Osooni füüsikalised omadused on väga iseloomulikud: see on kergesti plahvatusohtlik sinist värvi gaas. Liiter osooni kaalub umbes 2 grammi ja õhk - 1,3 grammi. Seetõttu on osoon õhust raskem. Osooni sulamistemperatuur on miinus 192,7ºС. See "sulanud" osoon on tumesinine vedelik. Osoon “jää” on tumesinise värvusega violetse varjundiga ja muutub läbipaistmatuks, kui selle paksus ületab 1 mm. Osooni keemistemperatuur on miinus 112ºС. Gaasilises olekus on osoon diamagnetiline, s.t. ei oma magnetilisi omadusi ja vedelas olekus on see nõrgalt paramagnetiline. Osooni lahustuvus sulavees on 15 korda suurem kui hapniku lahustuvus ja on ligikaudu 1,1 g/l. 2,5 grammi osooni lahustub toatemperatuuril liitris äädikhappes. Samuti lahustub see hästi eeterlikes õlides, tärpentiinis ja süsiniktetrakloriidis. Osooni lõhna on tunda kontsentratsioonidel üle 15 µg/m3 õhus. Minimaalsetes kontsentratsioonides tajutakse seda "värskuse lõhnana", suuremates kontsentratsioonides omandab see terava, ärritava tooni.
Osoon tekib hapnikust järgmise valemi järgi: 3O2 + 68 kcal → 2O3. Klassikalised näited osooni tekkest: välgu mõjul äikese ajal; päikesevalguse mõjul atmosfääri ülakihtides. Osoon võib tekkida ka mis tahes protsesside käigus, millega kaasneb aatomhapniku vabanemine, näiteks vesinikperoksiidi lagunemisel. Tööstuslik osooni süntees hõlmab elektrilahenduste kasutamist madalatel temperatuuridel. Osooni tootmise tehnoloogiad võivad üksteisest erineda. Seega kasutatakse meditsiinilistel eesmärkidel kasutatava osooni tootmiseks ainult puhast (ilma lisanditeta) meditsiinilist hapnikku. Tekkiva osooni eraldamine hapnikulisanditest ei ole reeglina keeruline füüsikaliste omaduste erinevuste tõttu (osoon vedeldub kergemini). Kui teatud kvalitatiivseid ja kvantitatiivseid reaktsiooniparameetreid ei nõuta, ei valmista osooni saamine erilisi raskusi.
O3 molekul on ebastabiilne ja muutub soojuse vabanemisel üsna kiiresti O2-ks. Väikestes kontsentratsioonides ja ilma võõrlisanditeta laguneb osoon aeglaselt, suurtes kontsentratsioonides plahvatuslikult. Alkohol süttib sellega kokkupuutel koheselt põlema. Osooni kuumutamine ja kokkupuude isegi ebaolulise koguse oksüdatsioonisubstraadiga (orgaanilised ained, mõned metallid või nende oksiidid) kiirendab järsult selle lagunemist. Osooni võib pikka aega säilitada temperatuuril –78ºС stabilisaatori (väike kogus HNO3) juuresolekul, samuti klaasist, mõnest plastist või väärismetallist anumates.
Osoon on tugevaim oksüdeerija. Selle nähtuse põhjuseks on asjaolu, et lagunemisprotsessi käigus tekib aatomi hapnik. Selline hapnik on palju agressiivsem kui molekulaarne hapnik, kuna hapniku molekulis ei ole elektronide defitsiit välistasandil nende kollektiivse molekulaarorbitaali kasutamise tõttu nii märgatav.
Veel 18. sajandil märgati, et elavhõbe kaotab osooni juuresolekul oma sära ja kleepub klaasi külge, s.t. oksüdeerub. Ja kui osoon lastakse läbi kaaliumjodiidi vesilahuse, hakkab eralduma joodgaas. Samad "nipid" puhta hapnikuga ei töötanud. Seejärel avastati osooni omadused, mille inimkond kohe omaks võttis: osoon osutus suurepäraseks antiseptikuks, osoon eemaldas kiiresti veest igasuguse päritoluga orgaanilised ained (parfüümid ja kosmeetika, bioloogilised vedelikud), hakati laialdaselt kasutama. tööstuses ja igapäevaelus ning on end tõestanud alternatiivina hambaravile.
21. sajandil kasvab ja areneb osooni kasutamine kõigis inimelu ja -tegevuse valdkondades ning seetõttu oleme tunnistajaks selle muutumisele eksootilisusest tuttavaks igapäevatöö tööriistaks. OSONE O3, hapniku allotroopne vorm.
Osooni valmistamine ja füüsikalised omadused.
Teadlased said esmakordselt teada tundmatu gaasi olemasolust, kui nad hakkasid katsetama elektrostaatiliste masinatega. See juhtus 17. sajandil. Kuid nad hakkasid uut gaasi uurima alles järgmise sajandi lõpus. 1785. aastal sai Hollandi füüsik Martin van Marum osooni, lastes elektrisädemeid läbi hapniku. Osooni nimi ilmus alles 1840. aastal; selle leiutas Šveitsi keemik Christian Schönbein, tuletades selle kreeka osoonist – lõhnavast. Selle gaasi keemiline koostis ei erinenud hapnikust, kuid see oli palju agressiivsem. Seega oksüdeeris see koheselt värvitu kaaliumjodiidi, vabastades pruuni joodi; Schönbein kasutas seda reaktsiooni osooni määramiseks kaaliumjodiidi ja tärklise lahuses leotatud paberi sinisusastme järgi. Isegi elavhõbe ja hõbe, mis on toatemperatuuril inaktiivsed, oksüdeeritakse osooni juuresolekul.
Selgus, et osooni molekulid, nagu hapnik, koosnevad ainult hapnikuaatomitest, kuid mitte kahest, vaid kolmest. Hapnik O2 ja osoon O3 on ainsad näited kahe gaasilise (normaalsetes tingimustes) lihtsa aine moodustumisest ühe keemilise elemendi toimel. O3 molekulis paiknevad aatomid nurga all, seega on need molekulid polaarsed. Osoon tekib vabade hapnikuaatomite "kleepumisel" O2 molekulidele, mis moodustuvad hapnikumolekulidest elektrilahenduste, ultraviolettkiirte, gammakiirte, kiirete elektronide ja muude suure energiaga osakeste mõjul. Töötavate elektrimasinate juures, mille harjad “sädevad”, ja ultraviolettvalgust kiirgavate bakteritsiidsete elavhõbe-kvartslampide läheduses on alati tunda osoonilõhna. Teatud keemiliste reaktsioonide käigus vabanevad ka hapnikuaatomid. Osoon tekib väikestes kogustes hapendatud vee elektrolüüsil, märja valge fosfori aeglasel oksüdeerumisel õhus, kõrge hapnikusisaldusega ühendite (KMnO4, K2Cr2O7 jt) lagunemisel, fluori toimel veele. või kontsentreeritud väävelhape baariumperoksiidil. Hapnikuaatomid on leegis alati olemas, nii et kui suunate suruõhu voolu üle hapnikupõleti leegi, avastatakse õhus osoonile iseloomulik lõhn.
Reaktsioon 3O2 → 2O3 on väga endotermiline: 1 mooli osooni saamiseks tuleb kulutada 142 kJ. Pöördreaktsioon toimub energia vabanemisega ja see viiakse läbi väga lihtsalt. Seetõttu on osoon ebastabiilne. Lisandite puudumisel laguneb osoonigaas aeglaselt temperatuuril 70° C ja kiiresti üle 100° C. Osooni lagunemise kiirus suureneb oluliselt katalüsaatorite juuresolekul. Need võivad olla gaasid (näiteks lämmastikoksiid, kloor) ja paljud tahked ained (isegi anuma seinad). Seetõttu on puhast osooni raske saada ja sellega töötamine on plahvatusvõimaluse tõttu ohtlik.
Pole üllatav, et mitu aastakümmet pärast osooni avastamist olid isegi selle füüsikalised põhikonstandid teadmata: pikka aega polnud kellelgi võimalik saada puhast osooni. Nagu kirjutas D.I. Mendelejev oma õpikus „Keemia alused”, „kõikide osoonigaasi valmistamise meetodite puhul on selle hapnikusisaldus alati ebaoluline, tavaliselt vaid mõni kümnendik protsenti, harva 2%, ja ainult väga madalatel temperatuuridel 20%.» Alles 1880. aastal said prantsuse teadlased J. Gotfeil ja P. Chappuis osooni puhtast hapnikust temperatuuril miinus 23 ° C. Selgus, et paksus kihis on osoonil ilus sinine värv. Jahtunud osoonitud hapniku aeglasel kokkusurumisel muutus gaas tumesiniseks ning pärast kiiret rõhu langetamist langes temperatuur veelgi ning tekkisid vedela osooni tumepurpursed tilgad. Kui gaasi ei jahutatud ega surutud kiiresti kokku, muutus osoon koheselt kollase välguga hapnikuks.
Hiljem töötati välja mugav meetod osooni sünteesiks. Kui perkloor-, fosfor- või väävelhappe kontsentreeritud lahust elektrolüüsitakse jahutatud plaatina- või plii(IV)oksiidi anoodiga, sisaldab anoodil eralduv gaas kuni 50% osooni. Samuti täpsustati osooni füüsikalisi konstandid. See vedeldub palju kergemini kui hapnik – temperatuuril -112°C (hapnik -183°C juures). -192,7° C juures osoon tahkub. Tahke osoon on sinakasmust värvi.
Katsed osooniga on ohtlikud. Osoonigaas võib plahvatada, kui selle kontsentratsioon õhus ületab 9%. Vedel ja tahke osoon plahvatab veelgi kergemini, eriti kokkupuutel oksüdeerivate ainetega. Osooni saab säilitada madalatel temperatuuridel fluoritud süsivesinike (freoonide) lahuste kujul. Sellised lahendused on sinist värvi.
Osooni keemilised omadused.
Osooni iseloomustab äärmiselt kõrge reaktsioonivõime. Osoon on üks tugevamaid oksüdeerivaid aineid ja on selles osas fluori ja hapnikfluoriidi OF2 järel teisel kohal. Osooni kui oksüdeeriva ainena toimeaineks on aatomi hapnik, mis tekib osoonimolekuli lagunemisel. Seetõttu "kasutab" osoonimolekul oksüdeeriva ainena reeglina ainult ühte hapnikuaatomit ja ülejäänud kaks vabanevad vaba hapniku kujul, näiteks 2KI + O3 + H2O → I2 + 2KOH + O2. Samuti toimub paljude teiste ühendite oksüdatsioon. Siiski on erandeid, kui osoonimolekul kasutab oksüdeerimiseks kõiki kolme hapnikuaatomit, näiteks 3SO2 + O3 → 3SO3; Na2S + O3 → Na2SO3.
