Ozón je plyn modré barvy. Vlastnosti a aplikace plynu. Ozón v atmosféře

Ozón je plyn. Na rozdíl od mnoha dalších, není průhledná, ale má charakteristickou barvu a vůni. Je přítomen v naší atmosféře a je jednou z jeho nejdůležitějších součástí. Jaká je hustota ozonu, jeho hmotnost a další vlastnosti? Jaká je jeho role v životě planety?

Modrý plyn

V chemii nemá ozón v periodické tabulce samostatné místo. Vše proto, že není prvkem. Ozón je alotropická modifikace nebo variace kyslíku. Stejně jako v O2 se její molekula skládá pouze z atomů kyslíku, ale nemá dvě, ale tři. Proto jeho chemický vzorec vypadá jako O3.

Ozón je plyn modré barvy. Má výrazný ostrý zápach, připomínající chlor, pokud je koncentrace příliš vysoká. Vzpomínáš si na zápach čerstvosti v dešti? Jedná se o ozon. Díky této nemovitosti se dostalo svého jména, protože ze starověkého řeckého jazyka "ozón" - to "voní".

Molekula plynu je polární, atomy jsou spojeny pod úhlem 116,78 °. Ozon vzniká, když se k molekule O2 přidá volný atom kyslíku. K tomu dochází během různých reakcí, například oxidace fosforu, elektrický výboj nebo rozklad peroxidů, během nichž se uvolňují atomy kyslíku.

Vlastnosti ozonu

Za normálních podmínek existuje ozón forma plynu s molekulovou hmotností téměř 48 g / mol. Je to diamagnet, to znamená, že nemůže přilákat k magnetu, stejně jako stříbro, zlato nebo dusík. Hustota ozonu je 2,1445 g / dmsup3.

V tuhém stavu získává ozón modročernou barvu, v kapalném stavu je indigo, blízké fialové. Bod varu je 111,8 stupňů Celsia. Při teplotě 0 ° se rozpouští ve vodě (pouze v čisté vodě) desetkrát lépe než kyslík. Směs se dokonale míchá kapalný methan, dusík, fluor, argon a za určitých podmínek s kyslíkem.

Pod působením řady katalyzátorů je snadné oxidovat a uvolňovat volné atomy kyslíku. Spojení s ním okamžitě zapálilo. Látka dokáže oxidovat téměř všechny kovy. Pouze platina a zlato se nepodrobí svému jednání. Zničí různé organické a aromatické sloučeniny. Při styku s amoniakem vytváří dusičnan amonný, ničí dvojité uhlíkové vazby.

Při vysokých koncentracích v atmosféře se ozon spontánně rozkládá. V tomto případě se uvolní teplo a vytvoří se molekula O2. Čím vyšší je jeho koncentrace, tím silnější je reakce uvolňující teplo. Při obsahu ozonu vyšším než 10% je doprovázena výbuchem. S rostoucí teplotou a snižujícím se tlakem nebo stykem s organickými látkami je rozklad O3 rychlejší.

Historie objevu

V chemii ozón nebyl známo až do 18. století. To bylo objeveno v roce 1785 díky vůni, kterou fyzik Van Marum slyšel vedle pracovního elektrostatického stroje. Dalších 50 let poté se ve vědeckých experimentech a výzkumu nezjistilo plyn.

Vědec Christian Schonbein v roce 1840 studoval oxidaci bílého fosforu. Během pokusů se mu podařilo identifikovat neznámou látku, kterou nazval "ozonem". Chemik začal studovat své vlastnosti a popsal způsoby získání nově objeveného plynu.

Brzy se k výzkumu látky připojili další vědci. Slavný fyzik Nikola Tesla dokonce vybudoval první v historii generátor ozónu. Průmyslové využití O3 začalo na konci 19. století s příchodem prvních zařízení pro zásobování domácnosti pitnou vodou. Látka byla použita pro dezinfekci.

Ozón v atmosféře

Naše Země je obklopena neviditelnou skořápkou vzduchu - atmosférou. Bez ní by byl život na planetě nemožný. Komponenty atmosférického vzduchu: kyslík, ozon, dusík, vodík, metan a další plyny.

Samotný ozon neexistuje a vychází pouze z chemických reakcí. Blíží se k povrchu Země, je tvořen elektrickými výboji blesku během bouřky. Nepřirozený způsob, jak se objevuje kvůli emisím výfuků automobilů, rostlinám, výparům benzínu, vlivu tepelných elektráren.

Ozón spodní vrstvy atmosféry se nazývá povrch nebo troposféra. Tam je také stratosférický jeden. Vzniká působením ultrafialového záření pocházejícího ze Slunce. Vzniká ve vzdálenosti 19-20 kilometrů nad povrchem planety a rozkládá se v nadmořské výšce 25-30 kilometrů.

Stratospheric O3 tvoří ozónovou vrstvu planety, která ji chrání před silným slunečním zářením. Absorbuje přibližně 98% ultrafialového záření s vlnovou délkou dostatečnou pro výskyt rakoviny a popálení.

Použití látky

Ozón je vynikající oxidant a ničitel. Tato vlastnost je již dávno používána k čištění pitné vody. Látka má škodlivý účinek na nebezpečné bakterie a viry pro člověka a sama se během oxidace mění na neškodný kyslík.

Dokáže zabíjet i organismy, které jsou odolné vůči chlóru. Kromě toho se používá k čištění odpadních vod z environmentálně škodlivých ropných produktů, sulfidů, fenolů apod. Takové praktiky převládají převážně v USA a některých evropských zemích.

Ozon je používán v lékařství k dezinfekci nástrojů, v průmyslu s jeho pomocí, bělící papír, čisté oleje, získávat různé látky. Použití O3 pro čištění vzduchu, vody a místnosti se nazývá ozonizace.

Ozón a člověk

Navzdory všem svým užitečným vlastnostem může být ozon nebezpečný pro člověka. Pokud je ve vzduchu více plynu, než člověk může tolerovat, nelze se vyhnout otravě. V Rusku je povolená norma 0,1 μg / l.

Při překročení tohoto limitu se objevují typické známky chemické otravy, jako je bolest hlavy, podráždění sliznic, závratě. Ozón snižuje odolnost těla proti infekcím přenášeným v dýchacích cestách a snižuje krevní tlak. Pokud je koncentrace plynu vyšší než 8-9 μg / l, je možný plicní edém a dokonce i úmrtí.

Současně je snadné rozpoznat ozón ve vzduchu. Vůně "čerstvosti", chlóru nebo "raka" (jak tvrdil Mendeleev) je jasně slyšitelné i při nízkém obsahu hmoty.