Ozonens fysiske egenskaber er meget karakteristiske: Det er en let eksplosiv gas af blå farve. En liter ozon vejer cirka 2 gram, og luft - 1,3 gram. Derfor er ozon tungere end luft. Smeltepunktet for ozon er minus 192,7ºС. Denne "smeltede" ozon er en mørkeblå væske. Ozon "is" har en mørkeblå farve med en violet nuance og bliver uigennemsigtig, når dens tykkelse overstiger 1 mm. Kogepunktet for ozon er minus 112ºС. I gasform er ozon diamagnetisk, dvs. har ikke magnetiske egenskaber, og i flydende tilstand er den svagt paramagnetisk. Opløseligheden af ozon i smeltevand er 15 gange større end oxygens og er cirka 1,1 g/l. 2,5 gram ozon opløses i en liter eddikesyre ved stuetemperatur. Det opløses også godt i æteriske olier, terpentin og kulstoftetrachlorid. Lugten af ozon mærkes ved koncentrationer over 15 µg/m3 luft. I minimale koncentrationer opfattes det som en "lugt af friskhed", i højere koncentrationer får det en skarp, irriterende nuance.
Ozon dannes af ilt efter følgende formel: 3O2 + 68 kcal → 2O3. Klassiske eksempler på ozondannelse: under påvirkning af lyn under et tordenvejr; under påvirkning af sollys i den øvre atmosfære. Ozon kan også dannes under alle processer ledsaget af frigivelse af atomær oxygen, for eksempel under nedbrydning af hydrogenperoxid. Industriel ozonsyntese involverer brugen af elektriske udladninger ved lave temperaturer. Teknologier til fremstilling af ozon kan adskille sig fra hinanden. Til fremstilling af ozon, der anvendes til medicinske formål, bruges der således kun ren (uden urenheder) medicinsk oxygen. Adskillelse af den resulterende ozon fra ilturenheder er normalt ikke vanskelig på grund af forskelle i fysiske egenskaber (ozon bliver lettere flydende). Hvis visse kvalitative og kvantitative reaktionsparametre ikke er påkrævet, giver det ingen særlige vanskeligheder at opnå ozon.
O3-molekylet er ustabilt og bliver ret hurtigt til O2 ved frigivelse af varme. Ved små koncentrationer og uden fremmede urenheder nedbrydes ozon langsomt, ved store koncentrationer nedbrydes det eksplosivt. Alkohol antændes straks ved kontakt med det. Opvarmning og kontakt af ozon selv med ubetydelige mængder af oxidationssubstratet (organiske stoffer, nogle metaller eller deres oxider) accelererer kraftigt dets nedbrydning. Ozon kan opbevares i lang tid ved − 78ºС i nærvær af en stabilisator (en lille mængde HNO3), såvel som i beholdere lavet af glas, nogle plastik eller ædelmetaller.
Ozon er det stærkeste oxidationsmiddel. Årsagen til dette fænomen ligger i, at atomart oxygen dannes under henfaldsprocessen. Sådan ilt er meget mere aggressiv end molekylær ilt, fordi i iltmolekylet er manglen på elektroner på det ydre niveau på grund af deres kollektive brug af den molekylære orbital ikke så mærkbar.
Tilbage i 1700-tallet bemærkede man, at kviksølv i nærvær af ozon mister sin glans og klæber til glasset, dvs. oxiderer. Og når ozon ledes gennem en vandig opløsning af kaliumiodid, begynder jodgas at blive frigivet. De samme "tricks" virkede ikke med ren ilt. Efterfølgende blev ozonens egenskaber opdaget, som straks blev adopteret af menneskeheden: ozon viste sig at være et fremragende antiseptisk middel, ozon fjernede hurtigt organiske stoffer af enhver oprindelse (parfume og kosmetik, biologiske væsker) fra vand, begyndte at blive meget brugt i industri og hverdag, og har bevist sig som et alternativ til en tandboremaskine.
I det 21. århundrede vokser og udvikler brugen af ozon på alle områder af menneskets liv og aktivitet, og derfor er vi vidne til dets forvandling fra eksotisk til et velkendt værktøj til hverdagsarbejde. OZON O3, allotrop form for oxygen.
Forberedelse og fysiske egenskaber af ozon.
Forskere lærte først om eksistensen af en ukendt gas, da de begyndte at eksperimentere med elektrostatiske maskiner. Dette skete i det 17. århundrede. Men de begyndte først at studere den nye gas i slutningen af det næste århundrede. I 1785 opnåede den hollandske fysiker Martin van Marum ozon ved at lede elektriske gnister gennem ilt. Navnet ozon optrådte først i 1840; det blev opfundet af den schweiziske kemiker Christian Schönbein, der stammer fra det græske ozon - lugtende. Den kemiske sammensætning af denne gas adskiller sig ikke fra oxygen, men den var meget mere aggressiv. Således oxiderede det øjeblikkeligt farveløst kaliumiodid og frigav brunt jod; Schönbein brugte denne reaktion til at bestemme ozon ved graden af blåhed af papir gennemblødt i en opløsning af kaliumiodid og stivelse. Selv kviksølv og sølv, som er inaktive ved stuetemperatur, oxideres i nærvær af ozon.
Det viste sig, at ozonmolekyler ligesom oxygen kun består af oxygenatomer, men ikke to, men tre. Oxygen O2 og ozon O3 er det eneste eksempel på dannelsen af to gasformige (under normale forhold) simple stoffer af et kemisk grundstof. I O3-molekylet er atomerne placeret i en vinkel, så disse molekyler er polære. Ozon opnås som et resultat af "klæbning" af frie iltatomer til O2-molekyler, som dannes af iltmolekyler under påvirkning af elektriske udladninger, ultraviolette stråler, gammastråler, hurtige elektroner og andre højenergipartikler. Der er altid en lugt af ozon i nærheden af elektriske maskiner, hvor børster "gnister", og i nærheden af bakteriedræbende kviksølv-kvartslamper, der udsender ultraviolet lys. Iltatomer frigives også under visse kemiske reaktioner. Ozon dannes i små mængder under elektrolysen af forsuret vand, under den langsomme oxidation af vådt hvidt fosfor i luften, under nedbrydningen af forbindelser med et højt oxygenindhold (KMnO4, K2Cr2O7 osv.), under virkningen af fluor på vand eller koncentreret svovlsyre på bariumperoxid. Iltatomer er altid til stede i flammen, så hvis du leder en strøm af trykluft hen over flammen på en iltbrænder, vil den karakteristiske lugt af ozon blive opdaget i luften.