Väga oluline erinevus osooni ja hapniku vahel on see, et osoonil on oksüdeerivad omadused juba toatemperatuuril. Näiteks PbS ja Pb(OH)2 ei reageeri normaalsetes tingimustes hapnikuga, samas kui osooni juuresolekul muundub sulfiid PbSO4-ks ja hüdroksiid PbO2-ks. Kui kontsentreeritud ammoniaagilahus valatakse osooniga anumasse, ilmub valge suits - see on osooni oksüdeeriv ammoniaak, mis moodustab ammooniumnitriti NH4NO2. Osoonile on eriti iseloomulik võime hõbeesemeid "mustaks muuta" AgO ja Ag2O3 moodustumisega.
Lisades ühe elektroni ja muutudes negatiivseks iooniks O3-, muutub osoonimolekul stabiilsemaks. Selliseid anioone sisaldavad “osoonhappesoolad” ehk osoniidid on tuntud juba pikka aega – neid moodustavad kõik leelismetallid peale liitiumi ning osoniidide stabiilsus suureneb naatriumilt tseesiumini. Tuntud on ka mõned leelismuldmetallide osoniidid, näiteks Ca(O3)2. Kui tahke kuiva leelise pinnale suunata osoonigaasi voog, tekib osoniide sisaldav oranžikaspunane koorik, näiteks 4KOH + 4O3 → 4KO3 + O2 + 2H2O. Samal ajal seob tahke leelis tõhusalt vett, mis kaitseb osoniidi kohese hüdrolüüsi eest. Liiga vee korral aga lagunevad osoniidid kiiresti: 4KO3+ 2H2O → 4KOH + 5O2. Lagunemine toimub ka ladustamisel: 2KO3 → 2KO2 + O2. Osoniidid lahustuvad hästi vedelas ammoniaagis, mis võimaldas neid puhtal kujul eraldada ja nende omadusi uurida.
Orgaanilised ained, millega osoon kokku puutub, tavaliselt hävivad. Seega on osoon erinevalt kloorist võimeline benseenitsüklit lõhestama. Osooniga töötades ei saa te kasutada kummist torusid ja voolikuid - need muutuvad koheselt lekkivaks. Osooni reaktsioonid orgaaniliste ühenditega vabastavad suures koguses energiat. Näiteks eeter, alkohol, tärpentiniga immutatud vatt, metaan ja paljud teised ained süttivad osoonitud õhuga kokkupuutel spontaanselt ning osooni segamine etüleeniga toob kaasa tugeva plahvatuse.
Osooni pealekandmine.
Osoon ei "põleta" alati orgaanilist ainet; mõnel juhul on väga lahjendatud osooniga võimalik läbi viia spetsiifilisi reaktsioone. Näiteks oleiinhappe osoonimisel (seda leidub suurtes kogustes taimeõlides) tekib aselaiinhape HOOC(CH2)7COOH, mida kasutatakse kvaliteetsete määrdeõlide, sünteetiliste kiudude ja plastide plastifikaatorite tootmiseks. Sarnaselt saadakse adipiinhapet, mida kasutatakse nailoni sünteesil. 1855. aastal avastas Schönbein C=C kaksiksidet sisaldavate küllastumata ühendite reaktsiooni osooniga, kuid alles 1925. aastal tegi Saksa keemik H. Staudinger kindlaks selle reaktsiooni mehhanismi. Osoonimolekul kinnitub kaksiksideme külge, moodustades osoniidi – seekord orgaanilise ja hapnikuaatom asendab üht C=C sidet ning teise asemel -O-O- rühm. Kuigi mõned orgaanilised osoniidid eraldatakse puhtal kujul (näiteks etüleenosoniid), viiakse see reaktsioon tavaliselt läbi lahjendatud lahuses, kuna vabad osoniidid on väga ebastabiilsed lõhkeained. Küllastumata ühendite osoonimisreaktsiooni hindavad kõrgelt orgaanilised keemikud; Selle reaktsiooniga probleeme pakutakse sageli isegi koolivõistlustel. Fakt on see, et osoniidi lagunemisel veega moodustub kaks aldehüüdi või ketooni molekuli, mida on lihtne tuvastada ja määrata esialgse küllastumata ühendi struktuuri. Nii tegid keemikud 20. sajandi alguses kindlaks paljude oluliste orgaaniliste, sealhulgas looduslike ühendite struktuuri, mis sisaldavad C=C sidemeid.
Osooni oluline kasutusvaldkond on joogivee desinfitseerimine. Tavaliselt on vesi klooritud. Mõned lisandid vees muutuvad aga kloori mõjul väga ebameeldiva lõhnaga ühenditeks. Seetõttu on pikka aega tehtud ettepanek asendada kloor osooniga. Osoneeritud vesi ei omanda võõrast lõhna ega maitset; Kui paljud orgaanilised ühendid osooni toimel täielikult oksüdeeritakse, tekib ainult süsihappegaas ja vesi. Osoon puhastab ka reovett. Isegi selliste saasteainete nagu fenoolid, tsüaniidid, pindaktiivsed ained, sulfitid, klooramiinid osooni oksüdatsiooniproduktid on kahjutud, värvitud ja lõhnatud ühendid. Liigne osoon laguneb üsna kiiresti, moodustades hapniku. Vee osoonimine on aga kallim kui kloorimine; Lisaks ei saa osooni transportida ja seda tuleb toota kasutuskohas.
Osoon atmosfääris.
Maa atmosfääris on osooni vähe – 4 miljardit tonni, s.o. keskmiselt vaid 1 mg/m3. Osooni kontsentratsioon suureneb Maa pinnast kaugenedes ja saavutab maksimumi stratosfääris, 20-25 km kõrgusel - see on "osoonikiht". Kui kogu atmosfääri osoon kogutaks normaalrõhul Maa pinnale, oleks tekkiva kihi paksus vaid umbes 2-3 mm. Ja sellised väikesed osoonikogused õhus toetavad tegelikult elu Maal. Osoon loob "kaitseekraani", mis takistab päikeselt tulevatel kõvadel ultraviolettkiirtel, mis on hävitavad kõik elusolendid, jõudmast Maa pinnale.
Viimastel aastakümnetel on palju tähelepanu pööratud nn osooniaukude tekkele – aladele, kus stratosfääri osoonitase on oluliselt vähenenud. Sellise "lekkiva" kilbi kaudu jõuab Päikeselt pärit karmim ultraviolettkiirgus Maa pinnale. Seetõttu on teadlased juba pikka aega jälginud atmosfääri osoonisisaldust. Inglise geofüüsik S. Chapman pakkus 1930. aastal välja osooni konstantse kontsentratsiooni selgitamiseks stratosfääris neljast reaktsioonist koosneva skeemi (neid reaktsioone nimetati Chapmani tsükliks, milles M tähendab mis tahes aatomit või molekuli, mis kannab ära liigse energia) :
O + O + M → O2 + M
O + O3 → 2O2
O3 → O2 + O.
Selle tsükli esimene ja neljas reaktsioon on fotokeemilised, need toimuvad päikesekiirguse mõjul. Hapniku molekuli aatomiteks lagundamiseks on vaja kiirgust lainepikkusega alla 242 nm, samas kui osoon laguneb, kui valgus neeldub vahemikus 240-320 nm (viimane reaktsioon kaitseb meid täpselt kõva ultraviolettkiirguse eest, kuna hapnik ei neeldu selles spektripiirkonnas). Ülejäänud kaks reaktsiooni on termilised, st. minna ilma valguse mõjuta. On väga oluline, et kolmandal reaktsioonil, mis viib osooni kadumiseni, oleks aktiveerimisenergia; see tähendab, et katalüsaatorite toimel saab sellise reaktsiooni kiirust suurendada. Nagu selgus, on osooni lagunemise peamine katalüsaator lämmastikoksiid NO. See moodustub atmosfääri ülemistes kihtides lämmastikust ja hapnikust kõige karmima päikesekiirguse mõjul. Osonosfääri sattudes siseneb see kahe reaktsiooni tsüklisse O3 + NO → NO2 + O2, NO2 + O → NO + O2, mille tulemusena selle sisaldus atmosfääris ei muutu ja statsionaarne osooni kontsentratsioon väheneb. On ka teisi tsükleid, mis põhjustavad osoonisisalduse vähenemist stratosfääris, näiteks kloori osalusel:
Cl + O3 → ClO + O2
ClO + O → Cl + O2.
Osooni hävitavad ka tolm ja gaasid, mis vulkaanipursete ajal suures koguses atmosfääri satuvad. Viimasel ajal on hakatud väitma, et osoon hävitab tõhusalt ka maapõuest eralduva vesiniku. Osooni moodustumise ja lagunemise kõigi reaktsioonide kombinatsioon toob kaasa asjaolu, et osoonimolekuli keskmine eluiga stratosfääris on umbes kolm tundi.
Arvatakse, et lisaks looduslikele on ka kunstlikke tegureid, mis osoonikihti mõjutavad. Tuntud näide on freoonid, mis on klooriaatomite allikad. Freoonid on süsivesinikud, milles vesinikuaatomid on asendatud fluori ja kloori aatomitega. Neid kasutatakse külmutustehnoloogias ja aerosoolpurkide täitmiseks. Lõppkokkuvõttes sisenevad freoonid õhku ja tõusevad õhuvooludega aeglaselt kõrgemale ja kõrgemale, jõudes lõpuks osoonikihini. Päikesekiirguse mõjul lagunedes hakkavad freoonid ise osooni katalüütiliselt lagundama. Veel pole täpselt teada, mil määral on freoonid "osooniaugus" süüdi, ja sellegipoolest on pikka aega võetud meetmeid nende kasutamise piiramiseks.
Arvutused näitavad, et 60-70 aasta pärast võib osooni kontsentratsioon stratosfääris väheneda 25%. Ja samal ajal suureneb osooni kontsentratsioon maakihis - troposfääris, mis on samuti halb, kuna osoon ja selle muundumisproduktid õhus on mürgised. Peamiseks osooniallikaks troposfääris on stratosfääri osooni ülekandumine õhumassidega alumistesse kihtidesse. Igal aastal satub maapinnakihti ligikaudu 1,6 miljardit tonni osooni. Osoonimolekuli eluiga atmosfääri alumises osas on palju pikem – üle 100 päeva, kuna osooni hävitava päikese ultraviolettkiirguse intensiivsus on maakihis madalam. Tavaliselt on troposfääris osooni väga vähe: puhtas värskes õhus on selle kontsentratsioon keskmiselt vaid 0,016 μg/l. Osooni kontsentratsioon õhus ei sõltu mitte ainult kõrgusest, vaid ka maastikust. Seega on ookeanide kohal alati rohkem osooni kui maismaa kohal, kuna osoon laguneb seal aeglasemalt. Sotšis tehtud mõõtmised näitasid, et mereranniku lähedal on õhus 20% rohkem osooni kui rannikust 2 km kaugusel asuvas metsas.
Kaasaegsed inimesed hingavad sisse oluliselt rohkem osooni kui nende esivanemad. Selle peamiseks põhjuseks on metaani ja lämmastikoksiidide hulga suurenemine õhus. Seega on metaani sisaldus atmosfääris pidevalt kasvanud alates 19. sajandi keskpaigast, mil hakati kasutama maagaasi. Lämmastikoksiididega saastunud atmosfääris siseneb metaan hapniku ja veeauru osalusel keerulisse muundumiste ahelasse, mille tulemust saab väljendada võrrandiga CH4 + 4O2 → HCHO + H2O + 2O3. Teised süsivesinikud võivad toimida ka metaanina, näiteks need, mis sisalduvad autode heitgaasides bensiini mittetäieliku põlemise ajal. Seetõttu on osooni kontsentratsioon suurte linnade õhus viimastel aastakümnetel kümnekordistunud.
