Озоны үндсэн урвал. Озон (химийн элемент): шинж чанар, томъёо, тэмдэглэгээ

МОСКВА, 9-р сарын 16 – РИА Новости.Дэлхий дээрх бүх амьдралыг нарны хортой хэт ягаан туяанаас хамгаалдаг нимгэн "бамбай" болох озоны давхаргыг хамгаалах олон улсын өдрийг 9-р сарын 16-ны даваа гарагт тэмдэглэдэг - 1987 онд алдарт Монреалийн протоколд гарын үсэг зурсан энэ өдөр.

IN хэвийн нөхцөлОзон буюу O3 нь цайвар цэнхэр хий бөгөөд хөргөхөд хар хөх шингэн болж, дараа нь хөх-хар талст болж хувирдаг. Манай гаригийн агаар мандал дахь озон нь нийт эзлэхүүнээрээ сая тутамд 0.6 хэсгийг эзэлдэг: энэ нь жишээлбэл, агаар мандлын шоо метр тутамд ердөө 0.6 байдаг гэсэн үг юм. куб сантиметрозон. Харьцуулбал, нүүрстөрөгчийн давхар исэлАгаар мандалд аль хэдийн сая тутамд 400 орчим хэсэг байдаг - өөрөөр хэлбэл нэг шоо метр агаарт хоёроос илүү шил байна.

Үнэн хэрэгтээ озоны ийм бага агууламжийг дэлхийн адислал гэж нэрлэж болно: 15-30 км-ийн өндөрт амь аврах озоны давхарга үүсгэдэг энэхүү хий нь хүний ​​ойр орчмын хувьд хамаагүй бага "эрхэм" юм. . ОХУ-ын ангиллын дагуу озон нь хамгийн өндөр, нэгдүгээр зэргийн аюулын ангилалд багтдаг - энэ нь хүний ​​хувьд маш хүчтэй исэлдүүлэгч бодис юм.

Ойлгож байна өөр өөр шинж чанаруудкомплекс озоны РИА Новости-д Ломоносовын нэрэмжит Москвагийн Улсын Их Сургуулийн Химийн факультетийн Катализ ба хийн электрохимийн лабораторийн ахлах судлаач Вадим Самойлович тусалсан.

Озоны бамбай

"Энэ бол нэлээд сайн судлагдсан хий, бараг бүх зүйлийг судалсан - бүх зүйл хэзээ ч тохиолддоггүй, гэхдээ гол зүйл бол (мэдэгдэж байгаа) ... Озон олон төрлийн хэрэглээтэй байдаг. Гэхдээ ерөнхийдөө амьдрал бий болсон гэдгийг бүү мартаарай озоны давхарга руу - энэ нь магадгүй юм гол зүйл"гэж Самойлович хэлэв.

Стратосфер мандалд хүчилтөрөгчөөс озон үүсдэг фотохимийн урвал- нөлөөн дор ийм урвал эхэлдэг нарны цацраг. Тэнд озоны агууламж аль хэдийн өндөр болсон - ойролцоогоор 8 миллилитр куб метр. Энэ хий нь зарим нэгдлүүдтэй, жишээлбэл, атомын хлор ба бромтой "уулзах" үед устдаг - эдгээр нь фреон гэж нэрлэгддэг аюултай хлорфтор нүүрстөрөгчийн нэг хэсэг юм. Монреалийн протоколоос өмнө тэдгээрийг хөргөлтийн үйлдвэрт, хийн хайрцагны түлш болгон ашиглаж байсан.

2012 онд Монреалийн протокол 25 жилийн ойгоо тэмдэглэж байх үед НҮБ-ын Байгаль орчны хөтөлбөрийн мэргэжилтнүүд озоны давхаргыг хамгаалахыг дөрвөн чухал зүйлийн нэг гэж нэрлэжээ. хүрээлэн буй орчны асуудал, үүнд хүн төрөлхтөн мэдэгдэхүйц амжилтанд хүрсэн. Үүний зэрэгцээ UNEP 1998 оноос хойш давхрага дахь озоны агууламж буурахаа больсон бөгөөд эрдэмтдийн таамагласнаар 2050-2075 он гэхэд 1980 оноос өмнө бүртгэгдэж байсан түвшиндээ эргэж очих боломжтойг тэмдэглэв.

