve molekuli aldehida ali ketona, ki ju je enostavno prepoznati in nadalje ugotoviti strukturo prvotne nenasičene spojine. Tako so kemiki v začetku 20. stoletja ugotovili strukturo številnih pomembnih organskih spojin, tudi naravnih, ki vsebujejo vezi C=C.

Pomembno področje uporabe ozona je dezinfekcija pitne vode. Običajno je voda klorirana. Nekatere nečistoče v vodi pa se pod vplivom klora spremenijo v spojine z zelo neprijetnim vonjem. Zato se že dolgo predlaga zamenjava klora z ozonom. Ozonirana voda ne pridobi tujega vonja ali okusa; Ko številne organske spojine popolnoma oksidira ozon, nastaneta samo ogljikov dioksid in voda. Ozon čisti tudi odpadno vodo. Produkti oksidacije ozona celo takšnih onesnaževal, kot so fenoli, cianidi, površinsko aktivne snovi, sulfiti, kloramini, so neškodljive spojine brez barve in vonja. Odvečni ozon precej hitro razpade in nastane kisik. Vendar je ozonizacija vode dražja od kloriranja; Poleg tega ozona ni mogoče prenašati in ga je treba proizvesti na mestu uporabe.

Ozon v ozračju.

V Zemljini atmosferi je malo ozona – 4 milijarde ton, tj. v povprečju le 1 mg/m3. Koncentracija ozona narašča z oddaljenostjo od zemeljske površine in doseže največjo vrednost v stratosferi, na nadmorski višini 20-25 km - to je "ozonski plašč". Če bi ves ozon iz atmosfere zbrali na površini Zemlje pri normalnem tlaku, bi bila nastala plast debela le približno 2-3 mm. In tako majhne količine ozona v zraku dejansko podpirajo življenje na Zemlji. Ozon ustvarja »zaščitni zaslon«, ki preprečuje močnim ultravijoličnim sončnim žarkom, ki so uničujoči za vsa živa bitja, da bi dosegli zemeljsko površje.

V zadnjih desetletjih je bilo veliko pozornosti namenjene pojavu tako imenovanih "ozonskih lukenj" - območij z bistveno zmanjšano vsebnostjo stratosferskega ozona. Skozi tak "puščajoč" ščit doseže površje Zemlje močnejše ultravijolično sevanje Sonca. Zato znanstveniki že dalj časa spremljajo ozon v ozračju. Leta 1930 je angleški geofizik S. Chapman za razlago stalne koncentracije ozona v stratosferi predlagal shemo štirih reakcij (te reakcije so se imenovale Chapmanov cikel, v katerem M pomeni vsak atom ali molekulo, ki odnaša presežek energije) :

O + O + M → O2 + M

O + O3 → 2O2

O3 → O2 + O.

Prva in četrta reakcija tega cikla sta fotokemični, potekata pod vplivom sončnega sevanja. Za razgradnjo molekule kisika na atome je potrebno sevanje z valovno dolžino, manjšo od 242 nm, medtem ko ozon razpade, ko se svetloba absorbira v območju 240-320 nm (slednja reakcija nas ravno ščiti pred močnim ultravijoličnim sevanjem, saj kisik ne absorbirajo v tem spektralnem območju). Preostali dve reakciji sta termični, tj. brez vpliva svetlobe. Zelo pomembno je, da ima tretja reakcija, ki vodi do izginotja ozona, aktivacijsko energijo; to pomeni, da lahko hitrost takšne reakcije povečamo z delovanjem katalizatorjev. Kot se je izkazalo, je glavni katalizator za razgradnjo ozona dušikov oksid NO. Nastaja v zgornjih plasteh atmosfere iz dušika in kisika pod vplivom najmočnejšega sončnega sevanja. Ko je v ozonosferi, vstopi v cikel dveh reakcij O3 + NO → NO2 + O2, NO2 + O → NO + O2, zaradi česar se njegova vsebnost v ozračju ne spremeni, stacionarna koncentracija ozona pa se zmanjša. Obstajajo tudi drugi cikli, ki vodijo do zmanjšanja vsebnosti ozona v stratosferi, na primer s sodelovanjem klora:

Cl + O3 → ClO + O2

ClO + O → Cl + O2.