Alati on arvatud, et äikese ajal suureneb osooni kontsentratsioon õhus järsult, kuna välk soodustab hapniku muutumist osooniks. Tegelikult on tõus tühine ja see ei toimu mitte äikese ajal, vaid mitu tundi enne seda. Äikese ajal ja mitu tundi pärast seda osooni kontsentratsioon väheneb. Seda seletatakse sellega, et äikese eel toimub õhumasside tugev vertikaalne segunemine, mistõttu tuleb ülemistest kihtidest lisakogus osooni. Lisaks suureneb enne äikest elektrivälja tugevus ning erinevate objektide, näiteks okste otstes, tekivad tingimused koroonalahenduse tekkeks. See aitab kaasa ka osooni moodustumisele. Ja siis, kui äikesepilv areneb, tekivad selle alla võimsad ülespoole suunatud õhuvoolud, mis vähendavad osoonisisaldust otse pilve all.
Huvitav küsimus on okasmetsade õhu osoonisisalduse kohta. Näiteks G. Remy anorgaanilise keemia kursusest võib lugeda, et “okasmetsade osoniseeritud õhk” on väljamõeldis. On see nii? Loomulikult ei tooda ükski taim osooni. Kuid taimed, eriti okaspuud, eraldavad õhku palju lenduvaid orgaanilisi ühendeid, sealhulgas terpeeniklassi küllastumata süsivesinikke (neid on tärpentiinis palju). Niisiis vabastab mänd kuumal päeval 16 mikrogrammi terpeene tunnis iga grammi okaste kuivmassi kohta. Terpeene eraldavad mitte ainult okaspuud, vaid ka mõned lehtpuud, sealhulgas pappel ja eukalüpt. Ja mõned troopilised puud on võimelised vabastama 45 mikrogrammi terpeene 1 g lehtede kuivmassi kohta tunnis. Selle tulemusena võib ühest hektarist okasmetsast ööpäevas vabaneda kuni 4 kg orgaanilist ainet, lehtmetsast aga umbes 2 kg. Maa metsaga kaetud ala on miljoneid hektareid ja kõik need eraldavad aastas sadu tuhandeid tonne erinevaid süsivesinikke, sealhulgas terpeene. Ja süsivesinikud, nagu on näidatud metaani näitel, aitavad päikesekiirguse mõjul ja muude lisandite juuresolekul kaasa osooni moodustumisele. Nagu katsed on näidanud, osalevad terpeenid sobivates tingimustes tõepoolest väga aktiivselt atmosfääri fotokeemiliste reaktsioonide tsüklis koos osooni moodustumisega. Nii et osoon okasmetsas pole sugugi väljamõeldis, vaid eksperimentaalne fakt.
Osoon ja tervis.
Kui tore on pärast äikest jalutada! Õhk on puhas ja värske, selle kosutavad ojad justkui voolavad ilma igasuguse pingutuseta kopsudesse. "See lõhnab nagu osoon," ütlevad nad sellistel juhtudel sageli. "Väga hea tervisele." On see nii?
Omal ajal peeti osooni kindlasti tervisele kasulikuks. Kuid kui selle kontsentratsioon ületab teatud läve, võib see põhjustada palju ebameeldivaid tagajärgi. Sõltuvalt kontsentratsioonist ja sissehingamise ajast põhjustab osoon muutusi kopsudes, silmade ja nina limaskestade ärritust, peavalu, peapööritust, vererõhu langust; Osoon vähendab organismi vastupanuvõimet hingamisteede bakteriaalsete infektsioonide suhtes. Maksimaalne lubatud kontsentratsioon õhus on vaid 0,1 μg/l, mis tähendab, et osoon on palju ohtlikum kui kloor! Kui viibite mitu tundi ruumis, kus osooni kontsentratsioon on vaid 0,4 μg/l, võib ilmneda valu rinnus, köha, unetus ja nägemisteravus. Kui hingate pikka aega osooni kontsentratsiooniga üle 2 μg/l, võivad tagajärjed olla raskemad – isegi torpor ja südametegevuse langus. Kui osoonisisaldus on 8-9 µg/l, tekib mõne tunni jooksul kopsuturse, mis võib lõppeda surmaga. Kuid selliseid väikeseid ainekoguseid on tavapäraste keemiliste meetodite abil tavaliselt raske analüüsida. Õnneks tunneb inimene osooni olemasolu ka väga madalatel kontsentratsioonidel - umbes 1 μg/l, mille juures tärklise joodipaber veel siniseks ei lähe. Mõne inimese jaoks meenutab osooni lõhn madalates kontsentratsioonides kloori lõhna, teistele - vääveldioksiidi, kolmandatele - küüslaugu lõhna.
Mürgine pole mitte ainult osoon ise. Selle osalusega õhus tekib näiteks peroksüatsetüülnitraat (PAN) CH3-CO-OONO2 - aine, millel on tugev ärritav, sh pisaraid tekitav toime, mis raskendab hingamist ja suuremates kontsentratsioonides põhjustab südame halvatust. PAN on suvel saastunud õhus tekkiva nn fotokeemilise sudu üks komponente (see sõna on tuletatud ingliskeelsest sõnast suitsu - suitsu ja udu - udu). Osooni kontsentratsioon sududes võib ulatuda 2 µg/l-ni, mis on 20 korda suurem kui maksimaalne lubatud piir. Arvestada tuleks ka sellega, et õhus leiduva osooni ja lämmastikoksiidide koosmõju on kümneid kordi tugevam kui iga aine puhul eraldi. Pole üllatav, et sellise sudu tagajärjed suurlinnades võivad olla katastroofilised, eriti kui linna kohal olevat õhku „tuuletõmbed“ läbi ei puhu ja moodustub seisev tsoon. Nii suri Londonis 1952. aastal mõne päeva jooksul sudu üle 4000 inimese. Ja sudu New Yorgis 1963. aastal tappis 350 inimest. Sarnased lood olid Tokyos ja teistes suurlinnades. Atmosfääriosooni all kannatavad mitte ainult inimesed. Ameerika teadlased on näiteks näidanud, et piirkondades, kus õhus on kõrge osoonisisaldus, lüheneb oluliselt autorehvide ja muude kummitoodete kasutusiga.
Kuidas vähendada maakihi osoonisisaldust? Vaevalt on realistlik vähendada metaani eraldumist atmosfääri. Jääb veel üks võimalus - vähendada lämmastikoksiidide heitkoguseid, ilma milleta ei saa osoonini viivate reaktsioonide tsükkel kulgeda. See tee pole ka lihtne, kuna lämmastikoksiide ei eralda mitte ainult autod, vaid ka (peamiselt) soojuselektrijaamad.
Osooni allikad ei ole ainult tänavatel. See moodustub röntgeniruumides, füsioteraapia ruumides (selle allikas on elavhõbe-kvartslambid), paljundusseadmete (koopiamasinate), laserprinterite töötamise ajal (siin on selle tekke põhjuseks kõrgepingelahendus). Osoon on paratamatu kaaslane perhüdrooli ja argooni kaarkeevituse tootmisel. Osooni kahjuliku mõju vähendamiseks peavad ultraviolettlampide läheduses olema ventilatsiooniseadmed ja ruumi hea ventilatsioon.
Kuid vaevalt on õige pidada osooni kahtlemata tervisele kahjulikuks. Kõik sõltub selle kontsentratsioonist. Uuringud on näidanud, et värske õhk helendab pimedas väga nõrgalt; Sära põhjuseks on osooniga seotud oksüdatsioonireaktsioonid. Hõõgumist täheldati ka vee raputamisel kolvis, millesse oli eelnevalt sisestatud osoniseeritud hapnik. Seda sära seostatakse alati väikese koguse orgaaniliste lisandite esinemisega õhus või vees. Kui värske õhk segati inimese väljahingatava hingeõhuga, suurenes sära intensiivsus kümme korda! Ja see pole üllatav: väljahingatavas õhus leiti etüleeni, benseeni, atseetaldehüüdi, formaldehüüdi, atsetooni ja sipelghappe mikrolisandeid. Need on osooniga "esile tõstetud". Seejuures “käinud”, s.o. osoonivaba, kuigi väga puhas õhk, ei tekita hõõgumist ja inimene tajub seda kui kopitust. Sellist õhku võib võrrelda destilleeritud veega: see on väga puhas, praktiliselt ilma lisanditeta ja selle joomine on kahjulik. Nii et osooni täielik puudumine õhus on ilmselt ka inimestele ebasoodne, kuna see suurendab selles mikroorganismide sisaldust ja põhjustab kahjulike ainete ja ebameeldivate lõhnade kogunemist, mida osoon hävitab. Seega saab selgeks vajadus ruumide korrapärase ja pikaajalise tuulutamise järele, isegi kui selles pole inimesi: ruumi sattunud osoon ju ei püsi seal kaua - see laguneb osaliselt ja ladestub suures osas. (adsorbeerub) seintel ja muudel pindadel. Raske öelda, kui palju osooni ruumis peaks olema. Kuid minimaalsetes kontsentratsioonides on osoon tõenäoliselt vajalik ja kasulik.
Seega on osoon viitsütikuga pomm. Kui seda õigesti kasutada, teenib see inimkonda, kuid niipea, kui seda kasutatakse muudel eesmärkidel, toob see kohe kaasa globaalse katastroofi ja Maa muutub selliseks planeediks nagu Marss.
Õhuosonaator on ravim, mis toodab osooni, muutes hapniku molekuli O2 O3-ks. Kolmepoolset hapnikku nimetatakse osooniks selle erilise värskuse ja vihma aroomi tõttu (osoon tähendab kreeka keeles “haisu”). Selle omadused on üsna rikkalikud ja selle aine uurimine algas 19. sajandil. Nende uuringute perioodil said teatavaks ülimalt huvitavad detailid, tuliselt räägiti osonisaatori omadustest, mida hakati kasutama ruumide desinfitseerimisvahendina.
Osoon looduses
Kõik teavad meeldivat õhulõhna, mida tuntakse enne tugevat äikest, kui osooniühendid lastakse tugevate tuulevoogude toimel osaliselt atmosfääri madalamatesse kihtidesse.
Jõe äärses metsas, kose lähedal tunnevad kõik pärast vihma mõnusat värskust, mille allikaks on samuti osoon. See ilmub õhus pikselahenduse ajal energiaallikana, moodustades reaktsiooni hapnikuga. Osoon ilmub ka teiste ultraviolettkiirte mõjul, mis reageerivad õhuga – näiteks päikese mõjul.
Osooni omadused on ainulaadsed. Olles atmosfääri ülemistes kihtides ja stratosfääris, kaitseb see õhku liigse ultraviolettkiirguse ja kosmilise kiirguse eest, mis kahjustab inimeste tervist ja taimeelu.