Озоны утаа

Дэлхийн гадаргаас 30 километрийн зайд озон сайн "ажилдаг" боловч тропосфер буюу гадаргуугийн давхаргад аюултай бохирдуулагч болж хувирдаг. НҮБ-ын Байгаль орчны хүрээлэнгийн мэдээлснээр, сүүлийн 100 жилийн хугацаанд дэлхийн бөмбөрцгийн хойд хагас дахь тропосферийн озоны агууламж бараг гурав дахин нэмэгдсэн нь түүнийг мөн гурав дахь хамгийн чухал “антропоген” хүлэмжийн хий болгож байна.

Энд озон нь агаар мандалд ялгардаггүй, харин озоны "өмнөх бодис" - азотын исэл, дэгдэмхий нүүрсустөрөгч болон бусад зарим нэгдлүүдээр аль хэдийн бохирдсон агаар дахь нарны цацрагийн нөлөөн дор үүсдэг. Озон нь утааны гол бүрэлдэхүүн хэсэг болдог хотуудад автомашины ялгаралт нь түүний гадаад төрх байдалд шууд бусаар "буруутай" байдаг.

Зөвхөн хүмүүс болон уур амьсгал нь газрын түвшний озоноос болж хохирдоггүй. UNEP-ийн тооцоолсноор тропосферийн озоны агууламжийг бууруулснаар ургамалд хортой энэхүү хийнээс болж жил бүр 25 сая тонн будаа, улаан буудай, шар буурцаг, эрдэнэ шишийг алддаг.

Чухамдаа газрын түвшний озон тийм ч ашигтай байхаа больсон учраас цаг уурын албаны мэргэжилтнүүд болон байгаль орчны хяналттүүний агаар дахь концентрацийг байнга хянаж байх гол хотууд, түүний дотор Москва.

Озон нь ашигтай

"Маш нэг сонирхолтой шинж чанаруудозон нь нян устгах үйлчилгээтэй. Бактерицидийн үйл ажиллагааны хувьд энэ нь хлор, манганы хэт исэл, хлорын исэл зэрэг бүх бодисуудын дунд бараг эхнийх нь юм" гэж Вадим Самойлович тэмдэглэв.

Озоны маш хүчтэй исэлдүүлэгч бодис болгодог ижил эрс тэс шинж чанар нь энэхүү хийн хэрэглээг тайлбарладаг. Озоныг байр, хувцас, багаж хэрэгслийг ариутгах, халдваргүйжүүлэх, мэдээжийн хэрэг ус цэвэршүүлэх - ундны болон үйлдвэрлэлийн, тэр ч байтугай бохир усыг цэвэрлэхэд ашигладаг.

Нэмж дурдахад, олон оронд озоныг целлюлозыг цайруулах төхөөрөмжид хлорын орлуулагч болгон ашигладаг гэж шинжээч онцолж байна.

"Хлор нь органик бодистой урвалд орохдоо хлороос хамаагүй илүү хортой органик хлорыг үүсгэдэг томоор нь, энэ нь (хортой хог хаягдлын харагдах байдал - ред.) хлорын концентрацийг огцом бууруулах, эсвэл зүгээр л арилгах замаар зайлсхийх боломжтой. Нэг сонголт бол хлорыг озоноор солих явдал юм” гэж Самойлович тайлбарлав.

Та мөн агаарыг озонжуулах боломжтой бөгөөд энэ нь бас өгдөг сонирхолтой үр дүн- тиймээс Самойловичийн хэлснээр Иваново хотод Бүх Оросын Хөдөлмөрийн аюулгүй байдал, эрүүл ахуйн судалгааны хүрээлэнгийн мэргэжилтнүүд болон тэдний хамт олон олон тооны судалгаа хийсэн бөгөөд энэ үеэр "ээрэх цехүүдэд ердийн агааржуулалтын сувагт тодорхой хэмжээний озон нэмсэн. ” Үүний үр дүнд амьсгалын замын өвчний тархалт буурч, хөдөлмөрийн бүтээмж эсрэгээр нэмэгдсэн. Хүнсний агуулахын агаарыг озонжуулах нь түүний аюулгүй байдлыг нэмэгдүүлэх боломжтой бөгөөд бусад оронд ч ийм туршлага байдаг.