Ozon uničujejo tudi prah in plini, ki v velikih količinah pridejo v ozračje ob vulkanskih izbruhih. Pred kratkim so domnevali, da je ozon učinkovit tudi pri uničevanju vodika, ki se sprošča iz zemeljske skorje. Kombinacija vseh reakcij nastajanja in razpada ozona vodi do tega, da je povprečna življenjska doba molekule ozona v stratosferi približno tri ure.

Menijo, da poleg naravnih obstajajo tudi umetni dejavniki, ki vplivajo na ozonski plašč. Znan primer so freoni, ki so viri atomov klora. Freoni so ogljikovodiki, v katerih so vodikovi atomi nadomeščeni z atomi fluora in klora. Uporabljajo se v hladilni tehniki in za polnjenje aerosolnih pločevink. Končno freoni vstopijo v zrak in se z zračnimi tokovi počasi dvigajo višje in višje ter končno dosežejo ozonski plašč. Freoni, ki se razgradijo pod vplivom sončnega sevanja, sami začnejo katalitično razgraditi ozon. V kolikšni meri so freoni krivi za "ozonsko luknjo", še ni natančno znano, kljub temu pa so že dolgo sprejeti ukrepi za omejitev njihove uporabe.

Izračuni kažejo, da se lahko v 60-70 letih koncentracija ozona v stratosferi zmanjša za 25%. Hkrati se bo povečala koncentracija ozona v prizemni plasti - troposferi, kar je prav tako slabo, saj so ozon in produkti njegovih pretvorb v zraku strupeni. Glavni vir ozona v troposferi je prenos stratosferskega ozona z zračnimi masami v nižje plasti. Vsako leto v prizemno plast pride približno 1,6 milijarde ton ozona. Življenjska doba molekule ozona v spodnjem delu atmosfere je veliko daljša – več kot 100 dni, saj je v prizemni plasti nižja jakost ultravijoličnega sončnega sevanja, ki uničuje ozon. Običajno je ozona v troposferi zelo malo: v čistem svežem zraku je njegova koncentracija v povprečju le 0,016 μg/l. Koncentracija ozona v zraku ni odvisna le od nadmorske višine, ampak tudi od terena. Tako je nad oceani vedno več ozona kot nad kopnim, saj tam ozon počasneje razpada. Meritve v Sočiju so pokazale, da je v zraku ob morski obali 20 % več ozona kot v gozdu 2 km od obale.

Sodobni ljudje vdihavamo bistveno več ozona kot njihovi predniki. Glavni razlog za to je povečanje količine metana in dušikovih oksidov v zraku. Tako vsebnost metana v ozračju od sredine 19. stoletja, ko se je začela uporaba zemeljskega plina, nenehno narašča. V ozračju, onesnaženem z dušikovimi oksidi, metan vstopi v zapleteno verigo transformacij s sodelovanjem kisika in vodne pare, katere rezultat lahko izrazimo z enačbo CH4 + 4O2 → HCHO + H2O + 2O3. Kot metan lahko delujejo tudi drugi ogljikovodiki, na primer tisti, ki jih vsebujejo avtomobilski izpušni plini med nepopolnim zgorevanjem bencina. Zaradi tega se je koncentracija ozona v zraku velikih mest v zadnjih desetletjih povečala za desetkrat.

Že od nekdaj velja, da se med nevihto koncentracija ozona v zraku močno poveča, saj strele spodbujajo pretvorbo kisika v ozon. Pravzaprav je porast nepomemben in se ne pojavi med nevihto, ampak nekaj ur pred njo. Med nevihto in nekaj ur po njej se koncentracija ozona zmanjša. To je razloženo z dejstvom, da pred nevihto pride do močnega navpičnega mešanja zračnih mas, tako da dodatna količina ozona prihaja iz zgornjih plasti. Poleg tega se pred nevihto poveča električna poljska jakost in ustvarijo se pogoji za nastanek koronske razelektritve na konicah različnih predmetov, na primer na konicah vej. To prispeva tudi k nastanku ozona. In potem, ko se razvije nevihtni oblak, se pod njim pojavijo močni navzgor usmerjeni zračni tokovi, ki zmanjšajo vsebnost ozona neposredno pod oblakom.