Reaktionen 3O2 → 2O3 er meget endoterm: For at opnå 1 mol ozon skal der forbruges 142 kJ. Den omvendte reaktion sker med frigivelse af energi og udføres meget let. Derfor er ozon ustabil. I fravær af urenheder nedbrydes ozongas langsomt ved en temperatur på 70°C og hurtigt over 100°C. Ozonnedbrydningshastigheden stiger betydeligt i nærvær af katalysatorer. De kan være gasser (for eksempel nitrogenoxid, klor) og mange faste stoffer (selv væggene i en beholder). Derfor er ren ozon svært at opnå, og arbejdet med det er farligt på grund af muligheden for eksplosion.
Det er ikke overraskende, at i mange årtier efter opdagelsen af ozon var selv dets grundlæggende fysiske konstanter ukendte: i lang tid var ingen i stand til at opnå ren ozon. Som D.I. Mendeleev skrev i sin lærebog Fundamentals of Chemistry, "med alle metoder til fremstilling af ozongas er dens indhold af ilt altid ubetydeligt, normalt kun nogle få tiendedele procent, sjældent 2%, og kun ved meget lave temperaturer når det 20 %." Først i 1880 opnåede de franske videnskabsmænd J. Gotfeil og P. Chappuis ozon fra ren ilt ved en temperatur på minus 23 ° C. Det viste sig, at ozon i et tykt lag har en smuk blå farve. Da den afkølede ozonerede oxygen langsomt blev komprimeret, blev gassen mørkeblå, og efter hurtigt at have sluppet trykket faldt temperaturen endnu mere, og der dannedes mørkelilla dråber af flydende ozon. Hvis gassen ikke blev afkølet eller komprimeret hurtigt, blev ozonen øjeblikkeligt, med et gult blink, omdannet til ilt.
Senere blev en bekvem metode til ozonsyntese udviklet. Hvis en koncentreret opløsning af perchlor-, fosfor- eller svovlsyre underkastes elektrolyse med en afkølet platin- eller bly(IV)oxidanode, vil gassen, der frigives ved anoden, indeholde op til 50 % ozon. De fysiske konstanter af ozon blev også forfinet. Det bliver meget lettere flydende end oxygen - ved en temperatur på -112° C (ilt - ved -183° C). Ved -192,7°C størkner ozon. Fast ozon har en blå-sort farve.
Eksperimenter med ozon er farlige. Ozongas kan eksplodere, hvis dens koncentration i luften overstiger 9 %. Flydende og fast ozon eksploderer endnu lettere, især ved kontakt med oxiderende stoffer. Ozon kan opbevares ved lave temperaturer i form af opløsninger i fluorerede kulbrinter (freoner). Sådanne løsninger er blå i farve.
Ozons kemiske egenskaber.
Ozon er karakteriseret ved ekstrem høj reaktivitet. Ozon er et af de stærkeste oxidationsmidler og er næstbedst i denne henseende kun efter fluor og oxygenfluorid OF2. Det aktive princip i ozon som oxidationsmiddel er atomart oxygen, som dannes under nedbrydningen af ozonmolekylet. Derfor, der fungerer som et oxidationsmiddel, "bruger" ozonmolekylet som regel kun ét oxygenatom, og de to andre frigives i form af fri oxygen, for eksempel 2KI + O3 + H2O → I2 + 2KOH + O2. Oxidationen af mange andre forbindelser forekommer også. Der er dog undtagelser, når ozonmolekylet bruger alle tre oxygenatomer, det har, til oxidation, for eksempel 3SO2 + O3 → 3SO3; Na2S + O3 → Na2S03.
En meget vigtig forskel mellem ozon og oxygen er, at ozon udviser oxiderende egenskaber allerede ved stuetemperatur. For eksempel reagerer PbS og Pb(OH)2 ikke med oxygen under normale forhold, mens sulfidet i nærvær af ozon omdannes til PbSO4, og hydroxidet til PbO2. Hvis en koncentreret ammoniakopløsning hældes i en beholder med ozon, vil der opstå hvid røg - dette er ozonoxiderende ammoniak til dannelse af ammoniumnitrit NH4NO2. Særligt karakteristisk for ozon er evnen til at "sort" sølvgenstande med dannelsen af AgO og Ag2O3.
Ved at tilføje en elektron og blive en negativ ion O3- bliver ozonmolekylet mere stabilt. "Ozonsyresalte" eller ozonider, der indeholder sådanne anioner, har været kendt i lang tid - de dannes af alle alkalimetaller undtagen lithium, og stabiliteten af ozonider stiger fra natrium til cæsium. Nogle ozonider af jordalkalimetaller kendes også, for eksempel Ca(O3)2. Hvis en strøm af ozongas ledes på overfladen af en fast tør alkali, dannes der en orangerød skorpe indeholdende ozonider, for eksempel 4KOH + 4O3 → 4KO3 + O2 + 2H2O. Samtidig binder fast alkali effektivt vand, hvilket beskytter ozonid mod øjeblikkelig hydrolyse. Men med et overskud af vand nedbrydes ozonider hurtigt: 4KO3+ 2H2O → 4KOH + 5O2. Nedbrydning sker også under opbevaring: 2KO3 → 2KO2 + O2. Ozonider er meget opløselige i flydende ammoniak, hvilket gjorde det muligt at isolere dem i deres rene form og studere deres egenskaber.