Озон нь хортой

Озон хэрэглэхтэй холбоотой асуудал хэвээр байна - түүний хоруу чанар. Орос улсад озоны хамгийн их зөвшөөрөгдөх концентраци (MAC). атмосферийн агааркуб метрт 0.16 миллиграмм, ажлын талбайн агаарт 0.1 миллиграмм байна. Тиймээс Самойлович тэмдэглээд, ижил озонжуулалт нь байнгын хяналт шаарддаг бөгөөд энэ нь асуудлыг ихээхэн хүндрүүлдэг.

"Энэ техник нь нян устгах бодисыг хувингаар асгах нь нэлээд төвөгтэй хэвээр байна - энэ нь илүү хялбар, үүнийг асгах, тэгээд л болоо, гэхдээ энд ямар нэг бэлтгэл байх ёстой" гэж эрдэмтэн хэлэв.

Озон хүний ​​биед удаан боловч ноцтой хор хөнөөл учруулдаг - озоны бохирдолтой агаарт удаан хугацаагаар өртөх тусам эрсдэл нэмэгддэг. зүрх судасны өвчинболон өвчин амьсгалын замын. Холестеролтой урвалд орсноор уусдаггүй нэгдлүүдийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь атеросклерозын хөгжилд хүргэдэг.

"Зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээнээс дээш концентрацитай үед толгой өвдөх, салст бүрхэвчийг цочроох, ханиалгах, толгой эргэх, ерөнхий ядрах, зүрхний үйл ажиллагаа буурах зэрэг нь хүүхдүүд, ахмад настнуудад амьсгалын замын өвчин тусах буюу хурцадмал байдалд хүргэдэг , мөн астма өвчтэй хүмүүс эрсдэлтэй байна "гэж Рогидрометийн Аэрологийн төв ажиглалтын (CAO) вэбсайтад тэмдэглэжээ.

Озон нь тэсрэх бодис юм

Озон нь амьсгалахад хортой төдийгүй шүдэнзийг нуух хэрэгтэй, учир нь энэ хий маш тэсрэх аюултай. Уламжлал ёсоор озоны хийн аюултай агууламжийн "босго" нь нэг литр агаарт 300-350 миллилитр байдаг гэж зарим эрдэмтэд илүү их хэмжээгээр ажилладаг гэж үздэг. өндөр түвшингэж Самойлович хэлэв. Гэхдээ шингэн озон - хөргөх тусам харанхуйлдаг цэнхэр шингэн нь аяндаа дэлбэрдэг.

Энэ нь шингэн озоныг пуужингийн түлшинд исэлдүүлэгч бодис болгон ашиглахаас сэргийлж байгаа зүйл юм - ийм санаанууд сансрын эрин эхэлснээс хойш удалгүй гарч ирсэн.

“Манай их сургуулийн лаборатори яг энэ санаан дээр гарч ирсэн бөгөөд пуужингийн түлш тус бүр өөрийн гэсэн илчлэгтэй байдаг, өөрөөр хэлбэл шатах үед ямар хэмжээний дулаан ялгардаг, тиймээс пуужин хэр хүчтэй байх нь тодорхой Хамгийн хүчирхэг сонголт бол шингэн устөрөгчийг шингэн озонтой холих явдал юм... Гэхдээ нэг сул тал бий, шингэн озон нь аяндаа, өөрөөр хэлбэл тодорхой шалтгаангүйгээр дэлбэрдэг” гэж Москвагийн Улсын Их Сургуулийн төлөөлөгч хэлэв.

Түүний хэлснээр Зөвлөлт ба Америкийн лабораториуд хоёулаа зарцуулсан " их хэмжээнийҮүнийг ямар нэгэн байдлаар аюулгүй болгохын тулд цаг хугацаа, хүчин чармайлт гаргаснаар энэ нь боломжгүй байсан юм." Самойлович нэг удаа АНУ-аас ирсэн хамт олон онцгой цэвэр озоныг олж авч чадсаныг дурссан бөгөөд энэ нь "тэсэрдэггүй" бололтой "тэд данхны савыг цохиж байсан. Харин дараа нь үйлдвэр бүхэлдээ дэлбэрч, ажил зогссон.

"Бидэнд шингэн озонтой колбо зогсож, зогсох тохиолдол гарч байсан. шингэн азоттэд тэнд нэмээд дараа нь - тэнд азот нь буцалсан, эсвэл ямар нэгэн зүйл - чи ирээд, суулгацын тал нь дутуу, бүх зүйл тоос болсон. Яагаад дэлбэрсэн юм бэ, хэн мэдлээ" гэж эрдэмтэн тэмдэглэв.