Zanimivo je vprašanje o vsebnosti ozona v zraku iglastih gozdov. Na primer, v tečaju anorganske kemije G. Remyja lahko preberete, da je "ozoniziran zrak iglastih gozdov" fikcija. Je tako Seveda nobena rastlina ne proizvaja ozona. Toda rastline, zlasti iglavci, oddajajo v zrak veliko hlapnih organskih spojin, vključno z nenasičenimi ogljikovodiki razreda terpenov (veliko jih je v terpentinu). Tako na vroč dan bor sprosti 16 mikrogramov terpenov na uro za vsak gram suhe teže iglic. Terpene ne sproščajo samo iglavci, ampak tudi nekateri listavci, med drugim topol in evkaliptus. In nekatera tropska drevesa so sposobna sprostiti 45 mcg terpenov na 1 g suhe mase listov na uro. Posledično lahko en hektar iglastega gozda sprosti do 4 kg organske snovi na dan, listavcev pa približno 2 kg. Gozdno območje Zemlje je na milijone hektarjev in vse oddajajo na stotine tisoč ton različnih ogljikovodikov, vključno s terpeni, na leto. In ogljikovodiki, kot se je pokazalo na primeru metana, pod vplivom sončnega sevanja in ob prisotnosti drugih nečistoč prispevajo k nastanku ozona. Kot so pokazali poskusi, so terpeni v ustreznih pogojih res zelo aktivno vključeni v cikel atmosferskih fotokemičnih reakcij s tvorbo ozona. Ozon v iglastem gozdu torej sploh ni izmišljotina, ampak eksperimentalno dejstvo.

Ozon in zdravje.

Kako lepo se je sprehoditi po nevihti! Zrak je čist in svež, zdi se, da njegovi poživljajoči tokovi brez napora tečejo v pljuča. "Smrdi po ozonu," pogosto rečejo v takih primerih. “Zelo dobro za zdravje.” Je tako

Včasih je ozon gotovo veljal za zdravju koristnega. Če pa njegova koncentracija preseže določeno mejo, lahko povzroči veliko neprijetnih posledic. Odvisno od koncentracije in časa vdihavanja povzroča ozon spremembe v pljučih, draženje sluznice oči in nosu, glavobol, vrtoglavico in znižan krvni tlak; Ozon zmanjšuje odpornost telesa na bakterijske okužbe dihalnih poti. Največja dovoljena koncentracija v zraku je le 0,1 μg/l, kar pomeni, da je ozon veliko nevarnejši od klora! Če več ur preživite v prostoru s koncentracijo ozona le 0,4 μg/l, se lahko pojavijo bolečine v prsnem košu, kašelj, nespečnost, zmanjša se ostrina vida. Če dlje časa vdihavate ozon v koncentraciji nad 2 μg/l, so lahko posledice hujše – celo otrplost in upad srčne aktivnosti. Pri vsebnosti ozona 8-9 µg/l se v nekaj urah pojavi pljučni edem, ki je lahko usoden. Toda tako majhne količine snovi je običajno težko analizirati z običajnimi kemičnimi metodami. Na srečo človek čuti prisotnost ozona že pri zelo nizkih koncentracijah - okoli 1 μg/l, pri katerih škrobni jod papir še ne bo pomodrel. Nekaterim ljudem je vonj ozona v nizkih koncentracijah podoben vonju klora, drugim - žveplovemu dioksidu, tretjim - česnu.