Osoonil on kõrge oksüdatsioonivõime ja paljude reaktsioonide käigus eraldub vabu hapnikuradikaale – see võimaldab osooniga rikastatud õhul olla desinfitseerivaid omadusi. Kuid see on põhjus, miks see on kahjulik: selle elemendi kõrge oksüdatsioonivõime muudab osooni väga mürgiseks ja kehale ohtlikuks. Seega, kui inimene hingab sisse suures kontsentratsioonis osooni, siis esimese asjana ärritatakse tema hingamiselundeid. Seejärel toimub pikaajalisel kokkupuutel kehaga kvalitatiivne muutus inimvere ja ennekõike kolesterooli koostises mikroelementides.
Osooni mõjul moodustuvad kolesterooli lahustumatud vormid, mis põhjustavad ateroskleroosi arengut. Osoonigaasi sissehingamine põhjustab ka isasloomade – nii inimeste kui loomade –, kes on pikaajaliselt kõrge osoonikontsentratsiooniga kokku puutunud, oma paljunemisvõimet osooni kahjuliku mõju tõttu sugurakkudele. Kõik see viib viljatuseni.
Looduses inimeste tervisele ohtlikud doosid osooni ei kontsentreerita ja selle kogus ei ületa ka kõige vihmasemal päeval lubatud normi. Vastupidi, looduslik osoon rikastab õhku hapnikuga, suurendades selle protsenti ja puhastab seda kahjulikest elementidest. See gaas on oma loomulikus kontsentratsioonis kahjutu ja organismile äärmiselt kasulik.
Aga miks on osoon inimestele ohtlik? Oma kunstliku ja kontrollimatu tootmise tõttu on osoon Venemaal ohtlike ainete seas esimene, kõrgeim ohukategooria. Seaduse kohaselt ei tohiks osooni kontsentratsioon ületada selle sisalduse suhtes kehtestatud norme õhus kuni 0,16 mg/m³. Inimese haistmismeel on võimeline tuvastama osooni väga madalates kontsentratsioonides – alates 0,01 mg/m³.
Osooni, millel on võimas bakteriostaatiline, seene- ja hallitusevastane toime, hakati kunstlikult kasutama ning osooni tootvate ravimite väljatöötamine hakkas voolama.
19. sajandil avastatud osooni imelised omadused ja selle kunstlik tootmine oli teadlaste poolt suunatud eelkõige vee puhastamisele. Ja tänapäeval puhastab kogu Euroopa oma kraanivett osonisaatorite abil. Aja jooksul on selle ulatus laienenud, kuna teatavaks on saanud uued valdkonnad, kus osoonist võib kasu olla. Nii kasutati osooni juba Esimeses maailmasõjas antiseptikuna mädaste haavade, erinevate infektsioonide ja isegi tuberkuloosi korral.
Kunstliku osooni tootmiseks kasutatakse osonisaatoreid, mis genereerivad seda elektrilahenduse abil. Seda saab saada nii õhust kui ka puhtast hapnikust. Osooni tootmist hapnikust kasutatakse mitte ainult meditsiinis, vaid ka kosmetoloogias.
Kunstliku osooni omadused võimaldavad seda kasutada oksüdeeriva reagendina, see pleegitab paberit, steriliseerib meditsiiniinstrumente ja seda kasutatakse laboritingimustes mitmete ainete saamiseks. Osooni kasutatakse õlide puhastamiseks ja kasutamiseks vee, õhu, toidu, majapidamistarvete, riiete jms desinfitseerimisvahendina. Meditsiinis kasutatakse ka lahuste osoonimist, mida seejärel kasutatakse meditsiinipraktikas nii süstimise teel kui ka välispidiselt.
Kodumajapidamises kasutatavate osonisaatorite laialdane kasutamine on muutunud mugavaks lahenduseks võitluses seente, hallituse ja muude mikroorganismide vastu saastunud ruumides, samuti rõivaste ja majapidamistarvete töötlemisel. Erinevalt kloorimisest ei tooda keskkonda osooniga töödeldes mürke, kuid osooni kahju on selline, et isegi selle aine maksimaalsest võimalikust kontsentratsioonist väike ületamine muutub tervisele äärmiselt ohtlikuks ja võib lõppeda enneaegse surmaga. Seetõttu tuleb ruumide töötlemisel pärast viirus- ja bakteriaalset infektsiooni, samuti muudel eesmärkidel osonisaatorite kasutamisel hoolikalt järgida ettevaatusabinõusid.
Kui looduslik osoon tekib päikesevalguse mõjul õhule ja selles sisalduvale hapnikule, siis tehisseadmed töötavad enamasti elektrilahendusel, mis toimub kinnises ruumis. Sõltuvalt seadme põhieesmärgist on olemas meditsiinilised, tööstuslikud ja majapidamises kasutatavad osonisaatorid. Vaatleme üksikasjalikult igaühe eesmärki.
Meditsiinilise osonaatori kasutamine
Osoonteraapia autorid on veendunud, et enamik tänapäevaseid haigusi tekib rakkude hapnikupuuduse tõttu, mis põhjustab immuunsüsteemi nõrgenemist. Nad leidsid viisi, kuidas neid õigeaegse toitumisega rikastada.
Terved rakud vajavad ellujäämiseks piisavas koguses hapnikku, et neid toita ja eksistentsi tagada. Ebaõige elustiili korral, kui koerakkude normaalne hapnikuvarustus puudub või on blokeeritud - istuv eluviis, kehv toitumine, kehv ökoloogia - tekib anaeroobne infektsioon. Anaeroobid on need mikroobid ja viirused, mis arenevad hapnikuvaeguse tingimustes ja võivad eksisteerida ainult rakkudes ja kudedes, mis ei ole piisavalt hapnikuga küllastunud. Seega hakkavad mikroorganismid soodsasse keskkonda sattudes aktiivselt paljunema, mis põhjustab kiiresti arenevaid koekahjustusi. Sel ajal toimuvad rakkudes pöördumatud protsessid – nad muteeruvad ja surevad.
Lugusid meie lugejatelt
Vladimir
61 aastat vana
Nobeli preemia laureaat dr Warburgi sõnul võib vähi teket seostada just sellise rakuhingamise rikkumisega, mille puhul need kääritatakse suhkruga, mis on põhjustatud anaeroobsetest protsessidest.
Mõnede teadlaste sõnul osoonteraapia kasutamine soodustab ka väga keeruliste haavade paranemist– sealhulgas pärast anaeroobset infektsiooni, samuti võitlust onkoloogiaga.
Osoonteraapia on osooni füsioterapeutiline kasutamine spetsiaalsete meditsiiniseadmete – osonisaatorite – abil. Seadmeid kasutatakse desinfektsioonivahenditena. Neid kasutatakse väliselt, intravenoosselt, intramuskulaarselt. Naha alla või liigestesse süstimisel kasutatakse seda puhtal kujul, kuid kuna osoonigaas on äärmiselt mürgine, segatakse seda muud tüüpi verega kokkupuutel soolalahustega.
Meditsiinilistes osonisaatorites kasutatakse terapeutilistel eesmärkidel osooni tootmiseks eranditult kontsentreeritud hapnikku. Osooni spetsiifiline tervendav omadus on selle bakteritsiidne toime, mis toimib kõigi herpese, hepatiidi ja AIDSi rühmade viirustele.
Kuid soovitud efekti saavutab ainult väga kõrge osooni kontsentratsioon, mis võib muutuda inimestele ohtlikuks ja isegi oluliselt kahjulikuks – selle gaasi oksüdatsioonivõime põhjustab organismile korvamatut kahju ning ülitugev bakteritsiidne toime võib põhjustada surmav tulemus. Seetõttu on selle praktika kontsentratsiooni ja meetodid sõnastanud ainult kogenud praktikud.
Tööstuslike osonisaatorite kasutamine
Olles fluori järel looduses teine võimsaim oksüdeerija, kasutatakse osooni gaasi mitte ainult meditsiinis, vaid ka tööstuses.
Selle seadme desinfitseerimisvõimet kasutatakse laialdaselt õhu puhastamiseks mikroorganismidest ning seadmete ja ruumide puhtana hoidmiseks. Seda tüüpi osonaator erineb majapidamises kasutatavast ainult oma suuruse ja võimsuse poolest.. Sõltuvalt materjalist ja desinfitseerimise tasemest tuleks kasutada teatud osonisaatorite mudeleid.
Ebameeldivate lõhnade eemaldamiseks ja õhu hapnikuga rikastamiseks kasutatakse osonisaatorit. See võimaldab desinfitseerida toiduladusid ja tooteid endid, kuna tapab hallitust ja baktereid. See on hea alternatiiv töötlemisele klooriga, mis on üsna mürgine ja ei sobi paljudes toiduainetööstuse sektorites. Lisaks on kontaktmärgpuhastus palju töömahukam ja kulukam kui osonisaatori paigaldamine.
Osonisaatori kasutamine aitab toiduaineid paremini säilitada ja pikendada nende säilivusaega tänu desinfitseerivale toimele ning nende organismide hävitamisele, mis põhjustavad mädanemist ja riknemist. Sellistel juhtudel annab osoonitöötlus marjadele, puuviljadele ja juurviljadele kerge säilitusefekti.
Teine osonisaatori oluline omadus on võime hävitada kõrvalisi lõhnu. Selle preparaadiga töötlemise tulemuseks on alati ruumi desodoreerimine värske õhu lõhnaga, nagu pärast vihma.
Kõikvõimalike näriliste kõrge tundlikkus osooni suhtes võimaldab neid töödeldud alalt ilma lisakuludeta eemale peletada. Osoonilõhna kuuldes põgenevad nad kiiruga kahjustatud piirkonnast ja need, kes ei jookse, surevad.
Osooni kasutatakse külmikute töötlemiseks: need desinfitseerivad ja eemaldavad ka võõrlõhna. Külmiku töötlemisel osonisaatoriga umbes tund aega saavutatakse mitte ainult põhikambri, vaid ka kandikute, restide, konksude ja muude elementide desinfitseerimine. See võimaldab vältida sagedast sulatamist ja ilma mehaanilise märja desinfitseerimiseta ohtliku klooriga, mis vabastab pealekandmisel mürgiseid ühendeid. Samas saab kambrites olevaid tooteid ka desinfitseerida: näiteks lihatoodete säilivusaeg pikeneb pärast sellist töötlemist ja nende kvaliteet paraneb.
Toodete säilivusaja pikendamiseks kasutatakse ka osoonitud vett, mis saadakse vee kokkupuutel teatud võimsuse ja sagedusega osonisaatoriga.
Kodumajapidamises kasutatava osonisaatori kasutamine
Halvasti ventileeritud, ventileerimata ruumides, kus inimesed elavad, samuti ruumides, kus on konditsioneer ja kütteseadmed, on hapnikupuuduse probleem. Nendel juhtudel tuleb appi osonaator, mis õigel kasutamisel võib õhku hapnikuga rikastada. Kodu osonisaatorid koguvad populaarsust, eriti kui tegemist on gripipandeemia probleemiga. Fakt on see, et see seade võib märkimisväärselt lihtsustada tavaliste inimeste elu kehva ökoloogia ja sagedaste viirusnakkuste tingimustes.