Озон - химийн бодис хийн бодис, энэ нь хүчтэй исэлдүүлэгч бодис юм. Хий ямар шинж чанартай, ямар зорилгоор үйлдвэрлэдэг вэ?

ерөнхий мэдээлэл

Озоныг анх 1785 онд Голландын физикч М.ван Марум нээжээ. Агаарт цахилгаан цэнэг алдагдах үед агаар нь тодорхой үнэрийг олж авдаг болохыг анзаарсан. Гэсэн хэдий ч "озон" гэсэн нэр томъёог 1840 онд Германы химич Х.Ф.Шонбейн хожим гаргажээ.

Цагаан будаа. 1. H. F. Shenbein.

Озоны томъёо нь O 3, өөрөөр хэлбэл озон нь хүчилтөрөгчийн гурван молекулаас бүрддэг. Озон нь аллотропик өөрчлөлтхүчилтөрөгч. O 3 - хөнгөн хий цэнхэр өнгөтэй, өвөрмөц үнэртэй, тогтворгүй, хортой. -111.9 градусын температурт энэ хий шингэрдэг. Усанд озоны уусах чадвар нь хүчилтөрөгчөөс их байдаг: 100 боть усанд 49 боть озон уусдаг.

Цагаан будаа. 2. Озоны томъёо.

Энэ бодис нь цахилгаан цэнэгийн үед агаар мандалд үүсдэг. Стратосфер дэх озоны давхарга (гадаргаас 25 км) бүх амьд организмд аюултай хэт ягаан туяаг шингээдэг.

Озон бол хүчилтөрөгчөөс ч хүчтэй исэлдүүлэгч бодис юм. Энэ нь алт, цагаан алт зэрэг металлыг исэлдүүлэх чадвартай.

Озоны тусгай химийн идэвхжил нь түүний молекул нь хүчилтөрөгчийн молекул болон атомын хүчилтөрөгч болж амархан задардагтай холбон тайлбарладаг. Үүссэн атомын хүчилтөрөгч нь молекулын хүчилтөрөгчөөс илүү бодисуудтай илүү идэвхтэй урвалд ордог.

Озон нь калийн иодидын уусмалаас иодыг ялгаруулах чадвартай.

2Kl+2H 2 O+O 3 =I 2 +2KOH+O 2

Озон агуулсан агаарт калийн иодид, цардуулд дэвтээсэн цаас цэнхэр өнгөтэй болдог. Энэ урвалыг озоныг илрүүлэхэд ашигладаг.

1860 онд эрдэмтэд Эндрюс, Тайт нар цэвэр хүчилтөрөгчөөр дүүргэсэн даралт хэмжигчтэй шилэн хоолойг ашиглан хүчилтөрөгч озон болж хувирвал хийн хэмжээ багасдгийг туршилтаар баталжээ.

Озоны үйлдвэрлэл, хэрэглээ

Озонжуулагч дахь хүчилтөрөгчийн цахилгаан цэнэгийн үйлчлэлээр озон үүсдэг.

Озоныг халдваргүйжүүлэхэд ашигладаг ус уух, үйлдвэрийн саармагжуулах зорилгоор Бохир ус, анагаах ухаанд - ариутгагч бодис болгон. Хлоржуулалтын нэгэн адил озонжуулалт нь ариутгах нөлөөтэй боловч озоныг хэрэглэх үед цэвэршүүлсэн усанд хорт бодис үүсдэггүй нь давуу тал юм. Озон нь мөөгөнцөр, бактерийн эсрэг үр дүнтэй байдаг.

Цагаан будаа. 3. Озонжуулалт.

Цочмог хордлогын үед озон нь амьсгалын тогтолцоонд нөлөөлж, нүдний салст бүрхэвчийг цочроож, улмаар өвчин үүсгэдэг. толгой өвдөх. Азотын исэлд нэгэн зэрэг өртөхөд озоны хоруу чанар эрс нэмэгддэг.

Бид юу сурсан бэ?

Озон бол нээсэн хий юм XVIII сүүлзуун ба түүний орчин үеийн нэрзөвхөн онд хүлээн авсан 19-р сарын дунд үезуун. Хүчилтөрөгчөөс ялгаатай нь энэ хий нь өвөрмөц үнэртэй бөгөөд цайвар цэнхэр өнгөтэй байдаг.