Ni samo ozon strupen. Z njegovo udeležbo v zraku na primer nastane peroksiacetilnitrat (PAN) CH3-CO-OONO2 - snov, ki ima močan dražilni, tudi solzeči učinek, otežuje dihanje, v višjih koncentracijah pa povzroča paralizo srca. PAN je ena izmed sestavin tako imenovanega fotokemičnega smoga, ki nastane poleti v onesnaženem zraku (beseda izhaja iz angleških smoke - dim in fog - megla). Koncentracija ozona v smogu lahko doseže 2 µg/l, kar je 20-krat več od najvišje dovoljene meje. Upoštevati je treba tudi, da je skupni učinek ozona in dušikovih oksidov v zraku desetkrat močnejši od vsake snovi posebej. Ni presenetljivo, da so lahko posledice takšnega smoga v velikih mestih katastrofalne, še posebej, če zraka nad mestom ne prepiha »prepih« in nastane stagnirno območje. Tako je leta 1952 v Londonu zaradi smoga v nekaj dneh umrlo več kot 4000 ljudi. In smog v New Yorku leta 1963 je ubil 350 ljudi. Podobne zgodbe so bile v Tokiu in drugih velikih mestih. Niso samo ljudje tisti, ki trpijo zaradi atmosferskega ozona. Ameriški raziskovalci so na primer dokazali, da se na območjih z visoko vsebnostjo ozona v zraku življenjska doba avtomobilskih gum in drugih izdelkov iz gume znatno skrajša.

Kako zmanjšati vsebnost ozona v prizemni plasti? Zmanjšanje izpusta metana v ozračje je komaj realno. Ostaja še en način - zmanjšanje emisij dušikovih oksidov, brez katerih se cikel reakcij, ki vodijo v ozon, ne more nadaljevati. Tudi ta pot ni enostavna, saj dušikovih oksidov ne izpuščajo le avtomobili, ampak (predvsem) termoelektrarne.

Viri ozona niso samo na ulici. Nastaja v rentgenskih prostorih, v prostorih za fizioterapijo (njegov vir so živosrebrne kvarčne žarnice), med delovanjem kopirne opreme (kopirni stroji), laserski tiskalniki (tukaj je vzrok za nastanek visokonapetostna razelektritev). Ozon je neizogiben spremljevalec proizvodnje perhidrolnega in argonoobločnega varjenja. Za zmanjšanje škodljivih učinkov ozona je potrebna prezračevalna oprema v bližini ultravijoličnih žarnic in dobro prezračevanje prostora.

In vendar je komaj pravilno šteti, da je ozon nedvomno škodljiv za zdravje. Vse je odvisno od njegove koncentracije. Študije so pokazale, da svež zrak zelo slabo sveti v temi; Razlog za sijaj so oksidacijske reakcije, ki vključujejo ozon. Sijaj smo opazili tudi pri stresanju vode v bučko, v katero smo predhodno vnesli ozoniziran kisik. Ta sij je vedno povezan s prisotnostjo majhnih količin organskih nečistoč v zraku ali vodi. Ko se je svež zrak pomešal s človekovim izdihom, se je intenzivnost sijaja povečala za desetkrat! In to ni presenetljivo: v izdihanem zraku so našli mikronečistoče etilena, benzena, acetaldehida, formaldehida, acetona in mravljinčne kisline. Ozon jih "poudari". Obenem se »zastareli«, tj. popolnoma brez ozona, čeprav zelo čist, zrak ne daje sijaja in ga človek zazna kot "plesni". Takšen zrak lahko primerjamo z destilirano vodo: je zelo čist, praktično brez primesi, pitje pa je škodljivo. Popolna odsotnost ozona v zraku je očitno neugodna tudi za človeka, saj povečuje vsebnost mikroorganizmov v njem in vodi do kopičenja škodljivih snovi in ​​neprijetnih vonjav, ki jih ozon uničuje. Tako postane jasna potreba po rednem in dolgotrajnem prezračevanju prostorov, tudi če v njih ni ljudi: navsezadnje ozon, ki vstopi v prostor, v njem ne ostane dolgo - delno razpade, v veliki meri pa se usede. (adsorbira) na stene in druge površine. Koliko ozona naj bo v prostoru, je težko reči. V minimalnih koncentracijah pa je ozon verjetno potreben in koristen.