Osonaator hävitab viirused ja desinfitseerib majapidamistarbeid, kui töötlete ruume regulaarselt osooniga, on õhk puhas ja mitteohtlik. Lisaks omandab ruum meeldiva värske aroomi. Osonisaator puhastab vett ja toitu ning kasutab seda seinte hallitusega saastumise probleemi lahendamiseks. Selle maagilise seadme abil kõrvaldatakse ka ebameeldivad lõhnad tubakast, jalanõudest, rätikutest, kardinatest ja muudest inimtegevusest saastunud majapidamistarvetest.
Osoonida saab kõike ja kõike – see sõltub kujutlusvõimest, leidlikkusest ja soovist saada kasulikku tulemust. Võite pesta haavu osoniseeritud veega, et need paraneksid kiiremini, rikastada ravisalve, kreeme ja muid nahahooldustooteid, et need omandaksid paranenud ja taastavad omadused. Kui valite suurema võimsusega osonaatori, saate saavutada kõrgema osoonikontsentratsiooni, mis tapab baktereid ja teisi mikroorganisme kiiremini ja põhjalikumalt. See muutub kõige olulisemaks, kui kodus on haige inimene - selline ennetamine vabaneb nakkusest ja kiirendab taastumist, kuna puhas õhk on oluline ravim. Samuti ei eralda osoon ruumide desinfitseerimisel kantserogeenseid aineid, mis eristab seda soodsalt teistest enamlevinud desinfitseerimismeetoditest. Osooni lagunemisel muutub see hapnikumolekuliks, süsinikmonooksiidiks ja muudeks puhta õhu komponentideks.
Vee osoonimisel desinfitseeritakse selle koostis ja neutraliseeritakse paljud kahjulikud elemendid - naftasaadused, pestitsiidid, herbitsiidid, pesuained, kantserogeenid. Pärast osoonimist settivad raskemetallid põhja ja piisab vee ärajuhtimisest ilma selle setteta, et soovimatutest komponentidest täielikult vabaneda. Samal ajal ei rikuta looduslikku kasulikku koostist, vaid vastupidi, rikastatakse hapnikuga. Selline puhastamine on palju tõhusam kui filtrid, mis lasevad läbi palju molekule, ja muud puhastusmeetodid.
Olles tugev oksüdeerija, tapab osoon kõik vees sisalduvad mikroorganismid, mõjutamata vee pH taset ja mineraalainete sisaldust. Ainus asi, mida tuleb pärast osoonimist teha, on oodata veidi aega, et osoon laguneks ohututeks ühenditeks. Vähemalt poole tunni või veel parem tunni pärast tuleks osoneeritud vesi ettevaatlikult puhtasse anumasse kallata, jättes madalaima veekihi setetega.
Sade jääb ka selle konteineri seintele, milles toimus osoonimine. Sademeid ei pruugi silmaga märgata, kuid parem on neid toiduna mitte kasutada.. Pärast kõiki manipuleerimisi võib osoniseeritud vett tarbida toorelt - see muutub kehale kasulikuks. Sellel puuduvad täielikult vee riknemise eest vastutavad orgaanilised ained, mistõttu sellise vee säilivusaeg pikeneb.
Erinevalt tööstuslikust osonisaatorist ei tooda majapidamises kasutatav osonisaator liiga suuri osoonidoose, mistõttu on see suhteliselt ohutu toode. Kuid isegi kuni 5% kontsentratsioonil õhus võib osoonigaasil olla soovimatuid mõjusid ja selle kasutamisel tuleb olla ettevaatlik.
Ettevaatusabinõud
Suures kontsentratsioonis osoon on organismile äärmiselt ohtlik ja kahjutust abilisest tervisliku eluviisi eest võitlemisel muutub tapjaks. Osooniseadme töötamise ajal ei saa te osooni sisse hingata ja järgige hoolikalt ohutusmeetmeid: lahkuge töödeldavast ruumist, pärast töötlemist ventileerige see. Osooni oksüdeerimisvõime toob lisaks kasulikkusele endaga kaasa ka tohutut kahju: koos patogeensete bakterite ja viirustega võib see hävitada kasulikke mikroorganisme, samuti kahjustada limaskesti ja nahka.
Kopsudesse sattunud osooni kõrge kontsentratsioon võib põhjustada tõsiseid haigusi. Seetõttu sõltub see, kas osonisaator toob selle omanikule kahju või kasu, täielikult töömeetodist ning tasakaalustatud ja hoolikast lähenemisest. Pärast osoonimist on vaja ruumi põhjalikult ventileerida ja alles seejärel alustada selle tööd.
Õhus olev osoon laguneb kiiresti, muutudes hapnikuks ja küllastades sellega ruumi. Seega, kui järgitakse vajalikke ohutusmeetmeid, saab keha kahjustamist täielikult vältida. Selleks tuleks pärast osoneerimist ja õhutamist nuusutada toas lõhna - kui värske aroom pole piisavalt tugev ega ületa looduslikest tingimustest kõrgemat kontsentratsiooni - mägedes, metsahommikul või pärast tugevat lõhna. äike - siis pole midagi karta ja saab nautida puhast ja värsket õhku.
Venemaa ebasoodsa keskkonnaseisundi tõttu sureb igal aastal üle 300 tuhande inimese. Meie riigis juba aastaid eksisteerinud traditsioonilistele keskkonnaprobleemidele on lisandunud veel üks - troposfääri (maapinna) osooni probleem.
Osoon: ülaosas hea, alt halb
Raske on leida inimest, kes ei teaks osooniaukude olemasolust Maa stratosfääris, jättes meid ilma kaitsest Päikese liigse ultraviolettkiirguse eest, mis on hävitav kõigile elusolenditele. Selle globaalse probleemi taustal näib täiesti süütu, et meie sissehingatavas õhus leiduv muu osoon meie tervisele mõjub. Inimesed pööravad tähelepanu tööstusheitest ja autode heitgaasidest tulenevale õhusaastele, kuid vähesed teavad, kui ohtlik on maapinna osoon inimorganismile.
Osooni (O3) mürgisus avaldub selle mõjuna inimeste ja loomade hingamissüsteemile. Osoon on keemiliselt väga aktiivne; selle toksilise toime avaldumiseks piisab minimaalsetest kontsentratsioonidest. See on peaaegu ideaalne keemilise sõja vahend ja ainult selle raskuse tõttu
saadud, ei kuulunud see Esimese maailmasõja ajal kasutatud lahingugaaside hulka. Selle puuduste hulgas on sõjavägi terava lõhnaga.
Maapinna osooni oht, selle esinemise tingimused ja kaitsemeetodite väljatöötamise vajadus on tööstusriikide avalikkusele ja valitsustele pikka aega muret tekitanud.
On olemas rahvusvaheline termin "industriaalne osoon". Selle kontsentratsioon õhus oli 10-20 μg/m3. Mootortranspordi areng on toonud kaasa osoonikontsentratsiooni olulise tõusu troposfääris. Ameeriklased nimetavad seda maapinna osooniks "halvaks", erinevalt heast - stratosfääri osoonist. Tööstusriigid seisid selle katastroofiga silmitsi mitu aastakümmet tagasi ja Venemaa alles 1990. aastate lõpus.
Kuidas osoon tekib?
Maapinna osooni taseme tõus tekib ainult teatud meteoroloogilistel tingimustel – kuuma ilmaga.
Atmosfääri põhjakihis on osooni peamiseks allikaks fotokeemilised reaktsioonid, milles osalevad lämmastikoksiidid, lenduvad süsivesinikud (sõidukite heitgaasid ja tööstusheitmed) ja mitmed teised ained. Neid komponente nimetatakse osooni prekursoriteks. Tuule mõjul võivad nad levida sadu kilomeetreid. Kui päikesekiirguse tase on madal (pilves suveilm, sügis, talv), fotokeemilised reaktsioonid pinnaatmosfääris puuduvad või kulgevad väga aeglaselt. Kuid niipea, kui päikesekiirgus suureneb, eriti tuulevaikse ilmaga, muutub õhk linnas ja kaugemalgi eriti mürgiseks.
2002. aasta kuumal suvel registreerisime traditsioonilises kuurordi asukohas kauges Moskva oblastis osoonitasemeid, mis ületasid 300 μg/m3! Mida need numbrid tähendavad?
Osoon on kõrgeima ohuklassi aine, mille toksilisus ületab tsüaniidhappe ja kloori, mis on keemilised võitlusained. Maailma Terviseorganisatsioon on klassifitseerinud osooni mitteläveaineks, s.t selle tugeva kantserogeeni gaasi iga kontsentratsioon õhus on inimesele ohtlik. Suurimad lubatud osoonikontsentratsioonid Venemaal on:
- elamurajoonidele 30 μg/m3 (keskmine ööpäevas) ja 160 μg/m3 (keskmiselt üle 30 minuti ja mitte üle 1% korratavus aastas);
- tööstuspiirkondade jaoks - mitte rohkem kui 100 μg/m3.
Euroopa Liit on võtnud vastu normi 110 μg/m3 8 tunni päevavalguse kohta.
Millised on osooni terviseriskid?
Osoon siseneb kehasse sissehingatava õhuga. Osoonil on üldine toksiline, ärritav, kantserogeenne, mutageenne, genotoksiline toime; põhjustab väsimust, peavalu, iiveldust, oksendamist, hingamisteede ärritust, köha, hingamisraskusi, kroonilist bronhiiti, emfüseemi, astmahooge, kopsuturset, hemolüütilist aneemiat (Ya.M. Glushko teatmeteosest “Kahjulikud anorgaanilised ühendid tööstusheidetes atmosfäär"; L.: Keemia, 1987).
Ja see teave on võetud Ameerika valitsuse keskkonnaveebisaidilt (www.epa.gov/air now (Environmental Protection Agency). USA teadlased on kindlaks teinud, et iga kolmas ameeriklane on osooni suhtes ülitundlik. Sellesse rühma kuuluvad inimesed võivad oma tervist tõsiselt kahjustada, kui nad ei jälgi EPA ja USA valitsuse aruandeid maapinna osooni kohta teie elupiirkonnas, et aidata inimestel oma otsuseid optimeerida.
Osooni mõju inimeste tervisele:
- põhjustab hingamisteede ärritust, köha, raskustunnet rinnus; need sümptomid võivad kesta mitu tundi ja muutuda krooniliseks;
- vähendab kopsufunktsiooni;
- soodustab astma teket ja suurendab hoogude arvu;
- provotseerib allergiliste reaktsioonide tekkimist;
- kahjustab bronhide ja kopsude kudesid;
- aitab kaasa meeste viljatuse tekkele;
- vähendab oluliselt immuunsust;
- provotseerib kantserogeenseid ja mutageenseid protsesse.