Озон гэх мэт хий нь бүх хүн төрөлхтний хувьд маш үнэ цэнэтэй шинж чанартай байдаг. Үүнийг үүсгэсэн химийн элемент нь O. Үнэн хэрэгтээ озон O 3 нь хүчилтөрөгчийн аллотропик өөрчлөлтүүдийн нэг бөгөөд гурван томьёоны нэгжээс (O÷O÷O) бүрддэг. Эхний бөгөөд илүү сайн мэддэг нэгдэл бол хүчилтөрөгч өөрөө, илүү нарийвчлалтайгаар түүний хоёр атом (O = O) - O 2 -аас үүсдэг хий юм.

Аллотропи гэдэг нь нэг химийн элементээс өөр өөр шинж чанартай хэд хэдэн энгийн нэгдлүүдийг үүсгэх чадварыг хэлнэ. Түүний ачаар хүн төрөлхтөн алмаз, бал чулуу, моноклиник болон бусад бодисуудыг судалж, ашиглаж байна. ромб хүхэр, хүчилтөрөгч ба озон. Ийм чадвартай химийн элемент нь зөвхөн хоёр өөрчлөлтөөр хязгаарлагдах албагүй;

Холболтын нээлтийн түүх

Олон тооны органик болон ашигт малтмал, үүнд озон гэх мэт - химийн элемент, тэмдэглэгээ нь O - хүчилтөрөгч, грек хэлнээс орчуулагдсан "oxys" - исгэлэн, "гигномай" - хүүхэд төрүүлэх.

Шинээр нь анх 1785 онд Голландын иргэн Мартин ван Марун цахилгаан цэнэг алдалтын туршилт хийх явцад олж илрүүлсэн бөгөөд түүний анхаарлыг тодорхой үнэр татжээ. Зуун жилийн дараа Францын Шенбейн аянга цахилгаантай бороо орсны дараа хийг "үнэрлэх" гэж нэрлэсэн болохыг тэмдэглэжээ. Гэвч эрдэмтэд өөрсдийн үнэрлэх мэдрэмж нь озоныг өөрөө мэдэрдэг гэж итгэж зарим талаараа хууртсан. Тэдний үнэрлэсэн үнэр нь O3-тэй урвалд орж исэлдүүлсэн үнэр байсан, учир нь хий нь маш идэвхтэй байдаг.

Цахим бүтэц

Химийн элемент болох O2 ба O3 нь ижил бүтцийн хэлтэрхийтэй. Озон илүү их байдаг нарийн төвөгтэй бүтэц. Хүчилтөрөгчийн хувьд бүх зүйл энгийн байдаг - хоёр хүчилтөрөгчийн атом нь элементийн валентын дагуу ϭ ба π-бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэх давхар холбоогоор холбогддог. O 3 нь хэд хэдэн резонансын бүтэцтэй.

Олон тооны холбоо нь хоёр хүчилтөрөгчийг холбодог бөгөөд гурав дахь нь нэг холбоотой байдаг. Тиймээс, π бүрэлдэхүүн хэсгийн шилжилтийн улмаас ерөнхий зураг дээр гурван атом нь сесквикомпонд байдаг. Энэ бонд нь нэг бондоос богино, харин давхар бондоос урт. Эрдэмтдийн хийсэн туршилтууд нь молекулын мөчлөгийн боломжийг үгүйсгэдэг.

Синтезийн аргууд

Озон зэрэг хий үүсэхийн тулд химийн элемент хүчилтөрөгч байх ёстой. хийн орчинзэрэг бие даасан атомууд. Ийм нөхцөл нь хүчилтөрөгчийн молекулууд O 2 нь цахилгаан цэнэггүйдэл эсвэл бусад бөөмсийн үед электронуудтай мөргөлдөх үед үүсдэг. агуу энерги, түүнчлэн хэт ягаан туяагаар цацруулсан үед.