Organiske stoffer, som ozon kommer i kontakt med, ødelægges normalt. Således er ozon i modsætning til klor i stand til at spalte benzenringen. Når du arbejder med ozon, kan du ikke bruge gummislanger og -slanger - de vil øjeblikkeligt blive utætte. Reaktioner af ozon med organiske forbindelser frigiver store mængder energi. For eksempel antændes æter, alkohol, vat gennemvædet i terpentin, metan og mange andre stoffer spontant, når de kommer i kontakt med ozonholdig luft, og blanding af ozon med ethylen fører til en kraftig eksplosion.
Anvendelse af ozon.
Ozon "brænder" ikke altid organisk stof; i nogle tilfælde er det muligt at udføre specifikke reaktioner med stærkt fortyndet ozon. Når oliesyre for eksempel ozoneres (den findes i store mængder i vegetabilske olier), dannes der azelainsyre HOOC(CH2)7COOH, som bruges til at fremstille smøreolier af høj kvalitet, syntetiske fibre og blødgørere til plast. Adipinsyre opnås på samme måde, som bruges til syntese af nylon. I 1855 opdagede Schönbein reaktionen af umættede forbindelser indeholdende dobbelte C=C-bindinger med ozon, men først i 1925 etablerede den tyske kemiker H. Staudinger mekanismen for denne reaktion. Et ozonmolekyle binder sig til en dobbeltbinding for at danne et ozonid - denne gang organisk, og et oxygenatom erstatter en af C=C-bindingerne, og en -O-O- gruppe erstatter den anden. Selvom nogle organiske ozonider er isoleret i ren form (f.eks. ethylenozonid), udføres denne reaktion normalt i en fortyndet opløsning, da frie ozonider er meget ustabile sprængstoffer. Ozoniseringsreaktionen af umættede forbindelser er højt værdsat af organiske kemikere; Problemer med denne reaktion tilbydes ofte selv ved skolekonkurrencer. Faktum er, at når ozonid nedbrydes med vand, dannes der to aldehyd- eller ketonmolekyler, som er nemme at identificere og yderligere etablere strukturen af den oprindelige umættede forbindelse. Således etablerede kemikere i begyndelsen af det 20. århundrede strukturen af mange vigtige organiske forbindelser, herunder naturlige, indeholdende C=C-bindinger.
Et vigtigt anvendelsesområde for ozon er desinfektion af drikkevand. Normalt er vand kloreret. Men nogle urenheder i vand under påvirkning af klor bliver til forbindelser med en meget ubehagelig lugt. Derfor har det længe været foreslået at erstatte klor med ozon. Ozoneret vand får ingen fremmed lugt eller smag; Når mange organiske forbindelser oxideres fuldstændigt af ozon, dannes der kun kuldioxid og vand. Ozon renser også spildevand. Ozonoxidationsprodukter af selv sådanne forurenende stoffer som phenoler, cyanider, overfladeaktive stoffer, sulfitter, chloraminer er harmløse, farveløse og lugtløse forbindelser. Overskydende ozon nedbrydes ret hurtigt for at danne ilt. Vandozonering er dog dyrere end klorering; Derudover kan ozon ikke transporteres og skal produceres på brugsstedet.
Ozon i atmosfæren.
Der er lidt ozon i jordens atmosfære - 4 milliarder tons, dvs. i gennemsnit kun 1 mg/m3. Koncentrationen af ozon stiger med afstanden fra jordens overflade og når et maksimum i stratosfæren, i en højde på 20-25 km - dette er "ozonlaget". Hvis al ozon fra atmosfæren blev opsamlet ved jordens overflade ved normalt tryk, ville det resulterende lag kun være omkring 2-3 mm tykt. Og så små mængder af ozon i luften understøtter faktisk livet på Jorden. Ozon skaber en "beskyttende skærm", der forhindrer hårde ultraviolette stråler fra solen, som er ødelæggende for alt levende, i at nå jordens overflade.
I de seneste årtier har man været meget opmærksom på udseendet af såkaldte "ozonhuller" - områder med betydeligt reducerede niveauer af stratosfærisk ozon. Gennem sådan et "utæt" skjold når hårdere ultraviolet stråling fra Solen Jordens overflade. Det er derfor, forskerne har overvåget ozon i atmosfæren i lang tid. I 1930 foreslog den engelske geofysiker S. Chapman, for at forklare den konstante koncentration af ozon i stratosfæren, et skema med fire reaktioner (disse reaktioner blev kaldt Chapman-cyklussen, hvor M betyder ethvert atom eller molekyle, der bortfører overskydende energi) :
O + O + M → O2 + M
O + O3 → 2O2
O3 → O2 + O.
De første og fjerde reaktioner i denne cyklus er fotokemiske, de forekommer under påvirkning af solstråling. For at nedbryde et iltmolekyle til atomer kræves stråling med en bølgelængde på mindre end 242 nm, mens ozon nedbrydes, når lys absorberes i området 240-320 nm (sidstnævnte reaktion beskytter os netop mod hård ultraviolet stråling, da ilt gør ikke absorberes i dette spektrale område). De resterende to reaktioner er termiske, dvs. gå uden påvirkning af lys. Det er meget vigtigt, at den tredje reaktion, der fører til ozonens forsvinden, har en aktiveringsenergi; dette betyder, at hastigheden af en sådan reaktion kan øges ved indvirkning af katalysatorer. Som det viste sig, er den vigtigste katalysator for ozonnedbrydning nitrogenoxid NO. Det dannes i de øverste lag af atmosfæren fra nitrogen og ilt under påvirkning af den hårdeste solstråling. Når den først er i ozonosfæren, går den ind i en cyklus af to reaktioner O3 + NO → NO2 + O2, NO2 + O → NO + O2, som et resultat af hvilken dens indhold i atmosfæren ikke ændres, og den stationære ozonkoncentration falder. Der er andre cyklusser, der fører til et fald i ozonindholdet i stratosfæren, for eksempel med deltagelse af klor:
Cl + O3 → ClO + O2
ClO + O → Cl + O2.