Tako je ozon tempirana bomba. Če bo pravilno uporabljen, bo služil človeštvu, a takoj ko bo uporabljen v druge namene, bo takoj povzročil globalno katastrofo in Zemlja se bo spremenila v planet, kot je Mars.

Iskanje po meri

Ozon in ozonizacija - čist zrak po nevihti

Dodano: 2010-03-11

Ozon in ozonizacija - čist zrak po nevihti

Dihamo 24 ur na dan, 7 dni v tednu, dnevno porabimo približno 25 kg zraka. Izkazalo se je, da naše zdravje praktično vnaprej določamo z zrakom, ki ga dihamo.

In vsi vedo, da je zrak v zaprtih prostorih (in v njih smo v povprečju 60-90% časa) nekajkrat bolj onesnažen in strupen kot atmosferski zrak.

In bolj kot je onesnaženo, več energije naše telo porabi za nevtralizacijo nevarnih spojin in ohranjanje telesa v dobri formi. Ali je v tem primeru kaj čudnega, da hitro postanemo utrujeni, brezvoljni, apatični in razdražljivi?

Ozon - kaj je to?

Davnega leta 1785 je fizik Martin Van Marum odkril, da kisik pod vplivom električnih isker pridobi poseben vonj po "nevihti" in nove kemične lastnosti. Ozon je posebna oblika obstoja kisika, njegova modifikacija. V prevodu iz grščine ozon pomeni "vonj".

Ozon- je modri plin z značilnim vonjem, zelo močan oksidant. Molekulska formula ozona je O3. Je težji od kisika in našega običajnega zraka.

Shema nastajanja ozona je naslednja: pod vplivom električne razelektritve del molekul kisika O2 razpade na atome, nato se atomski kisik združi z molekularnim kisikom in nastane ozon O3. V naravi ozon nastaja v stratosferi pod vplivom ultravijoličnega sevanja sonca, pa tudi med električnimi razelektritvami v ozračju.

Med nevihto, ko električne razelektritve strele »predrejo« ozračje, nastali ozon občutimo kot svež zrak. To je še posebej opazno na mestih, bogatih s kisikom: v gozdu, na obalnem območju ali v bližini slapa. Ozon resnično čisti naš zrak! Ker je močan oksidant, razgradi številne strupene nečistoče v ozračju v preproste varne spojine in s tem razkuži zrak. Zato se po nevihti počutimo prijetno sveže, lahkotno dihamo in jasneje vidimo vse okoli sebe, še posebej modrino neba.

Glavnina ozona v ozračju se nahaja na nadmorski višini od 10 do 50 km z največjo koncentracijo na nadmorski višini 20-25 km in tvori plast, imenovano ozonosfera.

Ozonosfera odbija močno ultravijolično sevanje in ščiti žive organizme pred škodljivimi učinki sevanja. Življenje na kopnem je postalo možno zaradi nastajanja ozona iz atmosferskega kisika.

Vemo pa, da je ozon oksidant. Ali ni škodljivo za ljudi in vsa živa bitja? Vsaka snov je lahko tako strup kot zdravilo - vse je odvisno od odmerka. Nizke koncentracije ozona ustvarjajo občutek svežine, razkužujejo okolje okoli nas in »očistijo« naše dihalne poti. Toda visoke koncentracije ozona lahko povzročijo draženje dihalnih poti, kašelj in omotico.

Zato se razmeroma visoke koncentracije ozona uporabljajo za dezinfekcijo vode in zraka, medtem ko nižje koncentracije pospešujejo celjenje ran in se pogosto uporabljajo v kozmetologiji.

Gospodinjske naprave za ozoniranje zagotavljajo varno koncentracijo ozona za ljudi.

S pomočjo ozonizatorja boste vedno dihali svež in čist zrak!

Kje se danes uporablja ozon?

Ozon se pogosto uporablja na različnih področjih našega življenja. Uporablja se v medicini, industriji in vsakdanjem življenju.