Арслангийн хувь нийт тооБайгалийн агаар мандлын нөхцөлд озон нь фотохимийн аргаар үүсдэг. Хүн химийн үйл ажиллагаанд электролитийн синтез гэх мэт бусад аргыг ашиглахыг илүүд үздэг. Энэ нь үнэн хэрэгтээ оршдог усан орчинПлатинум электродуудыг электролитэд байрлуулж, гүйдэл хийдэг. Урвалын схем:

H 2 O + O 2 → O 3 + H 2 + e -

Физик шинж чанар

Хүчилтөрөгч (O) нь озон гэх мэт бодисыг бүрдүүлэгч нэгж юм - химийн элемент, томъёо, түүнчлэн харьцангуй молийн массүечилсэн хүснэгтэд заасан. O 3-ийг үүсгэснээр хүчилтөрөгч нь O 2-ийн шинж чанараас эрс ялгаатай шинж чанарыг олж авдаг.

Хий цэнхэр өнгө- Энэ бол озон зэрэг нэгдлийн хэвийн төлөв байдал юм. Химийн элемент, томъёо, тоон үзүүлэлтүүд - энэ бүгдийг энэ бодисыг тодорхойлох, судлах явцад тодорхойлсон. түүний хувьд -111.9 ° C, шингэрүүлсэн төлөв нь хар ягаан өнгөтэй бөгөөд цаашид -197.2 ° C хүртэл буурч, хайлж эхэлдэг. Хатуу нэгтгэх байдалозон нь нил ягаан өнгөтэй хар өнгөтэй болдог. Түүний уусах чадвар нь хүчилтөрөгч O 2-ийн энэ шинж чанараас арав дахин их байдаг. Агаар дахь хамгийн бага концентрацитай үед озоны үнэр нь хурц, өвөрмөц бөгөөд металлын үнэрийг санагдуулдаг;

Химийн шинж чанар

Озоны хий нь урвалын үүднээс маш идэвхтэй байдаг. Үүнийг үүсгэдэг химийн элемент нь хүчилтөрөгч юм. Бусад бодисуудтай харьцах озоны зан төлөвийг тодорхойлдог шинж чанарууд нь исэлдүүлэх чадвар өндөр, хийн тогтворгүй байдал юм. Өндөр температурт энэ нь урьд өмнө хэзээ ч байгаагүй хурдацтай задардаг бөгөөд энэ нь металлын исэл, азотын исэл болон бусад катализаторын нөлөөгөөр хурдасдаг. Исэлдүүлэгч бодисын шинж чанар нь молекулын бүтцийн онцлог, хүчилтөрөгчийн атомуудын аль нэгнийх нь хөдөлгөөнт байдлаас шалтгаалан озонд байдаг бөгөөд энэ нь хуваагдах үед хийг хүчилтөрөгч болгон хувиргадаг: O 3 → O 2 + O·

Хүчилтөрөгч (хүчилтөрөгч, озон зэрэг бодисын молекулууд үүсдэг барилгын материал) нь химийн элемент юм. Урвалын тэгшитгэлд бичсэнээр - O·. Озон нь алт, цагаан алт, түүний дэд бүлгээс бусад бүх металлыг исэлдүүлдэг. Энэ нь агаар мандалд байгаа хийтэй урвалд ордог - хүхрийн исэл, азот болон бусад. идэвхгүй байж болохгүй ба органик бодис, завсрын нэгдлүүд үүсэх замаар олон тооны холбоог таслах үйл явц ялангуяа хурдан явагддаг. Урвалын бүтээгдэхүүн нь хор хөнөөлгүй байх нь маш чухал юм орчинмөн хүн. Энэ бол ус, хүчилтөрөгч, өндөр исэл янз бүрийн элементүүд, нүүрстөрөгчийн исэл. Кальци, титан, цахиурын хүчилтөрөгчтэй хоёртын нэгдлүүд нь озонтой харьцдаггүй.

Өргөдөл

"Үнэртэй" хий хэрэглэдэг гол газар бол озонжуулалт юм. Энэхүү ариутгах арга нь хлороор халдваргүйжүүлэхээс хамаагүй илүү үр дүнтэй бөгөөд амьд организмд аюулгүй байдаг. Аюултай галогенээр солигдсон хорт метаны дериватив үүсэхгүй.

Илүү олон удаа ийм байдаг экологийн аргаариутгалыг хүнсний үйлдвэрт ашигладаг. Озоныг хөргөх төхөөрөмж, хүнсний бүтээгдэхүүн хадгалах талбайг цэвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд үнэрийг арилгахад ашигладаг.