Ozon ødelægges også af støv og gasser, der kommer ind i atmosfæren i store mængder under vulkanudbrud. For nylig er det blevet foreslået, at ozon også er effektiv til at ødelægge brint frigivet fra jordskorpen. Kombinationen af alle reaktioner af ozondannelse og henfald fører til, at den gennemsnitlige levetid for et ozonmolekyle i stratosfæren er omkring tre timer.
Man mener, at der udover naturlige også er kunstige faktorer, der påvirker ozonlaget. Et velkendt eksempel er freoner, som er kilder til kloratomer. Freoner er kulbrinter, hvor brintatomer er erstattet af fluor- og kloratomer. De bruges i køleteknologi og til påfyldning af aerosoldåser. I sidste ende kommer freoner ind i luften og stiger langsomt højere og højere med luftstrømme og når til sidst ozonlaget. Freoner, der nedbrydes under påvirkning af solstråling, begynder selv at nedbryde ozon katalytisk. Det vides endnu ikke præcist, i hvilket omfang freoner er skyld i "ozonhullet", og ikke desto mindre er der længe blevet truffet foranstaltninger for at begrænse deres anvendelse.
Beregninger viser, at om 60-70 år kan ozonkoncentrationen i stratosfæren falde med 25 %. Og samtidig vil koncentrationen af ozon i jordlaget - troposfæren - stige, hvilket også er dårligt, da ozon og produkterne af dets transformationer i luften er giftige. Den vigtigste kilde til ozon i troposfæren er overførslen af stratosfærisk ozon med luftmasser til de nedre lag. Hvert år kommer cirka 1,6 milliarder tons ozon ind i jordlaget. Levetiden for et ozonmolekyle i den nederste del af atmosfæren er meget længere - mere end 100 dage, da intensiteten af ultraviolet solstråling, der ødelægger ozon, er lavere i jordlaget. Normalt er der meget lidt ozon i troposfæren: i ren frisk luft er dens koncentration i gennemsnit kun 0,016 μg/l. Koncentrationen af ozon i luften afhænger ikke kun af højden, men også af terrænet. Der er således altid mere ozon over havene end over land, da ozon nedbrydes langsommere dér. Målinger i Sochi viste, at luften nær havkysten indeholder 20 % mere ozon end i en skov 2 km fra kysten.
Moderne mennesker indånder betydeligt mere ozon end deres forfædre. Hovedårsagen til dette er stigningen i mængden af metan og nitrogenoxider i luften. Indholdet af metan i atmosfæren har således været konstant stigende siden midten af 1800-tallet, hvor man begyndte at bruge naturgas. I en atmosfære, der er forurenet med nitrogenoxider, indgår metan i en kompleks kæde af transformationer med deltagelse af ilt og vanddamp, hvis resultat kan udtrykkes ved ligningen CH4 + 4O2 → HCHO + H2O + 2O3. Andre kulbrinter kan også fungere som metan, for eksempel dem, der er indeholdt i bilers udstødningsgasser under ufuldstændig forbrænding af benzin. Som følge heraf er koncentrationen af ozon i luften i store byer tidoblet i løbet af de seneste årtier.
Man har altid troet, at under et tordenvejr stiger koncentrationen af ozon i luften kraftigt, da lynet fremmer omdannelsen af ilt til ozon. Faktisk er stigningen ubetydelig, og den opstår ikke under et tordenvejr, men flere timer før det. Under et tordenvejr og i flere timer efter det falder ozonkoncentrationen. Dette forklares med, at der før et tordenvejr sker en kraftig lodret blanding af luftmasser, så der kommer en ekstra mængde ozon fra de øverste lag. Derudover øges den elektriske feltstyrke før et tordenvejr, og der skabes betingelser for dannelsen af en koronaudladning ved spidserne af forskellige objekter, for eksempel spidserne af grene. Dette bidrager også til dannelsen af ozon. Og så, efterhånden som en tordensky udvikler sig, opstår der kraftige opadgående luftstrømme under den, som reducerer ozonindholdet direkte under skyen.
Et interessant spørgsmål handler om ozonindholdet i luften af nåleskove. For eksempel kan du i Course of Inorganic Chemistry af G. Remy læse, at "ozoniseret luft af nåleskove" er en fiktion. Er det sådan? Selvfølgelig producerer ingen plante ozon. Men planter, især nåletræer, udsender mange flygtige organiske forbindelser til luften, herunder umættede kulbrinter af terpenklassen (der er mange af dem i terpentin). Så på en varm dag frigiver fyr 16 mikrogram terpener i timen for hvert gram tørvægt af nåle. Terpener frigives ikke kun af nåletræer, men også af nogle løvfældende træer, herunder poppel og eukalyptus. Og nogle tropiske træer er i stand til at frigive 45 mcg terpener pr. 1 g tør masse blade i timen. Som følge heraf kan en hektar nåleskov frigive op til 4 kg organisk stof om dagen og omkring 2 kg løvskov. Jordens skovklædte område er millioner af hektar, og alle udsender hundredtusindvis af tons forskellige kulbrinter, herunder terpener, om året. Og kulbrinter, som det blev vist med eksemplet med metan, under påvirkning af solstråling og i nærvær af andre urenheder bidrager til dannelsen af ozon. Som eksperimenter har vist, er terpener, under passende forhold, faktisk meget aktivt involveret i cyklussen af atmosfæriske fotokemiske reaktioner med dannelsen af ozon. Så ozon i en nåleskov er slet ikke en fiktion, men et eksperimentelt faktum.
Ozon og sundhed.
Hvor er det dejligt at gå en tur efter et tordenvejr! Luften er ren og frisk, dens forfriskende strømme ser ud til at strømme ind i lungerne uden nogen anstrengelse. "Det lugter af ozon," siger de ofte i sådanne tilfælde. "Meget godt for helbredet." Er det sådan?
