Озонът е газ от син цвят. Свойства и приложение на газ. Озон в атмосферата

Озонът е газ. За разлика от много други, тя не е прозрачна, но има характерен цвят и дори миризма. Той се намира в нашата атмосфера и е един от най-важните му компоненти. Каква е плътността на озона, масата му и други свойства? Каква е ролята му в живота на планетата?

Син газ

В химията озонът няма отделно място в периодичната таблица. Всичко, защото той не е елемент. Озонът е алотропна модификация или вариация на кислорода. Както и в О2, неговата молекула се състои само от кислородни атоми, но няма две, но три. Следователно, неговата химична формула изглежда като О3.

Озонът е газ от син цвят. Той има подчертан остър мирис, напомнящ за хлор, ако концентрацията е твърде висока. Спомняте ли си миризмата на свежест в дъжда? Това е озон. Благодарение на този имот, той получи името си, защото от древногръцкия език "озон" - той "мирише".

Газовата молекула е полярна, атомите в нея са свързани под ъгъл 116.78 °. Озонът се образува, когато към кислородната молекула се добави свободен кислороден атом. Това се случва по време на различни реакции, например, окисление на фосфор, електрически разряд или разлагане на пероксиди, по време на което се отделят кислородни атоми.

Свойства на озона

При нормални условия съществува озон форма на газ с молекулно тегло от почти 48 g / mol. Това е диамагнит, тоест не може да привлече магнит, точно като сребро, злато или азот. Плътността на озона е 2.1445 g / dmsup3.

В твърдо състояние озонът придобива синьо-черен цвят, в течно състояние е индиго, близо до лилаво. Точката на кипене е 111,8 градуса по Целзий. При температура от нула градуса се разтваря във вода (само в чиста вода) десет пъти по-добре от кислорода. Той се смесва перфектно с течен метан, азот, флуор, аргон и при определени условия с кислород.

Под действието на редица катализатори е лесно да се окисли, освобождавайки свободни кислородни атоми. Свързвайки се с него, веднага се запали. Веществото може да оксидира почти всички метали. Само платина и злато не се поддават на действията си. Той унищожава различни органични и ароматни съединения. При контакт с амоняк образува амониев нитрит, унищожава двойните въглеродни връзки.

Като се намира в атмосферата във високи концентрации, озонът се разлага спонтанно. В този случай се отделя топлина и се образува молекула 02. Колкото по-висока е неговата концентрация, толкова по-силна е реакцията на отделяне на топлина. При съдържание на озон повече от 10%, то се придружава от експлозия. При повишаване на температурата и намаляване на налягането или контакт с органични вещества разграждането на О3 е по-бързо.

История на откритието

В химията озонът не е бил известен до 18 век. Той е открит през 1785 г. благодарение на миризмата, която физикът Вану Марум чул до работната електростатична машина. Още 50 години след това, газът не се е занимавал с научни експерименти и изследвания.

Учен Християн Шонбейн през 1840 г. учи окисляването на бял фосфор. По време на експериментите той успя да идентифицира неизвестно вещество, което той нарече "озон". Химикът започна проучването на свойствата си и описа начините за получаване на новооткрития газ.

Скоро други учени се присъединиха към изследването на веществото. Известният физик Никола Тесла дори е построил първата в историята генератор на озон. Промишленото използване на О3 започна в края на XIX век с появата на първите инсталации за доставяне на питейна вода на домовете. Веществото се използва за дезинфекция.

Озон в атмосферата

Нашата Земя е заобиколена от невидима черупка на въздуха - атмосферата. Без него животът на планетата би бил невъзможен. Компонентите на атмосферния въздух: кислород, озон, азот, водород, метан и други газове.

Самият озон не съществува и произтича само от химични реакции. В близост до повърхността на Земята тя се формира поради електрически заряди на мълния по време на гръмотевична буря. Неестествен начин, който се дължи на емисиите на изгорелите газове от автомобили, растенията, димните газове, ефекта от топлоелектрическите централи.

Озонът на долните слоеве на атмосферата се нарича повърхностна или тропосферична. Съществува и стратосферна. Тя възниква под действието на ултравиолетовите лъчи, идващи от Слънцето. Тя се формира на разстояние 19-20 километра над повърхността на планетата и се простира на 25-30 километра надморска височина.

Stratospheric O3 образува озоновия слой на планетата, който го предпазва от мощна слънчева радиация. Той абсорбира приблизително 98% от ултравиолетовото лъчение с дължина на вълната, достатъчна за появата на рак и изгаряния.

Приложение на веществото

Озонът е отличен оксидатор и разрушител. Това свойство отдавна се използва за пречистване на питейната вода. Веществото има вредно въздействие върху опасните бактерии и вируси за хората и се превръща в безвреден кислород по време на окисляването.

Той е в състояние да убие дори организми, които са устойчиви на хлор. Освен това се използва за пречистване на отпадъчни води от вредни за околната среда петролни продукти, сулфиди, феноли и др. Такива практики са преобладаващи предимно в САЩ и някои европейски страни.

Озонът се използва в медицината за дезинфекциране на инструменти, в индустрията с неговата помощ, хартия за избелване, чисти масла, получаване на различни вещества. Използването на О3 за почистване на въздух, вода и стая се нарича озониране.

Озон и човек

Въпреки всички полезни свойства, озонът може да бъде опасен за хората. Ако във въздуха има повече газ, отколкото човек може да понесе, отравянето не може да бъде избегнато. В Русия допустимата норма е 0.1 μg / l.

При превишаване на тази граница се появяват типични признаци на химическо отравяне, като главоболие, дразнене на лигавиците, замаяност. Озонът намалява устойчивостта на тялото към инфекции, предавани през дихателните пътища, и намалява кръвното налягане. Ако концентрацията на газа е над 8-9 μg / l, е възможно пулмонарен оток и дори смърт.

В същото време е лесно да се разпознае озонът във въздуха. Миризмата на "свежест", хлор или "раци" (както твърди Менделеев) е ясно чута дори при ниско съдържание на материя.