Анагаах ухаанд озоны ариутгах шинж чанар нь зайлшгүй шаардлагатай. Тэд шархыг физиологийн уусмалаар ариутгана. Венийн цусыг озонжуулж, хэд хэдэн архаг өвчнийг "үнэрлэх" хийгээр эмчилдэг.

Байгаль, утга учрыг олох

Энгийн бодис озон - элемент хийн найрлагастратосфер, гаригийн гадаргуугаас 20-30 км-ийн зайд оршдог дэлхийн ойролцоох орон зайн бүс нутаг. Энэ нэгдлээс ялгарах нь цахилгаан гүйдэл, гагнуурын явцад, хувилагч машинтай холбоотой процессуудын үед тохиолддог. Гэхдээ дэлхийн агаар мандалд агуулагдах озоны нийт хэмжээний 99% нь стратосферд бий болж, агуулагддаг.

Дэлхийтэй ойрхон сансарт хий байгаа нь амин чухал ач холбогдолтой болсон. Энэ нь бүх амьд биетүүдийг нарны үхлийн аюултай хэт ягаан туяанаас хамгаалдаг озоны давхарга гэж нэрлэгддэг давхарга үүсгэдэг. Хачирхалтай нь, гэхдээ асар их ашиг тусын зэрэгцээ хий нь хүмүүст аюултай. Хүний амьсгалж буй агаар дахь озоны агууламж ихсэх нь химийн хэт идэвхтэй үйл ажиллагаанаас болж биед хортой.

Оршил

Озон бол энгийн бодис бөгөөд хүчилтөрөгчийн аллотропик өөрчлөлт юм. Хүчилтөрөгчөөс ялгаатай нь озоны молекул нь гурван атомаас бүрддэг. Ердийн нөхцөлд энэ нь хурц үнэртэй байдаг тэсрэх хийцэнхэр өнгөтэй, хүчтэй исэлдүүлэх шинж чанартай.

Озон бол дэлхийн агаар мандлын байнгын бүрэлдэхүүн хэсэг юм. чухал үүрэгтүүн дээр амьдралыг хадгалахын тулд. Газрын давхаргад дэлхийн агаар мандалозоны агууламж огцом нэмэгддэг. Ерөнхий төлөвАгаар мандал дахь озоны түвшин улирал бүрээс хамаарч өөрчлөгддөг. Агаар мандлын озон нь дэлхий дээрх амьдралыг дэмжих гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь дэлхийг тодорхой үүргийн хортой нөлөөллөөс хамгаалдаг нарны цацраг, ингэснээр дэлхий дээрх амьдралыг хадгалахад тусалдаг.

Тиймээс озон нь биологийн эдэд ямар нөлөө үзүүлж болохыг олж мэдэх шаардлагатай.

Ерөнхий шинж чанаруудозон

Озон - триатом молекулуудаас бүрддэг O 3 аллотропик өөрчлөлтхүчилтөрөгч. Түүний молекул нь диамагнит бөгөөд өнцгийн хэлбэртэй байдаг. Молекул дахь холбоо нь орон зайгүй, гурван төвтэй.

Цагаан будаа. 1 Озоны бүтэц

Хоёулаа O-O холболтуудозоны молекул дахь ижил урт нь 1.272 Angstroms байна. Бондын хоорондох өнцөг нь 116.78 ° байна. Төвийн хүчилтөрөгчийн атом sp²-эрлийзжсэн, нэг хос электронтой. Молекул нь туйлтай диполь момент 0.5337 D.

Озон дахь химийн бондын шинж чанар нь түүний тогтворгүй байдлыг тодорхойлдог тодорхой хугацааозон нь аяндаа хүчилтөрөгч болж хувирдаг: 2O3 -> 3O2) ба исэлдүүлэх чадвар өндөр (озон нь хэд хэдэн урвалд орох чадвартай) молекулын хүчилтөрөгчорохгүй). Органик бодисуудад озоны исэлдэлтийн нөлөө нь радикалууд үүсэхтэй холбоотой: RH+ O3 RО2 +OH.