På et tidspunkt blev ozon bestemt betragtet som gavnlig for sundheden. Men hvis dens koncentration overstiger en vis tærskel, kan det forårsage en masse ubehagelige konsekvenser. Afhængigt af koncentrationen og tidspunktet for indånding forårsager ozon ændringer i lungerne, irritation af slimhinderne i øjne og næse, hovedpine, svimmelhed og nedsat blodtryk; Ozon reducerer kroppens modstand mod bakterielle luftvejsinfektioner. Den maksimalt tilladte koncentration i luften er kun 0,1 μg/l, hvilket betyder, at ozon er meget farligere end klor! Hvis du tilbringer flere timer i et rum med en ozonkoncentration på kun 0,4 μg/l, kan der opstå brystsmerter, hoste, søvnløshed, og synsstyrken kan falde. Hvis du indånder ozon i længere tid ved en koncentration på mere end 2 μg/l, kan konsekvenserne blive mere alvorlige – endda torpor og fald i hjerteaktivitet. Når ozonindholdet er 8-9 µg/l, opstår der lungeødem inden for få timer, hvilket kan være dødeligt. Men så små mængder af et stof er normalt vanskelige at analysere ved hjælp af konventionelle kemiske metoder. Heldigvis føler en person tilstedeværelsen af ozon selv ved meget lave koncentrationer - omkring 1 μg/l, hvor stivelsejodpapir endnu ikke bliver blåt. For nogle mennesker ligner lugten af ozon i lave koncentrationer lugten af klor, for andre - til svovldioxid, for andre - til hvidløg.
Det er ikke kun ozon i sig selv, der er giftigt. Ved sin deltagelse i luften dannes f.eks. peroxyacetylnitrat (PAN) CH3-CO-OONO2 - et stof, der virker stærkt irriterende, herunder tårefrembringende, og som besværliggør vejrtrækningen og i højere koncentrationer forårsager hjertelammelse. PAN er en af komponenterne i den såkaldte fotokemiske smog dannet om sommeren i forurenet luft (dette ord er afledt af det engelske røg - røg og tåge - tåge). Ozonkoncentrationen i smog kan nå op på 2 µg/l, hvilket er 20 gange mere end den maksimalt tilladte grænse. Det skal også tages i betragtning, at den kombinerede effekt af ozon og nitrogenoxider i luften er titusinder gange stærkere end hvert stof for sig. Det er ikke overraskende, at konsekvenserne af en sådan smog i store byer kan være katastrofale, især hvis luften over byen ikke blæses igennem af "træk", og der dannes en stillestående zone. I London i 1952 døde mere end 4.000 mennesker af smog i løbet af få dage. Og smog i New York i 1963 dræbte 350 mennesker. Der var lignende historier i Tokyo og andre store byer. Det er ikke kun mennesker, der lider af atmosfærisk ozon. Amerikanske forskere har for eksempel vist, at i områder med høje niveauer af ozon i luften er levetiden for bildæk og andre gummiprodukter reduceret markant.
Hvordan reducerer man ozonindholdet i jordlaget? Det er næppe realistisk at reducere udledningen af metan til atmosfæren. Der er stadig en anden måde - at reducere emissioner af nitrogenoxider, uden hvilken cyklussen af reaktioner, der fører til ozon, ikke kan fortsætte. Denne vej er heller ikke let, da nitrogenoxider ikke kun udsendes af biler, men også (hovedsageligt) af termiske kraftværker.
Kilder til ozon er ikke kun på gaden. Det dannes i røntgenrum, i fysioterapirum (dets kilde er kviksølvkvartslamper), under driften af kopieringsudstyr (kopimaskiner), laserprintere (her er grunden til dets dannelse en højspændingsudladning). Ozon er en uundgåelig ledsager til produktion af perhydrol- og argonbuesvejsning. For at reducere de skadelige virkninger af ozon er det nødvendigt at have ventilationsudstyr i nærheden af ultraviolette lamper og god ventilation af rummet.
Og alligevel er det næppe korrekt at betragte ozon som utvivlsomt sundhedsskadeligt. Det hele afhænger af dens koncentration. Undersøgelser har vist, at frisk luft lyser meget svagt i mørke; Årsagen til gløden er oxidationsreaktioner, der involverer ozon. Gløden blev også observeret ved rystning af vand i en kolbe, hvori der tidligere var blevet tilført ozoniseret oxygen. Denne glød er altid forbundet med tilstedeværelsen af små mængder organiske urenheder i luften eller vandet. Når frisk luft blev blandet med en persons udåndede åndedræt, steg intensiteten af gløden tidoblet! Og dette er ikke overraskende: Mikrourenheder af ethylen, benzen, acetaldehyd, formaldehyd, acetone og myresyre blev fundet i udåndingsluften. De er "fremhævet" af ozon. Samtidig er "stale", dvs. fuldstændig blottet for ozon, selvom meget ren, producerer luften ikke en glød, og en person opfatter den som "muggen". Sådan luft kan sammenlignes med destilleret vand: det er meget rent, praktisk taget fri for urenheder, og det er skadeligt at drikke det. Så det fuldstændige fravær af ozon i luften er tilsyneladende også ugunstigt for mennesker, da det øger indholdet af mikroorganismer i det og fører til ophobning af skadelige stoffer og ubehagelige lugte, som ozon ødelægger. Således bliver behovet for regelmæssig og langvarig ventilation af rum tydeligt, selvom der ikke er mennesker i det: trods alt forbliver ozon, der kommer ind i et rum, ikke i det i lang tid - det går delvist i opløsning og sætter sig stort set. (adsorberer) på vægge og andre overflader. Det er svært at sige, hvor meget ozon der skal være i rummet. Men i minimale koncentrationer er ozon sandsynligvis nødvendigt og gavnligt.
Således er ozon en tidsindstillet bombe. Hvis det bruges korrekt, vil det tjene menneskeheden, men så snart det bruges til andre formål, vil det øjeblikkeligt føre til en global katastrofe, og Jorden vil blive til en planet som Mars.
