Озон интересные факты химия

Озон интересные факты химия

Озон — аллотропическая модификация кислорода, является одним из сильнейших окислителей. Благодаря высокой химической активности, озон активно вступает в реакцию с большинством известных веществ, как органического, так и неорганического происхождения, продуктами реакции которых являются нейтральные вещества — углекислый газ, вода или соли.

Применение озона разнообразно и имеет ряд значительных преимуществ, перед традиционными методами санитарной обработки, благодаря высокой окислительной способности, простоте получения и использования, дешевизне. Особенно озон эффективен для санитарной очистки воды и воздуха.

Озоном уничтожаются практически все виды микроорганизмов и вирусов. Он задерживает или вообще приостанавливает развитие плесени и грибов. В некоторых технологиях, например, таких, как дезодорация (уничтожение запахов) или очистка помещений от паров ртути (демеркуризация), озон не имеет себе равных.

Запах озона в момент обработки:

Озон имеет характерный запах, знакомый всем нам с детства. Озон пахнет, как при кварцевании медицинского кабинета. Также мы чувствуем запах озона после грозы, когда он образуется при электрическом разряде.

Как озон действует на человека:

Газообразный озон является токсичным веществом и в высоких концентрациях способен вызвать ожоги верхних дыхательных путей, раздражение глаз, и даже отравление.

Однако человек начинает чувствовать запах озона уже тогда, когда его концентрация в окружающем воздухе составляет 10% от допустимой нормы, поэтому легкий запах озона не может быть поводом для беспокойства.

Установлено, что токсическое действие озона проявляется при 5. 10- кратном превышении его содержания по сравнению с природным воздухом (20. 40 мкг/м3). Установлено также, что при добавлении в кондиционированный воздух озона в концентрациях 10. 15 мкг/м3 отмечается положительное влияние на функцию дыхания: частота дыхания становится реже, возрастает жизненная емкость и максимальная вентиляция легких. Кроме того, к концу рабочего дня у работников наблюдается некоторое снижение систолического артериального давления, в несколько раз снижается количество жалоб на «недостаток» в служебных помещениях кислорода (духоту).

При дезинфекции помещения, концентрация озона может составлять 3-20 мг/м3, поэтому дезинфекция озоном производится в отсутствии людей (ПДК в воздухе рабочей зоны 0.1 мг/м3). Однако опасность озона не следует преувеличивать: молекула О3 очень неустойчива (период полураспада при комнатной температуре 20-30 минут). После прекращения работы озонатора, озон быстро самораспадается, его концентрация стремится к природной, для этого всего лишь необходимо соблюдать выдержку помещения при отсутствии людей (2-3 часа) или проветрить помещение (15-30 минут).

«В природных концентрациях (0.01-0.03 мг/м3) озон обладает стимулирующим действием на организм человека — повышает устойчивость к действию токсичных веществ, гипоксии, вызывает увеличение содержания гемоглобина и эритроцитов в крови, увеличивает фагоцитарную активность лейкоцитов, повышает иммунобиологический потенциал организма, положительно действует на дыхательную функцию» (Большая медицинская энциклопедия).

Озон интересные факты химия

Интересные факты про озон.