Teadlased on tuvastanud neli inimeste rühma, kellel on suurenenud osooni negatiivsete mõjude oht:
- lapsed;
- täiskasvanud, kes oma ametist tulenevalt veedavad palju aega aktiivselt vabas õhus liikudes;
- inimesed, kes on osooni suhtes väga tundlikud (põhjust ei oska teadlased veel kindlaks teha);
- vanad inimesed. Sellesse rühma kuuluvad ka hingamisteede ja kardiovaskulaarsüsteemi krooniliste haigustega patsiendid.
Kuidas kaitsta end maapinna osooni mõjude eest?
Kui saate teada selle suurenenud kontsentratsioonist, on ainult üks väljapääs - vältige vabas õhus viibimist; kui see pole võimalik, piira võimalikult palju väljas viibimist ja ära liigu aktiivselt; ärge lubage lastel õue minna.
USA Yale’i ülikooli teadlased on avaldanud andmed osooni negatiivse mõju kohta inimeste tervisele. Nad võrdlesid suremuse andmeid 95 linna osooniheitmete andmetega aastatel 1987–2000. Õhuosooni kontsentratsiooni tõus 20 μg/m3 toob kaasa surmajuhtumite kasvu järgmisel nädalal enam kui 0,5% võrra surmade koguarvust.
2005. aastal allkirjastasid mitmed Euroopa riigid saasteainete heitkoguste kontrolli protokolli. Euroopa eksperdid on välja arvutanud, et osooni lähteainete (lämmastikoksiidide ja lenduvate süsivesinike) heitkoguste vähendamisega väheneb troposfääri osooni intensiivse moodustumise päevade arv ligikaudu 40%.
Tööstuse ja maanteetranspordi kahjulike heitkoguste vähenemisega (ja vastavalt maapinna osooni moodustumise vähenemisega) on inimeste krooniliste haiguste tõttu kaotatud eluaastate arv 2010. aastal 2,3 miljonit aastat väiksem kui 1990. aastal. Selle ohtliku gaasi ja mikroosakeste esinemisest atmosfääris põhjustatud laste ja noorukite suremust suudeti vähendada ligikaudu 47 500 juhtumi võrra. Suurenenud osoonikontsentratsiooni kahjulik mõju taimede kasvule väheneb 1990. aastaga võrreldes 44%.
Venemaal ulatus 1993. aastal ainuüksi rukki ja nisu osoonitaseme tõusust tingitud kahju 150 miljoni dollarini ja Euroopas üle 2 miljardi dollarini.
Protokolli sõlmimise läbirääkimistel tehtud analüüs näitas, et selle rakendamisest saadav oodatav kasu (rahvatervise parandamine, põllumajanduse tootlikkuse tõstmine, ehitiste ja mälestiste kahjustamise piiramine) ületab oluliselt kavandatud kulude maksumust (vähemalt 3 korda). ) selle dokumendi rakendamiseks.
Tegime Moskvas ja kauges Moskva piirkonna kuurordipiirkonnas katse osooni samaaegseks mõõtmiseks kahe identse gaasianalüsaatoriga. Selgus, et suviste mõõtmiste perioodil olid osooni kontsentratsioonid linnaõhus madalamad kui samalaadsed näitajad kuurordipiirkonna atmosfääris. Paradoksaalset fakti selgitati välismaiste teadlaste poolt välja töötatud mudeli abil selle gaasi moodustumise kohta megalinnade eeslinnades. Meetodi olemus on järgmine.
Metropoli tuulealusel küljel hakkavad osooni kontsentratsioonid tõusma umbes 20 km kaugusel linnast ja saavutavad maksimumväärtused 50–60 km kaugusel. Linnakeskkonnas leidub pidevalt võimsaid lämmastikoksiidide allikaid. Nad reageerivad osooniga ja neutraliseerivad selle, kuid linnast väljas selliseid allikaid pole ja liigne osoon jääb õhku.
Need reaktsioonid on tsüklilised ja määravad tasakaalu atmosfääris. Seega väljaspool linna kehtestatakse fotokeemiline tasakaal kõrgete osooniväärtuste ja linnakeskkonnas madalamate väärtuste suunas. Kuid see ei tähenda, et metropoli õhk oleks turvalisem. Viimastel aastatel on Moskva atmosfäär muutunud keemiliseks reaktoriks, mis toodab väga mürgiseid ühendeid. Lämmastikdioksiidi juuresolekul (ja seda gaasi on linnaõhus alati palju) muutub osoon 20 korda mürgisemaks. Suvekuumuse eest oma datšades põgenevad moskvalased ei aimagi, millisele ohule nad oma tervist seavad. Ainus pääste on külm, pilvine ja vihmane suvi! Kliima soojenemine Moskva regioonis võib viia maapinna osoonitasemega katastroofilise olukorrani, eriti kui meie võimud peavad seda jätkuvalt kasulikuks.
Veel ühe populaarse müüdi kohta tuleks öelda paar sõna. Ilukirjandusest võib leida fraasi "pärast äikest on imeline osooni lõhn". Peaaegu kõik inimesed, sealhulgas ökoloogiaminister, usuvad, et mida rohkem on õhus osooni, seda parem on see tervisele, hingata tuleb võimalikult sügavalt. Samal ajal näitavad pikaajalised osoonimõõtmised kuurortpiirkondades ja linnades alati ühte pilti: - pärast äikest ja vihmasadu kaob osoon maapealses atmosfääris.
Kuidas lahendatakse troposfääri osooni probleem USA-s ja Euroopa Liidus? Euroopas on üle 10 tuhande seirejaama osooni lähteainete ja osooni enda jaoks. Saadud teavet kasutatakse elanikkonna hoiatamiseks. Saksamaa enimkülastatud veebisait käsitleb õhu osoonisisaldust. Saadud andmete põhjal kujuneb EL-i liikmesriikide keskkonnapoliitika. Ameerika Ühendriigid ja Euroopa on juba suutnud saavutada osoonisisalduse iga-aastase vähenemise atmosfääriõhus.
Venemaal pole ainsatki osooniseirejaama ega selle eelkäijaid, kuigi on olemas kvaliteetsed analüütilised seadmed osoonitaseme jälgimiseks ja spetsialistid, kes pakuvad võimalusi selle probleemi lahendamiseks. Võimudel pole ei tahtmist ega tahtmist sellesse süveneda.
Kuidas suhtuvad sellesse kõige teravamasse olukorda ametnikud, kes kujundavad keskkonnajuhtimispoliitikat, ametnikud, kes ehitavad paleesid Moskva oblasti kõige kallimale ja ohtlikumale maale?
22. augustil 2004 võeti vastu föderaalseadus nr 12 "Vene Föderatsiooni seadusandlike aktide muutmise ja teatud Vene Föderatsiooni seadusandlike aktide kehtetuks tunnistamise kohta seoses föderaalseaduste vastuvõtmisega "Föderaalseaduse muudatuste ja täienduste kohta" Seadusandlike aktide korraldamise üldpõhimõtete kohta” võeti vastu Vene Föderatsiooni moodustavate üksuste esindus) ja riigivõimu täitevorganid” ning „Vene Föderatsiooni kohaliku omavalitsuse korralduse üldpõhimõtete kohta”.
Seaduse pealkiri viitaks justkui sellele, et muudatused peaksid puudutama riigiasutusi ja kohalikku omavalitsust. Oleme veendunud, et see seadus on teinud olulisi muudatusi kõigi Venemaa kodanike elus ja mitte positiivset laadi. Muutuste suund keskkonnaalaste seadusandluste vallas ei tekita optimismi, see näitab valitsusasutuste enese kõrvaldamist ühiskonna ees keskkonnaohutuse tagamise kohustuste täitmisest ning keskkonnakaitse seaduslike garantiide ja praktiliste mehhanismide kaotamist. Vastuvõetud muudatuste kõige olulisem negatiivne külg on keskkonnategevuse ilmajätmine riigi rahalisest toetusest, samuti põhiseadusega vastuolus olevad muudatused föderaalvõimude ja Vene Föderatsiooni moodustavate üksuste võimude jaotuse osas.
Linnade atmosfääriõhu kaitsmise õiguslikud mehhanismid on kaotatud.
Föderaalvõimud on loobunud vastutusest miljonite kodanike elude ja tervise eest.
Föderaalseadus "Atmosfääriõhu kaitse kohta"
Õhu kvaliteet on üks keskkonnaseisundit määravatest teguritest. Üldine suundumus seadusandluse arengus selles valdkonnas näitab kõrvalekaldumist põhiseaduslike tagatiste järgimisest kodanike õiguse osas soodsale keskkonnale.
Atmosfääriõhu olukord sellistes linnades nagu Moskva, Novokuznetsk, Tšerepovets, Kemerovo, Tšeljabinsk, Jekaterinburg on katastroofiline. Linnades elavad inimesed on sunnitud hingama sisse tööstusettevõtete toksilisi heitmeid, mis ületavad maksimaalselt lubatud norme sadu kordi. Viimased muudatused föderaalseaduses "Atmosfääriõhu kaitse" võtavad neilt isegi teoreetilise võimaluse olukorda tulevikus muuta.
Võib-olla ei puuduta olulise osa Venemaa elanikkonna saatus, mis tagab riigi heaolu, ei täidesaatvat ega seadusandlikku võimu. Näib aga, et isegi võimulolijad ei tohiks oma elu suhtes ükskõiksed olla. Arvatakse, et Moskva on eriolukorras ja piirkondades kogetud raskused pole moskvalastele tuttavad ning valitsus, riigiduuma president ja saadikud elavad üldiselt teisel planeedil. See arvamus on paljuski õigustatud, kuid mitte õhuolukorras. Ja Moskvas elav kodutu, president ja valitsuse esimees hingavad sama õhku.
Föderaalseaduses "Atmosfääriõhu kaitse" on tehtud muudatusi, mis viitavad õhukaitsesüsteemi täielikule kõrvaldamisele.
Artikkel 8 (kehtetuks tunnistatud)
„Atmosfääriõhu kaitse valdkonna erivolitatud föderaalne täitevorgan teostab kehtestatud korras atmosfääriõhu kaitse alast tegevust koos teiste föderaalsete täitevasutustega oma pädevuse piires ja suhtleb täitevorganitega Vene Föderatsiooni moodustavad üksused."
Artikkel 9 (kehtetuks tunnistatud)
"1. Juriidilised isikud, kellel on atmosfääriõhku kahjulike (saasteainete) heidete allikad, samuti kahjulikud füüsikalised mõjud atmosfääriõhule, töötavad välja ja rakendavad meetmeid atmosfääriõhu kaitsmiseks atmosfääriõhu kaitse valdkonnas.
2. Võttes arvesse kahjulike (saaste) ainete heitkoguste vähendamise meetmeid, atmosfääriõhu seireandmeid, kahjulike (saasteainete) ainete heitkoguste seire tulemusi, kahjulike (saasteainete) ainete heitkoguste hajumise arvutuste tulemusi, on spetsiaalselt volitatud föderaal Atmosfääriõhu kaitse valdkonna täitevorgan, selle territoriaalsed organid töötavad välja asjakohased föderaalsed sihtprogrammid, Vene Föderatsiooni moodustavate üksuste programmid ja kohalikud programmid atmosfääriõhu kaitseks.