Vi bemærker alle hver gang, at luften efter et tordenvejr dufter behageligt frisk. Hvorfor sker dette? Faktum er, at efter et tordenvejr dukker en stor mængde af en speciel gas op i luften - ozon. Det er ozon, der har sådan en delikat, behagelig lugt af friskhed. Mange virksomheder, der er involveret i produktionen af husholdningskemikalier, forsøger at skabe produkter med duften af regn, men det er endnu ikke lykkedes for nogen. Alles opfattelse af frisk luft er forskellig. Så mekanismen for udseendet af ozon i luften efter et tordenvejr:
- der er et stort antal molekyler af forskellige gasser i luften;
- mange gasmolekyler indeholder oxygen;
- Som et resultat af påvirkningen af en kraftig elektrisk ladning af lyn på gasmolekyler opstår ozon i luften - en gas, hvis formel er repræsenteret af et molekyle bestående af tre oxygenatomer.
Årsager til, at luften forbliver frisk i kort tid efter et tordenvejr
Generelt holder denne friskhed desværre ikke længe. Meget afhænger af, hvor stærk og lang varigheden af tordenvejret var. Vi ved alle, at den behagelige friskhed i luften efter stormen forsvinder efter et stykke tid. Dette skyldes diffusionsprocessen. Videnskaben om fysik, og til en vis grad, kemi, studerer denne proces. Med enkle ord betyder diffusion processen med at blande stoffer, den gensidige penetration af atomer af et stof ind i et andet. Som et resultat af diffusionsprocessen er stoffers atomer gensidigt jævnt fordelt i et bestemt rum, i et givet volumen. Ozonmolekylet består af tre oxygenatomer. Mens de bevæger sig, kolliderer molekyler af forskellige gasser og udveksler atomer. Som et resultat dukker molekyler af oxygen, kuldioxid, nitrogen og mange andre gasser op igen.
- i diffusionsprocessen kolliderer gasmolekyler og udveksler atomer;
- mange forskellige gasser opstår: nitrogen, oxygen, kuldioxid og andre;
- Ozonkoncentrationen i området, hvor tordenvejret opstod, falder gradvist på grund af den ensartede fordeling af den tilgængelige mængde gas i atmosfæren.
Det er diffusionsprocessen, der fører til dette naturlige fænomen.
"Jeg elsker tordenvejr i begyndelsen af maj," udbrød den berømte digter og regnede sig selv blandt den halvdel af menneskeheden, der beundrer tordenvejr. Den anden halvdel er bange for dem.
Hvilken er rigtig? I den store sammenhæng er det ikke så vigtigt. Du kan gemme dig under et tæppe fra torden og lyn, eller du kan beundre elementernes vold. Hvad der er vigtigere er, hvad der sker efter stormen. Normalt, efter at regnen har lagt sig, hælder folk ud på gaden og begynder dybt at indånde "lugten af et tordenvejr", "duften af friskhed", som det normalt kaldes. Faktisk indånder alle i dette øjeblik almindelig ozon dannet fra tordenvejrs elektriske udladninger, trækker vejret og trækker vejret og ... forårsager betydelig skade på deres helbred.
Ozon spiller en dobbelt rolle i menneskehedens skæbne. På den ene side er han forsvarer. Hvis der ikke var nogen ozon i stratosfæren omkring vores planet, ville solens ultraviolette stråler have forbrændt alle jordboer for længe siden. Dette "top" kemikalie kaldes nogle gange blot "godt" ozon.
En helt anden rolle i menneskehedens skæbne spilles af "lavere" ozon, som er placeret nær jorden (det såkaldte jordniveau). Dette er "dårligt" ozon. Jeg ved ikke, hvem der først sagde, at ozon er nyttigt, men denne person er en skamløs løgner eller blot en uuddannet charlatan. Faktisk er ozon en meget aggressiv kemisk forbindelse, et stærkt oxidationsmiddel. Det forårsager meget betydelig skade på den menneskelige krop. Desværre er der få mennesker, der kender til dette.
De øvre luftveje er primært påvirket af jordnær ozon, da dette stof irriterer deres slimhinder, bronkierne og ozon reagerer skarpt på ozon; i alvorlige tilfælde er lungeødem muligt fra den "friske lugt". Nogle mennesker, der har indåndet ozon, begynder at få rindende øjne, ondt i halsen eller pludselig hoste eller hovedpine, og nogle kan efterfølgende opleve allergiske reaktioner. Men næsten ingen forbinder deres tilstand med "lugten af tordenvejr".
Generelt kan du absolut ikke indånde ozon. Tværtimod skal døre og vinduer under og efter et tordenvejr holdes tæt lukkede, så ikke kun nogle kuglelyn ikke flyver ind i huset, men også post-storm ozon trænger ikke ind. Heldigvis er dette stof flygtigt og forlader niveauet af den menneskelige næse ret hurtigt - bare sidde hjemme i en time med en bog, og du kan gå udenfor.
Tordenvejr er dog ikke hovedkilden til giftig ozon. Denne naturkatastrofe sker ikke særlig ofte, den går hurtigt over, og du kan gemme dig for tordenvejrets ozon og vente. Andre ondsindede kilder er meget farligere. Nogle af dem er ikke almindeligt kendte, med andre kan intet gøres... 
Den anden kilde til farlig ozon er den hundrede kilometer lange zone omkring store byer. Det vil sige, hvor sommerhuse, forstadsbyer og landsbyer hovedsageligt ligger. Under ekstrem varme registrerer måleinstrumenter en betydelig stigning i jordnære ozonniveauer her. Bortset fra specialister ved praktisk talt ingen om dette, og sommerbeboere indser ikke engang, at de langsomt forgifter deres kroppe.