Najpogostejša uporaba je čiščenje vode. Ozon učinkovito uničuje bakterije in viruse, odstranjuje številne škodljive nečistoče, vključno s cianidi, fenoli, organskimi onesnaževalci vode, uničuje vonjave in se lahko uporablja kot belilni reagent.

Ozon se pogosto uporablja v kemični industriji.

Ozon ima posebno vlogo v prehrambeni industriji. Zelo dezinfekcijsko in kemično varno sredstvo se uporablja za preprečevanje biološke rasti neželenih organizmov v hrani in opremi za predelavo hrane. Ozon lahko uniči mikroorganizme brez ustvarjanja novih škodljivih kemikalij.

Ozon prispeva k dolgoročnemu ohranjanju kakovosti mesa, rib, jajc in sirov. V procesu ozoniranja se uničijo mikrobi in bakterije, škodljive kemikalije, virusi, plesen, bistveno zmanjša vsebnost nitratov v zelenjavi in ​​sadju.

Ozon se uspešno uporablja v medicini. Kot močno oksidacijsko sredstvo se uporablja za sterilizacijo medicinskih izdelkov. Področje njegove uporabe pri zdravljenju številnih bolezni se širi.

Ozon je zelo učinkovit pri uničevanju bakterij, gliv in praživali. Ozon ima hiter in radikalen učinek na številne viruse, pri čemer (za razliko od mnogih antiseptikov) ne deluje uničujoče ali dražilno na tkivo, saj imajo celice večceličnega organizma antioksidativni obrambni sistem.

Ozonizacija zraka pospešuje uničevanje zdravju nevarnih kemikalij (formaldehid, fenol, stiren iz lakov, barv, pohištva, zlasti ivernih plošč), tobačnega dima, organskih snovi (viri – žuželke, hišni ljubljenčki, glodavci), detergentov in čistil, produktov izgorevanja in zgorelih materialov, plesni, gliv in bakterij.

Vse kemikalije, ki so v zraku, se ob reakciji z ozonom razgradijo v neškodljive spojine: ogljikov dioksid, vodo in kisik.

Baktericidni učinek

• Ozon uniči škodljive mikrobe v zraku za 99,9 %.
• Ozon ubije E. coli 100 %; 95,5% se spopade s stafilokoki in 99,9% odstrani zlate in bele stafilokoke.
• Ozon tudi zelo hitro in 100% uniči E. coli in Staphylococcus aureus v vodi.
• Študije so pokazale, da po 15 minutah obdelave zraka z ozonom škodljivi mikroorganizmi v njem popolnoma odmrejo.
• Ozon je 100% učinkovit proti virusu hepatitisa in PVI ter 99% učinkovit proti virusu gripe.
• Ozon 100% uniči različne vrste plesni.
• Ozon, raztopljen v vodi, je 100% učinkovit proti črni plesni in kvasovkam.

Gospodinjski ozonizator GRAZA

Za kakšne namene se uporablja gospodinjski ozonizator?

1. Čiščenje zraka v stanovanjskih prostorih, kopalnicah in straniščih;

2. Odprava neprijetnih vonjav v hladilniku, garderobnih omarah, shrambah itd.;

3. Čiščenje pitne vode, ozonizacija kopeli, akvarijev; 4. predelava hrane (zelenjava, sadje, jajca, meso, ribe);

5. Dezinfekcija in odpravljanje umazanije in neprijetnih vonjav pri pranju oblačil;

6. Kozmetološki posegi, nega ustne votline, kože obraza, rok in stopal;

7. Odprava vonja tobačnega dima, barve, laka.

Specifikacije

Produktivnost ozona: 300 mg/h. Moč, ne več: 30 W. Najdaljši čas delovanja brez prekinitve: ne več kot 30 minut. Čas premora, ko naprava deluje več kot 30 minut: najmanj 10 minut. Diskretnost nastavitve časa delovanja: 1 minuta. Omrežno napajanje: 220V, 50 Hz. Skupne mere: 185*130*55 mm. Teža: 0,6 kg.