Atmosfääriõhu kaitsmise meetmed ei tohiks põhjustada teiste keskkonnaobjektide saastumist.
3. Atmosfääriõhu kaitse programmide eelnõud võivad esitada aruteluks kodanikud ja ühiskondlikud ühendused, et võtta arvesse nende ettepanekuid atmosfääriõhu kvaliteedi parandamise meetmete kavandamisel ja elluviimisel.
Artikkel 10 (kehtetuks tunnistatud)
"Atmosfääriõhu kaitsmise programmide ja selle kaitsemeetmete rahastamine toimub vastavalt Vene Föderatsiooni õigusaktidele."
Õigusaktides tehtud muudatusi analüüsides saab teha järgmised järeldused:
1. Atmosfääriõhu kaitse erivolitatud asutus on likvideeritud ja vastutus õhukeskkonna kohutava olukorra eest paljudes arenenud tööstusega Venemaa linnades on tegelikult föderaalvalitsuselt eemaldatud. Õhu seisund neis ei ohusta mitte ainult tervist, vaid ka inimeste elusid (artikkel 8)
2. Õhukaitseprogrammid on kaotatud (artikkel 9).
3. Juriidilised isikud, kellel on kahjulike ainete heitkoguste allikad, on vabastatud atmosfääriõhu kaitsmise kohustusest.
4. Föderaalvõimudelt ja Vene Föderatsiooni moodustavate üksuste ametiasutustelt on eemaldatud vastutus programmide väljatöötamise ja rakendamise ning atmosfääriõhu kaitsmise meetmete rakendamise eest.
5. Avalik kontroll ja osalemine õhukaitseprogrammide kavandamisel ja elluviimisel on kaotatud.
6. Atmosfääriõhu kaitsmise programmide ja tegevuste rahastamine on kaotatud (artikkel 10).
Nende artiklite kehtetuks tunnistamine muudab atmosfääriõhu kaitse seaduse olemasolu Venemaal mõttetuks.
Kõigi Venemaa tööstuslinnade elanikkond, kes elab katastroofilise õhusaaste tingimustes, on jäetud ilma õiguskaitse garantiideta.
A.M. Chuchalin, O.A. Jakovleva, V.A. Miljajev, S.N. Kotelnikov.
Osoon on loodusliku päritoluga gaas, mis stratosfääris olles kaitseb planeedi elanikkonda ultraviolettkiirte negatiivsete mõjude eest. Meditsiinis kasutatakse seda ainet sageli hematopoeesi stimuleerimiseks ja immuunsuse suurendamiseks. Samal ajal on otsese päikesevalguse ja heitgaaside koosmõjul troposfääris osooni loomulikul moodustumisel selle mõju inimkehale vastupidine. Suurenenud gaasikontsentratsiooniga õhu sissehingamine võib põhjustada mitte ainult allergiliste reaktsioonide ägenemist, vaid ka neuroloogiliste häirete teket.
Osooni omadused
Osoon on gaas, mis koosneb kolmest hapnikuaatomist. Looduses moodustub see otseste päikesekiirte mõjul aatomi hapnikule.
Sõltuvalt vormist ja temperatuurist võib osooni värvus varieeruda helesinisest tumesiniseni. Molekulide kombinatsioon selles gaasis on väga ebastabiilne – mõni minut pärast tekkimist laguneb aine hapnikuaatomiteks.
Osoon on tugev oksüdeerija, mistõttu kasutatakse seda sageli tööstuses, raketitööstuses ja meditsiinis. Tootmistingimustes esineb seda gaasi keevitustöödel, vee elektrolüüsiprotseduuridel ja vesinikperoksiidi tootmisel.
Vastates küsimusele, kas osoon on mürgine või mitte, annavad eksperdid jaatava vastuse. See gaas kuulub kõrgeimasse toksilisuse klassi, mis vastab paljudele keemilistele sõjavahenditele, sealhulgas vesiniktsüaniidhappele.
Gaasi mõju inimesele
Arvukate uuringute käigus on teadlased jõudnud järeldusele, et osooni mõju inimorganismile sõltub sellest, kui palju gaasi koos õhuga kopsudesse tungib. Maailma Terviseorganisatsioon on kehtestanud järgmised maksimaalsed lubatud osoonikontsentratsioonid:
- elamurajoonis - kuni 30 μg/m3;
- tööstustsoonis - mitte rohkem kui 100 μg / m3.
Aine maksimaalne üksikannus ei tohi ületada 0,16 mg/m3.
Negatiivne mõju
Osooni negatiivset mõju kehale täheldatakse sageli inimestel, kes peavad selle gaasiga tööstuslikes tingimustes kokku puutuma: raketitööstuse spetsialistid, töötajad, kes kasutavad osonisaatoreid ja ultraviolettlampe.
Inimeste pikaajaline ja regulaarne kokkupuude osooniga põhjustab järgmisi tagajärgi:
- hingamisteede ärritus;
- astma areng;
- hingamisdepressioon;
- suurenenud risk allergiliste reaktsioonide tekkeks;
- meeste viljatuse tekkimise võimaluse suurendamine;
- vähenenud immuunsus;
- kantserogeensete rakkude kasv.
Osoon mõjutab kõige aktiivsemalt nelja inimrühma: lapsed, ülitundlikkusega inimesed, õues treenivad sportlased ja eakad. Lisaks on ohus hingamisteede ja südame-veresoonkonna süsteemide krooniliste patoloogiatega patsiendid.
Tööstuslikes tingimustes kokkupuutel vedela osooniga, mille kristalliseerumine toimub temperatuuril –200 kraadi Celsiuse järgi, võib tekkida sügav külmumine.
Positiivne mõju
Suurim kogus osooni leidub planeedi õhuümbrise stratosfäärikihis. Seal asuv osoonikiht aitab neelata kõige kahjulikumat osa päikesespektri ultraviolettkiirtest.
Hoolikalt kohandatud annustes on meditsiinilisel osoonil või hapniku-osooni segul inimorganismile kasulik mõju, mistõttu seda kasutatakse sageli meditsiinilistel eesmärkidel.
Arsti järelevalve all võib selle aine kasutamine saavutada järgmisi tulemusi:
Lugusid meie lugejatelt
Vladimir
61 aastat vana
- kõrvaldada hapnikupuudus;
- tugevdada kehas toimuvaid redoksprotsesse;
- vähendada mürgistuse tagajärgi, eemaldades toksiine;
- kõrvaldada valu sündroom;
- parandada verevarustust ja tagada kõigi elundite verevarustus;
- taastada maksa nõuetekohane toimimine erinevate haiguste, sealhulgas hepatiidi korral.
Lisaks võib osoonteraapia kasutamine meditsiinipraktikas parandada patsiendi üldist seisundit: stabiliseerida und, vähendada närvilisust, suurendada immuunsust ja kõrvaldada krooniline väsimus.
Osooni kasutatakse selle võime tõttu oksüdeerida teisi keemilisi elemente sageli desinfektsioonivahendina. See aine võimaldab teil tõhusalt võidelda seente, viiruste ja bakteritega.
Osonisaatorite kasutamine
Osooni kirjeldatud positiivsed omadused viisid osonisaatorite – kolmevalentset hapnikku tootvate seadmete – tootmise ja kasutamiseni tööstuslikes ja kodutingimustes.
Selliste seadmete kasutamine tööstuses võimaldab teostada järgmisi tegevusi:
- desinfitseerida siseõhku;
- hävitada hallitust ja seeni;
- desinfitseerida vett ja kanalisatsiooni;
Meditsiiniasutustes kasutatakse osonisaatoreid ruumide desinfitseerimiseks ning instrumentide ja kulumaterjalide steriliseerimiseks.
Kodus on levinud ka osonisaatorite kasutamine. Selliseid seadmeid kasutatakse sageli õhu hapnikuga rikastamiseks, vee desinfitseerimiseks ning viiruste ja bakterite eemaldamiseks nakkushaigust põdeva inimese kasutatavatest nõudest või majapidamistarvetest.
Kui kasutate osonisaatorit kodus, peate järgima kõiki seadme tootja määratud tingimusi. Seadme sisselülitamise ajal on ruumis viibimine ja ka selle abil puhastatud vee kohene joomine rangelt keelatud.
Mürgistuse sümptomid
Osooni suure kontsentratsiooni tungimine inimkehasse hingamisteede kaudu või pikaajaline koostoime selle ainega võib põhjustada tõsist mürgistust. Osoonimürgistuse sümptomid võivad ilmneda järsult - selle aine ühekordse sissehingamisega või järk-järgult - kroonilise joobeseisundi korral, mis on tingitud töötingimuste või majapidamises kasutatavate osonisaatorite kasutamise reeglite mittejärgimisest.
Esimesed mürgistusnähud ilmnevad hingamisteedest:
- valulikkus ja põletustunne kurgus;
- hingamisraskused, õhupuudus;
- võimetus sügavalt sisse hingata;
- sagedase ja vahelduva hingamise ilmnemine;
- valu rindkere piirkonnas.
Gaasi kokkupuutel võivad silmad tekkida pisaravool, valu, limaskesta punetus ja veresoonte laienemine. Mõnel juhul ilmneb nägemise halvenemine või täielik kaotus.
Süstemaatilise kokkupuute korral võib osoon inimkeha mõjutada järgmiselt:
- tekivad bronhide struktuurimuutused;
- tekivad ja süvenevad mitmesugused hingamisteede haigused: kopsupõletik, bronhiit, astma, emfüseem;
- hingamismahu vähenemine põhjustab lämbumishoogusid ja hingamisfunktsiooni täielikku lakkamist.
Krooniline osoonimürgitus põhjustab lisaks hingamisteedele avaldatavale mõjule patoloogilisi protsesse teiste kehasüsteemide töös:
- neuroloogiliste häirete areng - kontsentratsiooni ja tähelepanu vähenemine, peavalud, liigutuste koordineerimise häired;
- krooniliste haiguste ägenemine;
- vere hüübimise rikkumine, aneemia teke, verejooks;
- allergiliste reaktsioonide ägenemine;
- oksüdatiivsete protsesside rikkumine organismis, mille tagajärjeks on vabade radikaalide levik ja tervete rakkude hävimine;
- ateroskleroosi areng;
- mao sekretoorse funktsiooni halvenemine.
Esmaabi osoonimürgistuse korral
Äge osoonimürgitus võib põhjustada tõsiseid tagajärgi, isegi surma, seetõttu tuleb joobekahtluse korral kannatanule viivitamatult osutada esmaabi. Enne spetsialistide saabumist on vaja läbi viia järgmised tegevused:
- Eemaldage kannatanu mürgisest ainest mõjutatud piirkonnast või tagage värske õhu sissevool ruumi.
- Keerake lahti kitsad riided ja andke inimesele poolistuv asend, vältides pea tahapoole viskamist.
- Spontaanse hingamise lakkamise ja südameseiskumise korral rakendage elustamismeetmeid - suust suhu kunstlikku hingamist ja rindkere surumist.
Kui osoon satub silma, loputage rohke voolava veega.