Jeg forstår, at det er en forgæves øvelse at give råd om ikke at gå til dacha i ekstrem varme. Det er, når det er varmt, at alle har en tendens til at tage dertil. Så gør dit liv på landet mindst så sikkert som muligt. Om morgenen, længe før dagens højeste varme, skal du lukke alle vinduer og døre i huset, gøre det til en oase af ren luft, så du med jævne mellemrum kan trække vejret fra ozon. Bliv udenfor i højst 1-2 timer, og gå derefter indendørs i samme tid (og endnu mere). Enhver, der har luftvejssygdomme, især dem, der er diagnosticeret med bronkial astma, samt dem, der lider af hjerte-kar-sygdomme, bør slet ikke gå udenfor i varmen. Luft ud i lokalerne, når det bliver køligt - om aftenen og natten. Og forsegl den igen om morgenen. Og glem ikke revner, hvis du har dem i dit hjem.
Den tredje kilde til farlig jordnær ozon er krafttransmissionslinjer (PTL'er). Du må under ingen omstændigheder indånde "frisk luft" under elledninger. Men med dette er alt enkelt - ikke nærme dig, gå ikke, bo ikke i nærheden.
Den fjerde generator af skadelig ozon er enheder til ozonisering af luften i lejligheden. Med disse enheder, som med elledninger, er alt også meget enkelt - køb ikke, brug ikke. Men hvis du er fan af ozonering og anser det for nødvendigt at "opfriske" din lejlighed, så følg i det mindste sikkerhedsforanstaltninger. Mens apparatet virker, skal vinduet være åbent, og alle borgere skal forlade lokalerne.
Den femte synder af giftig ozon er den farligste, fordi den er uovervindelig og også udbredt - det er husholdnings- og kontorudstyr. Præstationer af teknologiske fremskridt spytter hvert sekund store portioner af ozon ud til venstre og højre, og værst af alt indendørs, hvor det akkumuleres i høje koncentrationer.
Kopimaskiner og luftrensere anses for at være de mest skadelige, selvom andre enheder og enheder også er skyld i en eller anden grad. Ud over teknisk ozon er der i lokaler fyldt med moderne teknologi en ubalance af luftioner (ladede partikler). Enheder i sådanne rum registrerer konstant høje niveauer af positivt ladede luftioner, der er skadelige for menneskers sundhed. Sammen med teknisk ozon er resultatet en eksplosiv blanding! Men vi kan ikke gøre noget ved dette endnu; vi vil ikke løbe tilbage fra fremskridt. Så igen skal du bare 
mindske risikoen for skader så meget som muligt.
Jeg tror, at mange mennesker, når de kommer ind i et supermarked, føler den specifikke lugt af den samme "friskhed". Forresten siger eksperter, at selv lugten af ozon indikerer, at koncentrationen af dette stof har overskredet de sikre standarder. Så gå ikke i lang tid i sådan en butik og se på montrene og produkterne. Vi foretog de nødvendige indkøb og løb derfra.
For supermarkeds- og kontoransatte er situationen mere kompliceret. Ifølge statistikker har hver fjerde person sådanne steder en krop, der ikke kan modstå de skadelige virkninger. De har hovedpine, svimmelhed eller svaghed - konstante symptomer. Ejere og ledere af sådanne virksomheder bør generelt betale deres ansatte ekstra penge for skadeligt arbejde og kortere arbejdstiden. Men desværre...
Jeg kan kun råde alle, der har luftvejssygdomme og først og fremmest bronkial astma, samt dem, der konstant har det dårligt, til IKKE AT ARBEJDE I SUPERMARKEDER OG KONTORER fyldt med udstyr. Hav ondt af dig selv – find et andet job.
Tilpasset søgning
Ozon og ozonering - ren luft efter et tordenvejr
Tilføjet: 2010-03-11
Ozon og ozonering - ren luft efter tordenvejret
Vi trækker vejret 24 timer i døgnet, 7 dage om ugen, og indtager omkring 25 kg luft dagligt. Det viser sig, at vi praktisk talt forudbestemmer vores helbred ved den luft, vi indånder.
Og alle ved, at indendørs luft (og vi er i dem i gennemsnit 60-90% af tiden) er flere gange mere forurenet og giftig end atmosfærisk luft.
Og jo mere forurenet den er, jo mere energi bruger vores krop på at neutralisere farlige forbindelser og holde kroppen i god form. Kan det undre i dette tilfælde, at vi hurtigt bliver trætte, sløve, apatiske og irritable?
Ozon - hvad er det?
Tilbage i 1785 opdagede fysiker Martin Van Marum, at ilt, under påvirkning af elektriske gnister, får en speciel "tordenvejr" lugt og nye kemiske egenskaber. Ozon er en særlig form for eksistens af ilt, dens modifikation. Oversat fra græsk betyder ozon "duftende".
Ozon- det er en blå gas med en karakteristisk lugt, meget stærkt oxidationsmiddel. Den molekylære formel for ozon er O3. Det er tungere end ilt og vores sædvanlige luft.
Skemaet for dannelsen af ozon er som følger: under påvirkning af en elektrisk udladning desintegrerer en del af oxygenmolekylerne O2 i atomer, derefter kombineres atomær oxygen med molekylær oxygen og ozon O3 dannes. I naturen dannes ozon i stratosfæren under påvirkning af ultraviolet stråling fra Solen samt under elektriske udladninger i atmosfæren.
Under et tordenvejr, når elektriske udladninger af lyn "gennemborer" atmosfæren, føler vi den resulterende ozon som frisk luft. Dette er især mærkbart på steder, der er rige på ilt: i en skov, i et kystområde eller i nærheden af et vandfald. Ozon renser virkelig vores luft! Da det er et stærkt oxidationsmiddel, nedbryder det mange giftige urenheder i atmosfæren til simple sikre forbindelser og desinficerer derved luften. Det er derfor, vi efter et tordenvejr føler os behageligt friske, vi kan trække vejret let, og vi ser alt omkring os tydeligere, især himlens blå.