Učinek ozonizatorja sega do globine 10 cm.

Koncentracija ozona 300 mg/uro.

Popolnost:

1. Gospodinjski ozonizator "Nevihta" 1 kos.

2. Šoba (difuzni kamen) 3 kos.

3. Silikonska cev 100 cm.

4. Silikonska cev 120 cm.

5. Potni list 1 kos.

6. Prijavna brošura 1 kos.

Garancijska doba naprave– 12 mesecev od datuma prodaje, vendar ne več kot 18 mesecev od datuma proizvodnje. Življenjska doba - 8 let.

Skladno s TU 3468-015-20907995-2009. Ima potrdilo o skladnosti št. POCC RU. AE 88. B00073.

Napravo sestavljajo: krmilna enota, visokonapetostni generator, generator ozona in kompresor.

»Obožujem nevihte v začetku maja,« je vzkliknil slavni pesnik in se prišteval k tisti polovici človeštva, ki občuduje nevihte. Druga polovica se jih boji.

Kateri je pravi? V veliki shemi stvari to ni tako pomembno. Lahko se skrijete pod odejo pred gromom in bliskom ali pa občudujete silovitost elementov. Bolj pomembno je, kaj se zgodi po nevihti. Običajno, ko se naliv umiri, se ljudje zlijejo na ulice in začnejo globoko vdihavati "vonj po nevihti", "vonj po svežini", kot se običajno imenuje. Pravzaprav v tem trenutku vsi dihajo navaden ozon, ki nastane zaradi nevihtnih električnih razelektritev, diha in diha in ... povzroča znatno škodo njihovemu zdravju.

Ozon ima v usodi človeštva dvojno vlogo. Po eni strani je branilec. Če v stratosferi, ki obkroža naš planet, ne bi bilo ozona, bi ultravijolični sončni žarki že zdavnaj upepelili vse Zemljane. To "vrhunsko" kemikalijo včasih preprosto imenujemo "dober" ozon.

Popolnoma drugačno vlogo v usodi človeštva igra "nižji" ozon, ki se nahaja blizu zemlje (tako imenovani nivo tal). To je "slab" ozon. Ne vem, kdo je prvi rekel, da je ozon koristen, vendar je ta oseba brezsramni lažnivec ali preprosto neizobraženi šarlatan. Pravzaprav je ozon zelo agresivna kemična spojina, močan oksidant. Povzroča zelo veliko škodo človeškemu telesu. Na žalost le malo ljudi ve za to.

Zgornji dihalni trakt je prizadet predvsem zaradi prizemnega ozona, saj ta snov draži njihovo sluznico, bronhije in ozon ostro reagirajo na ozon; v hudih primerih je možen pljučni edem zaradi "svežega vonja". Nekaterim ljudem, ki so vdihnili ozon, se začnejo solziti oči, jih boli grlo ali nenaden kašelj ali glavobol, nekateri pa lahko kasneje doživijo alergijske reakcije. Toda skoraj nihče ne povezuje svojega stanja z "vonjem po nevihti".

Na splošno ne morete vdihavati ozona. Nasprotno, med nevihto in po njej morajo biti vrata in okna tesno zaprta, da ne le kakšna kroglasta strela ne prileti v hišo, ampak tudi po nevihti ne prodre ozon. Na srečo je ta snov hlapljiva in precej hitro zapusti raven človeškega nosu – le eno uro sedite doma s knjigo in že greste lahko ven.

Vendar pa nevihte niso glavni vir strupenega ozona. Ta naravna katastrofa se ne zgodi prav pogosto, hitro mine, pred nevihto se lahko skrijete z ozonom in počakate. Drugi zlonamerni viri so veliko bolj nevarni. Nekateri med njimi niso splošno znani, z drugimi se ne da narediti nič ...

Drugi vir nevarnega ozona je stokilometrsko območje okoli velikih mest. To je, kjer se večinoma nahajajo poletne koče, primestna mesta in vasi. V času ekstremne vročine merilni inštrumenti tukaj beležijo občutno povišanje ravni prizemnega ozona. Razen strokovnjakov o tem praktično nihče ne ve, poletni prebivalci pa se sploh ne zavedajo, da počasi zastrupljajo svoje telo.