Всем хорошо известно как необычно пахнет воздух после грозы. Это запах образующегося во время электрических разрядов озона, который недаром в переводе с греческого означает «пахучий». Характерный запах озона не спутать ни с чем — он пахнет свежестью.
Озоном называется активный кислород. Это соединение из 3-х атомов кислорода. Молекулярная формула – O3, молекулярный вес 48, что тяжелее кислорода в 2,5 раза. Молекула О3 неустойчива и при достаточных концентрациях в воздухе при нормальных условиях самопроизвольно за несколько десятков минут превращается в O2 с выделением тепла.
Озоновый слой находится от 19 до 35 км над поверхностью Земли. Озон образуется и близко к поверхности Земли во время грозы, при ударе молнии, и в рентгеновском оборудовании.
Озон соединяется с другими веществами значительно быстрее, чем кислород. Озон очень быстро убивает бактерии, по этой причине его используют для очистки воды и воздуха в помещениях.
Впервые озон был обнаружен в 1785 году голландским физиком Ван Марумом. В 1850 году была определена высокая активность озона как окислителя и способность его присоединяться к двойным связям в реакциях со многими органическими соединениями. Оба эти свойства озона в дальнейшем нашли широкое практическое применение.
Озон, являясь одним из сильнейших окислителей, обладает сильными дезинфицирующими свойствами. Он способен разрушать вирусы, бактерии, а также воздействовать на те микроорганизмы, которые устойчивы к действию хлора.
Озон для очистки воды применяется уже более ста лет. Впервые для обеззараживания и дезодорации воды озон был применен в 1898 году в г. Сан Мор (Франция). Уже в 1907 году был построен первый завод по озонированию воды во французском городе Бон Вуаяж, который обрабатывал 22500 кубических метров воды в сутки из реки Вазюби для нужд города Ниццы. В 1911 г. была пущена в эксплуатацию станция озонирования питьевой воды в Санкт-Петербурге. В 1916 г. действовало уже 49 установок по озонированию питьевой воды. Широкое же распространение озон получил только в течение последних 30 лет благодаря появлению надежных, компактных и энергосберегающих аппаратов для его синтеза – озонаторов (генераторов озона).
А как антисептическое средство, был использован во время Первой мировой войны. С 1935 г. стали использовать введение озонокислородной смеси ректально для лечения различных заболеваний кишечника (проктит, геморрой, язвенный колит, свищи, подавление патогенных микроорганизмов). Изучение действия озона позволило использовать его в хирургической практике при инфекционных поражениях, лечении туберкулеза, пневмонии, гепатита, герпетической инфекции, анемии и пр. В Москве в 1992 г. под руководством заслуженного деятеля науки РФ, Д.М.Н. Змызговой А.В. создан «Научно-практический центр озонотерапии», где озон используется для лече­ния многих заболеваний. Сегодня озон считается популярными эффективным средством обеззараживания воды, воздуха и очищения продуктов питания.
В настоящее время 95% питьевой воды в Европе и США проходит подготовку с использованием озона. Озонирование применяют также при очистке сточных вод от фенолов, нефтепродуктов, цианидов, сульфидов и др. примесей, опасных для окружающей среды.
Атмосферный озон играет важную роль для всего живого на планете. Образуя озоновый слой в стратосфере, он защищает растения и животных от жёсткого ультрафиолетового излучения. Поэтому проблема образования озоновых дыр имеет особое значение. Самая большая озоновая дыра диаметром свыше 1000 км впервые была обнаружена в 1985 году, на Южном полушарии, над Антарктидой.

Любопытные факты об озоновом слое Земли и его разрушении

Озоновый слой — это своего рода покрывало, надёжно защищающее нашу планету от ультрафиолетового излучения. 16 сентября 1987 года в Монреале был подписан Протокол об озоноразрушающих веществах. Его суть сводилась к остановке производства химических веществ, которые разрушают озоновый слой планеты. В честь этой даты был установлен Международный день охраны озонового слоя, который отмечается ежегодно 16 сентября начиная с 1995 года. АиФ.ru рассказал некоторые интересные факты об озоновом слое планеты.

Что такое озоновый слой

Озоновый слой — это часть стратосферы Земли на высоте от 12 до 30 км (в зависимости от широты). Он возник под воздействием солнечного ультрафиолета, который разбил молекулярный кислород О2 на атомы. Эти атомы затем соединились с другими молекулами О2 и превратились в озон — О3. По сути, чем выше концентрация озона, тем лучше он защищает биологические организмы от солнечной радиации.

Словосочетание «озоновая дыра» появилось не потому, что в озоне на самом деле нашли дыры. Термин этот возник благодаря спутниковым снимкам общего содержания озона в атмосфере над Антарктикой, на которых было видно, как меняется толщина озонового слоя, в зависимости от сезона.

Разрушение озонового слоя и воздействие фреонов

Впервые о том, что озоновый слой истончается, заговорили в 1957 году. Некоторые исследователи в процессе колебания толщины озонового слоя проблемы не видят. В конце полярной зимы и в начале полярной весны слой озона сокращается, а после наступления полярного лета он увеличивается.

Считается, что фреоны, используемые в производстве бытовых аэрозолей, вспенивателя теплоизоляции и холодильников, оказывают негативное влияние на озоновый слой. Как только появились соответствующие исследования, производители этих вещество пытались дискредитировать гипотезу.

Однако тот факт, что фреон влияет на истощение озонового слоя, доказали исследователи Пауль Крутцен, Марио Молина и Шервуд Роуланд в 1995 году. За это им была вручена Нобелевская премия.

Озоновые дыры

Основные выбросы фреонов происходят в Северном полушарии, а наиболее интенсивное истощение озонового слоя наблюдается над Антарктикой. Почему? Оказывается, фреоны хорошо перемещаются в слоях тропосферы и стратосферы, а срок их «жизни» исчисляется годами.Ветер разносит фреоны по всей атмосфере, в том числе и в Антарктику. При очень низких температурах происходит необычная химическая реакция — на ледяных кристалликах стратосферных облаков из фреонов выделяется хлор и замерзает. С приходом весны льдинки тают, и высвобождается хлор, который разрушает озон.

Разрушается ли озоновый слой только над Антарктикой? Нет. Озоновый слой истончается над обоими полушариями, что доказано долговременными измерениями концентрации озона в разных точках планеты.