Størstedelen af ozon i atmosfæren er placeret i en højde på 10 til 50 km med en maksimal koncentration i en højde på 20-25 km, og danner et lag kaldet ozonosfæren.
Ozonosfæren reflekterer hård ultraviolet stråling og beskytter levende organismer mod strålingens skadelige virkninger. Det var takket være dannelsen af ozon fra atmosfærisk ilt, at liv på land blev muligt.
Vi ved dog, at ozon er et oxidationsmiddel. Er det ikke skadeligt for mennesker og alt levende? Ethvert stof kan være både gift og medicin - det hele afhænger af dosis. Lave koncentrationer af ozon skaber en følelse af friskhed, desinficerer miljøet omkring os og "renser" vores luftveje. Men høje koncentrationer af ozon kan forårsage irritation af luftvejene, hoste og svimmelhed.
Derfor bruges relativt høje koncentrationer af ozon til at desinficere vand og luft, mens lavere koncentrationer fremmer sårheling og er meget brugt i kosmetologi.
Husholdningsapparater til ozonisering giver en sikker koncentration af ozon for mennesker.
Ved hjælp af en ozonisator vil du altid indånde frisk og ren luft!
Hvor bruges ozon i dag?
Ozon er meget udbredt i forskellige områder af vores liv. Det bruges i medicin, i industrien og i hverdagen.
Den mest almindelige anvendelse er til vandrensning. Ozon ødelægger effektivt bakterier og vira, fjerner mange skadelige urenheder, herunder cyanider, phenoler, organiske vandforurenende stoffer, ødelægger lugte og kan bruges som blegereagens.
Ozon er meget udbredt i den kemiske industri.
Ozon spiller en særlig rolle i fødevareindustrien. Et stærkt desinficerende og kemisk sikkert middel, det bruges til at forhindre biologisk vækst af uønskede organismer i fødevare- og fødevareforarbejdningsudstyr. Ozon har evnen til at dræbe mikroorganismer uden at skabe nye skadelige kemikalier.
Ozon bidrager til langsigtet bevarelse af kvaliteten af kød, fisk, æg og oste. I processen med ozonering ødelægges mikrober og bakterier, skadelige kemikalier, vira, skimmelsvamp, og nitratindholdet i grøntsager og frugter reduceres betydeligt.
Ozon er med succes brugt i medicin. Som et stærkt oxidationsmiddel bruges det til at sterilisere medicinske produkter. Omfanget af dets anvendelse til behandling af mange sygdomme udvides.
Ozon er yderst effektivt til at ødelægge bakterier, svampe og protozoer. Ozon har en hurtig og radikal effekt på mange vira, mens den (i modsætning til mange antiseptika) ikke har en destruktiv eller irriterende effekt på væv, da cellerne i en flercellet organisme har et antioxidant-forsvarssystem.
Luftozonering fremmer destruktion af sundhedsfarlige kemikalier (formaldehyd, phenol, styren fra lak, maling, møbler, især spånplader), tobaksrøg, organiske stoffer (kilder - insekter, kæledyr, gnavere), rengørings- og rengøringsmidler, forbrændingsprodukter og brændte materialer, skimmelsvamp, svampe og bakterier.
Alle kemikalier, der er i luften, som reagerer med ozon, nedbrydes til harmløse forbindelser: kuldioxid, vand og ilt.
Baktericid effekt
- Ozon dræber skadelige mikrober i luften med 99,9 %.
- Ozon dræber E. coli 100%; 95,5% klarer stafylokokker og 99,9% eliminerer gyldne og hvide stafylokokker.
- Ozon også meget hurtigt og 100% dræber E. coli og Staphylococcus aureus i vandet.
- Undersøgelser har vist, at efter 15 minutters behandling af luften med ozon dør de skadelige mikroorganismer i den fuldstændigt.
- Ozon er 100 % effektivt mod hepatitisvirus og PVI-virus og 99 % effektivt mod influenzavirus.
- Ozon 100% ødelægger forskellige former for skimmelsvamp.
- Ozon opløst i vand er 100 % effektiv mod sort skimmel og gær.
Husholdnings ozonisator GRAZA
Til hvilke formål bruges en husholdnings-ozonisator?
1. Luftrensning i boliger, badeværelser og toiletter;
2. Eliminering af ubehagelige lugte i køleskabet, garderobeskabe, pantries osv.;
3. Rensning af drikkevand, ozonering af bade, akvarier; 4. Fødevareforarbejdning (grøntsager, frugter, æg, kød, fisk);
5. Desinfektion og eliminering af snavs og ubehagelige lugte ved vask af tøj;
6. Kosmetologiske procedurer, pleje af mundhulen, ansigtets hud, hænder og fødder;
7. Eliminering af lugten af tobaksrøg, maling, lak.
specifikationer
Ozonproduktivitet: 300 mg/t. Effekt, ikke mere: 30 W. Maksimal driftstid uden afbrydelse: ikke mere end 30 minutter. Pausetid, når enheden er i drift i mere end 30 minutter: mindst 10 minutter. Diskretion af driftstidsindstillinger: 1 minut. Netspænding: 220V, 50 Hz. Samlede mål: 185*130*55 mm. Vægt: 0,6 kg.
Ozonisatorens påvirkning strækker sig til en dybde på 10 cm.
Ozonkoncentration 300 mg/time.
Fuldstændighed:
1. Husholdnings ozonisator “Thunderstorm” 1 stk.
2. Dyse (diffus sten) 3 stk.
3. Silikonerør 100 cm 1 stk.
4. Silikonerør 120 cm 1 stk.
5. Pas 1 stk.
6. Ansøgningsbrochure 1 stk.
Garantiperiode for enheden– 12 måneder fra salgsdatoen, men ikke mere end 18 måneder fra fremstillingsdatoen. Levetid - 8 år.
Overholder TU 3468-015-20907995-2009. Har et overensstemmelsescertifikat nr. POCC RU. AE 88. B00073.
Enheden består af: en kontrolenhed, en højspændingsgenerator, en ozongenerator og en kompressor.