Kui inimene puutub kokku vedela osooniga, ei tohi te mingil juhul proovida riideid eemaldada kannatanult kehaga kokkupuute kohas. Enne spetsialistide saabumist tuleb kahjustatud piirkonda rohke veega pesta.
Lisaks kannatanule esmaabi andmisele on vaja ta viivitamatult viia meditsiiniasutusse või kutsuda kiirabi, kuna edasisi joobeseisundi meetmeid saavad läbi viia ainult kvalifitseeritud meditsiinitöötajad.
Mürgistuse ravi
Osoonimürgistuse kõrvaldamiseks meditsiinihaiglas võetakse järgmised meetmed:
- teha leeliselisi inhalatsioone, et kõrvaldada ülemiste hingamisteede ärritus;
- määrata ravimid köhimise peatamiseks ja hingamisfunktsiooni taastamiseks;
- ägeda hingamispuudulikkuse korral ühendatakse patsient ventilaatoriga;
- silmakahjustuste korral määratakse vasokonstriktorid ja desinfitseerivad ravimid;
- raske mürgistuse korral viiakse läbi ravi südame-veresoonkonna süsteemi funktsioonide normaliseerimiseks;
- viiakse läbi antioksüdantravi.
Tagajärjed
Inimkeha pikaajaline kokkupuude osooniga ebaõigetes töötingimustes või osonisaatori kasutamise reeglite rikkumise korral põhjustab kroonilist mürgistust. Selle seisundiga kaasnevad sageli järgmised tagajärjed:
- Kasvaja moodustumine. Selle nähtuse põhjuseks on osooni kantserogeenne toime, mis põhjustab rakkude genoomi kahjustusi ja nende mutatsiooni arengut.
- Meeste viljatuse areng. Osooni süstemaatilise sissehingamisega häirub spermatogenees, mille tõttu kaob võimalus paljuneda.
- Neuroloogilised patoloogiad. Inimene kogeb tähelepanuhäireid, une halvenemist, üldist nõrkust ja regulaarseid peavalusid.
Ärahoidmine
Osoonimürgituse vältimiseks soovitavad eksperdid järgida järgmisi soovitusi:
- Vältige kuumadel kellaaegadel väljas sportimist, eriti suvel. Füüsilisi harjutusi on soovitav teha siseruumides või suurtest tööstusettevõtetest ja laiadest maanteedest eemal asuvates piirkondades hommiku- ja õhtutundidel.
- Kuumal päeval tuleb võimalikult vähe väljas viibida, eriti kõrge gaasisaastega piirkondades.
- Tööstuskeskkonnas osooniga kokku puutudes peab ruum olema varustatud väljatõmbeventilatsiooniga. Lisaks on tootmisprotsessis vaja kasutada kaitseseadmeid, samuti spetsiaalseid andureid, mis kuvavad ruumis gaasitaset. Osooniga otsese kokkupuute aega tuleks vähendada nii palju kui võimalik.
Kodumajapidamises kasutatava osonisaatori valimisel on oluline pöörata tähelepanu selle tehnilistele omadustele ja vastava sertifikaadi olemasolule. Sertifitseerimata seadme ostmine võib põhjustada kolmevalentset hapnikutoksilisust. Enne seadme kasutamist peate tutvuma selle kasutusjuhendi ja ettevaatusabinõudega.
Osoonimürgitus on üsna tõsine seisund, mis nõuab meditsiinitöötajate viivitamatut sekkumist. Seetõttu tasub meeles pidada, et selle gaasiga töötamisel või majapidamises kasutatavate osonisaatorite kasutamisel peaksite järgima ettevaatusabinõusid ja vähimagi mürgistuse kahtluse korral pöörduge meditsiiniasutuse poole.
Gaasil nagu osoon on kogu inimkonna jaoks äärmiselt väärtuslikud omadused. Keemiline element, millest see moodustub, on O. Tegelikult on osoon O 3 üks hapniku allotroopsetest modifikatsioonidest, mis koosneb kolmest valemiühikust (O÷O÷O). Esimene ja tuntum ühend on hapnik ise, täpsemalt gaas, mille moodustavad kaks selle aatomit (O=O) - O 2.
Allotroopia on ühe keemilise elemendi võime moodustada mitmeid erinevate omadustega lihtsaid ühendeid. Tänu temale on inimkond uurinud ja kasutab selliseid aineid nagu teemant ja grafiit, monokliiniline ja ortorombiline väävel, hapnik ja osoon. Keemiline element, millel on see võime, ei piirdu tingimata ainult kahe modifikatsiooniga; mõnel on rohkem.
Ühenduse avamise ajalugu
Paljude orgaaniliste ja mineraalsete ainete koostisüksus, sealhulgas osoon, keemiline element, mille tähis on O - hapnik, tõlkes kreeka keelest "oxys" - hapu ja "gignomai" - sünnitamiseks.
Uue avastas esmakordselt 1785. aastal elektrilahendustega katsete käigus hollandlane Martin van Maroon, tema tähelepanu köitis spetsiifiline lõhn. Ja sajand hiljem märkis prantslane Schönbein sama olemasolu pärast äikest, mille tagajärjel hakati gaasi nimetama "haisvaks". Kuid teadlased said mõnevõrra petta, uskudes, et nende haistmismeel tajus osooni ennast. Lõhn, mida nad tundsid, oli midagi, mis on oksüdeerunud O3-ga reageerimisel, kuna gaas on väga reaktsioonivõimeline.
Elektrooniline struktuur
O2 ja O3, keemilised elemendid, omavad sama struktuurifragmenti. Osoonil on keerulisem struktuur. Hapnikus on kõik lihtne – kaks hapnikuaatomit on vastavalt elemendi valentsile ühendatud kaksiksidemega, mis koosneb ϭ- ja π-komponendist. O 3-l on mitu resonantsstruktuuri.
Mitmikside ühendab kahte hapnikku ja kolmandal on üksikside. Seega on π komponendi migratsiooni tõttu üldpildis kolmel aatomil seskviühend. See side on lühem kui üksikside, kuid pikem kui kaksikside. Teadlaste tehtud katsed välistavad molekuli tsüklilisuse võimaluse.
Sünteesimeetodid
Gaasi, näiteks osooni moodustamiseks peab keemiline element hapnik olema gaasilises keskkonnas üksikute aatomite kujul. Sellised tingimused tekivad hapniku molekulide O 2 põrkumisel elektronidega elektrilahenduste või teiste suure energiaga osakestega, samuti ultraviolettvalgusega kiiritamisel.
Lõviosa osooni koguhulgast looduslikes atmosfääritingimustes moodustub fotokeemiliselt. Inimene eelistab keemilises tegevuses kasutada muid meetodeid, näiteks elektrolüütilist sünteesi. See koosneb plaatina elektroodide asetamisest elektrolüüdi vesikeskkonda ja voolu rakendamisest. Reaktsiooniskeem:
H 2 O + O 2 → O 3 + H 2 + e -
Füüsikalised omadused
Hapnik (O) on aine, näiteks osooni, koostisosa – keemiline element, mille valem ja suhteline molaarmass on näidatud perioodilisuse tabelis. Moodustades O 3, omandab hapnik omadused, mis erinevad radikaalselt O 2 omadustest.
Sinine gaas on ühendi, näiteks osooni, normaalne olek. Keemiline element, valem, kvantitatiivsed omadused - kõik see määrati selle aine tuvastamise ja uurimise käigus. selle -111,9 °C puhul on veeldatud olek tumelilla värvusega, kraadi edasise langusega kuni -197,2 °C algab sulamine. Agregatsiooni tahkes olekus omandab osoon violetse varjundiga musta värvi. Selle lahustuvus on kümme korda suurem kui hapniku O 2 omadus. Väikseimate kontsentratsioonide korral õhus on tunda osooni lõhna, see on terav, spetsiifiline ja meenutab metallilõhna.
Keemilised omadused
Osoongaas on reaktsiooni seisukohalt väga aktiivne. Selle moodustav keemiline element on hapnik. Omadused, mis määravad osooni käitumise koostoimes teiste ainetega, on gaasi enda kõrge oksüdatsioonivõime ja ebastabiilsus. Kõrgendatud temperatuuril laguneb see enneolematu kiirusega, protsessi kiirendavad ka katalüsaatorid nagu metallioksiidid, lämmastikoksiidid jt. Oksüdeeriva aine omadused on osoonile omased tänu molekuli struktuurilistele omadustele ja ühe hapnikuaatomi liikuvusele, mis eraldudes muudab gaasi hapnikuks: O 3 → O 2 + O·
Hapnik (ehitusplokk, millest koosnevad ainete, näiteks hapniku ja osooni molekulid) on keemiline element. Nagu reaktsioonivõrrandis kirjas - O·. Osoon oksüdeerib kõiki metalle, välja arvatud kuld, plaatina ja selle alamrühm. See reageerib atmosfääris leiduvate gaasidega - väävli-, lämmastiku- ja teiste oksiididega. Orgaanilised ained ei jää inertseks, eriti kiiresti toimuvad vaheühendite moodustumise kaudu mitme sideme katkemise protsessid. On äärmiselt oluline, et reaktsioonisaadused oleksid keskkonnale ja inimestele kahjutud. Need on vesi, hapnik, erinevate elementide kõrgemad oksiidid ja süsinikoksiidid. Kaltsiumi, titaani ja räni binaarsed ühendid hapnikuga ei interakteeru osooniga.
Rakendus
Peamine valdkond, kus "haisvat" gaasi kasutatakse, on osoneerimine. See steriliseerimismeetod on elusorganismidele palju tõhusam ja ohutum kui klooriga desinfitseerimine. Ohtliku halogeeniga asendatud toksilised metaani derivaadid ei moodustu.
Üha enam kasutatakse seda keskkonnasterilisatsiooni meetodit toiduainetööstuses. Osooni kasutatakse külmutusseadmete ja toiduhoidlate töötlemiseks ning lõhnade kõrvaldamiseks.
Meditsiini jaoks on osooni desinfitseerivad omadused samuti asendamatud. Nad desinfitseerivad haavu füsioloogiliste lahustega. Venoosne veri osoonitakse ja “haisva” gaasiga ravitakse mitmeid kroonilisi haigusi.
Leidmine looduses ja tähendus
Lihtaine osoon on stratosfääri gaasilise koostise element, maalähedase kosmose piirkond, mis asub planeedi pinnast umbes 20-30 km kaugusel. Selle ühendi eraldumine toimub elektrilahendustega seotud protsesside, keevitamise ja koopiamasinate töötamise ajal. Kuid stratosfääris moodustub ja sisaldab 99% Maa atmosfääris leiduvast osooni koguhulgast.
Gaasi olemasolu Maa-lähedases ruumis osutus eluliselt oluliseks. See moodustab nn osoonikihi, mis kaitseb kõiki elusolendeid Päikese surmava ultraviolettkiirguse eest. Kummalisel kombel on gaas koos tohutute eelistega inimestele ohtlik. Osooni kontsentratsiooni suurenemine õhus, mida inimene hingab, on kehale kahjulik selle äärmusliku keemilise aktiivsuse tõttu.