Razumem, da je dajanje nasvetov, naj ne gredo na dacho v ekstremni vročini, zaman. Ko je vroče, gredo vsi radi tja. Potem naj bo vaše življenje na deželi vsaj čim bolj varno. Zjutraj, veliko pred največjo vročino dneva, zaprite vsa okna in vrata v hiši, naredite to oazo čistega zraka, da boste lahko občasno zadihali od ozona. Zunaj ne ostanite več kot 1-2 uri, nato pa za enak čas (in celo več) pojdite v hišo. Kdor ima bolezni dihal, zlasti tisti z diagnozo bronhialne astme, pa tudi tisti, ki trpijo zaradi bolezni srca in ožilja, naj sploh ne gredo ven na vročino. Prostore zračite, ko se ohladi – zvečer in ponoči. In zjutraj ga ponovno zaprite. In ne pozabite na razpoke, če jih imate doma.

Tretji vir nevarnega prizemnega ozona so daljnovodi (PTL). V nobenem primeru ne dihajte "svežega zraka" pod daljnovodi. Toda s tem je vse preprosto - ne približujte se, ne hodite, ne živite v bližini.

Četrti generator škodljivega ozona so naprave za ozoniziranje zraka v stanovanju. Pri teh napravah, tako kot pri električnih vodih, je vse zelo preprosto - ne kupujte, ne uporabljajte. Če pa ste ljubitelji ozoniranja in menite, da je treba stanovanje »osvežiti«, upoštevajte vsaj varnostne ukrepe. Med delovanjem naprave mora biti okno odprto, vsi občani pa morajo zapustiti prostor.

Peti povzročitelj toksičnega ozona je najnevarnejši, ker je nepremagljiv, pa tudi zelo razširjen – to je gospodinjska in pisarniška oprema. Dosežki tehnološkega napredka vsako sekundo izpljunejo zajetne porcije ozona levo in desno, in kar je najslabše, v zaprtih prostorih, kjer se kopiči v visokih koncentracijah.

Za najbolj škodljive veljajo fotokopirni stroji in čistilniki zraka, čeprav so za to tako ali drugače krivi tudi drugi aparati in enote. Poleg tehničnega ozona prihaja v prostorih, ki so nabito s sodobno tehnologijo, do neravnovesja zračnih ionov (nabitih delcev). Naprave v takšnih prostorih beležijo stalno visoke ravni pozitivno nabitih zračnih ionov, škodljivih za zdravje ljudi. Skupaj s tehničnim ozonom nastane eksplozivna zmes! Toda glede tega še ne moremo storiti ničesar; napredku ne bomo pobegnili. Torej spet morate čim bolj zmanjšati tveganje za poškodbe.

Mislim, da marsikdo ob vstopu v supermarket začuti specifičen vonj iste »svežine«. Mimogrede, strokovnjaki pravijo, da že vonj po ozonu kaže, da je koncentracija te snovi presegla varne standarde. Zato ne hodite dolgo v takšno trgovino in si ogledujte vitrine in izdelke. Opravili smo potrebne nakupe in pobegnili od tam.

Pri delavcih v supermarketih in pisarnah je položaj bolj zapleten. Po statističnih podatkih ima vsak četrti človek na takih mestih telo, ki ne prenese škodljivih vplivov. Imajo glavobol, omotico ali šibkost - stalne simptome. Lastniki in menedžerji takšnih podjetij bi praviloma morali zaposlenim plačevati dodatno denar za škodljivo delo in krajši delovni čas. Ampak, žal ...

Vsem, ki imajo bolezni dihalnih poti in predvsem bronhialno astmo, pa tudi tistim, ki se nenehno slabo počutijo, lahko le svetujem, NAJ NE DELAJO V SUPERMARKETIH IN PISARNAH, polnih opreme. Smilite se sami sebi - poiščite drugo službo.