Глобальное потепление

Не все учёные сходятся во мнении относительно глобального потепления. Хотя в 1995 году на Мадридской конференции ООН потепление было признано научным фактом, некоторые до сих пор считают это мифом и приводят свои доказательства.

Согласно наиболее распространённой точке зрения в научной сфере, глобальное потепление — это реальность, и происходит оно из-за деятельности человека. Не последнюю роль в этом играет истончение озонового слоя.

Как следует из последних наблюдений, северные реки остаются замёрзшими в среднем на 2 недели меньше, чем раньше. Кроме того, продолжается таяние ледников.

Что такое Озон?

Начнем с самого простого вопроса: Откуда вообще берется озон и что это такое?

Для того, чтобы нам с вами жить, нужен кислород, то есть молекулы О2. Об этом все мы знаем еще со школы. Однако, кислород имеет аллотропную модификацию: О3, которую называют озоном.

В природе озон может образоваться несколькими способами. Первый – благодаря солнечной радиации. Второй – благодаря электрическим разрядам в атмосфере, то есть молниям.

Третий – в электромагнитных полях силовых кабелей и других электрических устройств.

Какое применение имеет озон?

Во-первых , озон является хорошим средством для обеззараживания питьевой воды, очистки промышленных сточных вод и выбросов в атмосферу от вредных примесей, например от фенолов и цианидов.

Во-вторых , в химии озон применяется как сильный окислитель.

Благодаря этому свойству озон используется для стерилизации изделий медицинского назначения; для отбеливания бумаги; для очистки масел.

Так что озон можно считать санитаром окружающей среды.

Также, тот факт, что озон более сильный окислитель, чем кислород нашел применение озону в качестве окислителя ракетного топлива. Только не в чистом виде, а в виде смеси кислород-озон.

В чистом виде жидкий озон не применяют, так как он химически неустойчив и взрывоопасен. Да к тому же озон еще и токсичен. На этом моменте плавно перейдем к отрицательным моментам, связанным с озоном.

Как выясняется, озон не во всех случаях полезен.

Конечно в XXI веке многие фирмы выпускают бытовые озонаторы для дезинфекции помещений, например для дома. Но почему-то они умалчивают о мерах безопасности.

Когда вы обеззараживаете помещение, используя такой прибор, не надо самому при этом присутствовать в помещении. Иначе вы рискуете медленно, но верно обеззаразить помещение и от себя, так как озон токсичен.

А потом кругом кричат, что экология у нас дрянь, сосед умер от рака, А ведь не пил, не курил, озонатором пользовался, за здоровьем следил.

Да, существуют озонотерапии в некоторых медицинских учреждениях. Но их эффективность клинически не доказана и в развитых странах озонотерапия не признаётся лекарственным методом.

Но если вы хотите дома убить плесень и бактерии, то озон к вашим услугам.

Что еще может сделать озон. Ну например…, хотя возле земли его мало, но его достаточно, чтобы разрушать резину, да хотя бы покрышек автомобилей или в рамах пластиковых окон. Резина трескается и постепенно разрушается.

На высоте 20-25 км над землей находится так называемый озоновый слой. В нем наибольшее содержание озона, где он образуется в результате воздействия ультрафиолетового излучения Солнца на молекулу кислорода.

Ультрафиолетовое излучение также действует на озон, разрушая его. При этом почти полностью поглощается жесткая часть ультрафиолета, которая вызывает загар и рак кожи, и до поверхности Земли доходит лишь несколько процентов.

Озоновый слой образовался в атмосфере Земли примерно 500—600 млн лет назад, когда в ней накопилось достаточно кислорода вследствие фотосинтеза. И только лишь после образования озонового слоя жизнь смогла выйти из океанов;

Без этого высокоразвитые формы жизни типа млекопитающих, включая человека, не возникли бы.

Теперь поговорим о химическом получении озона.

Для этого используем реакцию персульфата аммония с азотной кислотой:

3 (NH4)2S2O8 + 6 HNO3 + 3 H2O = 6 NH4NO3 + 6 H2SO4 + O3

Осторожно подогреем смесь в колбочке и пропустим выходящий газ через раствор иодида калия. В результате образуется йод и раствор окрашивается в жёлтый цвет:

2 KI + O3 + H2O = 2 KOH + I2 + O2

Подводя итоги можно сказать о том, что озон является как помощником человека в некоторых делах и спасителем от солнечной радиации, так и сильным окислителем и ядовитым газом, который оказывает очень пагубное влияние.

Источники:

http://zona-ozona.ru/ozon.html
http://ok.ru/zached/topic/67758542012590
http://nlo-mir.ru/palnetazemla/24169-ljubopytnye-fakty-ob-ozonovom-sloe-zemli-i-ego-razrushenii.html
http://zen.yandex.ru/media/id/5c5ab2e972176c00b0beb6c3/5c70682c13cc4400b3abd275