Эдгээр радикалууд нь радикалыг эхлүүлдэг гинжин урвалуудбиоорганик молекулуудтай (липид, уураг, нуклейн хүчил), энэ нь эсийн үхэлд хүргэдэг. Ундны усыг ариутгахын тулд озоныг ашиглах нь микробыг устгах чадварт суурилдаг. Озон нь хайхрамжгүй ханддаггүй дээд организмууд. Озон агуулсан агаар мандалд удаан хугацаагаар өртөх (жишээлбэл, физик эмчилгээний өрөө, кварцын цацраг) нь ноцтой хохирол учруулж болзошгүй. мэдрэлийн систем. Тиймээс озон их тунгаар хэрэглэх нь хортой хий юм. Ажлын талбайн агаар дахь зөвшөөрөгдөх дээд концентраци нь 0.0001 мг / литр байна. Озоны бохирдол агаарын орчинбага уусах чадвартай тул усыг озонжуулах явцад үүсдэг.

Нээлтийн түүх.

Озоныг анх 1785 онд Голландын физикч М.Ван Марум нээсэн бөгөөд үүгээр дамжуулан агаарт цахилгаан оч гүйлсний дараа олж авдаг өвөрмөц үнэр, исэлдүүлэгч шинж чанар, түүнчлэн энгийн температурт мөнгөн устай үйлчилдэг. Энэ нь гялбаагаа алдаж, шилэнд наалдаж эхэлдэг. Гэсэн хэдий ч үүнийг шинэ бодис гэж тайлбарлаагүй бөгөөд ван Марум онцгой "цахилгаан бодис" үүсч байна гэж үздэг.

Хугацаа озон 1840 онд Германы химич Х.Ф.Шонбейн анхилуун үнэртэй байхаар санал болгож, онд толь бичигт оржээ. XIX сүүлзуун. Олон эх сурвалжууд 1839 онд озоныг нээхэд ач холбогдол өгдөг. 1840 онд Шонбейн озоны иодыг калийн иодидоос салгах чадварыг харуулсан.

Хүчилтөрөгчийг озон болгон хувиргах үед хийн эзэлхүүн багасдаг болохыг Эндрюс, Тат нар цэвэр хүчилтөрөгчөөр дүүргэсэн даралт хэмжигчтэй шилэн хоолойг ашиглан цагаан алтны утсыг гагнаж цахилгаан гүйдэл үүсгэх туршилтаар нотолсон.

Физик шинж чанар.

Озон бол озонжуулсан хүчилтөрөгчийн 1 метр хүртэл зузаантай мэдэгдэхүйц давхаргаар харахад харагдах цэнхэр хий юм. IN хатуу төлөвозон нь нил ягаан өнгөтэй хар өнгөтэй. Шингэн озон нь гүн цэнхэр өнгөтэй; 2 мм-ээс ихгүй давхаргад ил тод. зузаан; нэлээд удаан эдэлгээтэй.

Үл хөдлөх хөрөнгө:

§ Молекулын масс- 48 цагт

§ Хэвийн нөхцөлд хийн нягт 2.1445 г/дм³ байна. Харьцангуй нягтралхүчилтөрөгчийн хий 1.5; агаараар - 1.62

§ Шингэний нягт -183 °C - 1.71 г/см³

§ Буцлах цэг - −111.9 ° C. (шингэн озоны хувьд - 106 ° C.)

§ Хайлах цэг - −197.2 ± 0.2 ° C (хэрэглэх температурыг тодорхойлохдоо озоны хэт хөргөх чадварыг харгалзаагүй тул ихэвчлэн -251.4 ° C гэж өгсөн хайлах цэг нь алдаатай байдаг).

§ 0 ° C-т усанд уусах чадвар нь 0.394 кг/м³ (0.494 л/кг), хүчилтөрөгчөөс 10 дахин их.

§ Хийн төлөвт озон нь диамагнит, шингэн төлөвт сул парамагнит шинж чанартай байдаг.

§ Үнэр нь хурц, өвөрмөц "металл" (Менделеевийн хэлснээр - "хавчны үнэр"). Өндөр концентрацитай үед хлор шиг үнэртэй байдаг. 1: 100,000-аар шингэлсэн ч үнэр нь мэдэгдэхүйц юм.

Химийн шинж чанар.

Химийн шинж чанарозон нь исэлдүүлэх өндөр чадвараараа тодорхойлогддог.

O 3 молекул нь тогтворгүй бөгөөд хэвийн нөхцөлд агаарт хангалттай концентрацитай үед дулаан ялгарснаар хэдэн арван минутын дараа аяндаа O 2 болж хувирдаг. Температурын өсөлт, даралт буурах нь диатомийн төлөвт шилжих хурдыг нэмэгдүүлдэг. Өндөр концентрацитай үед шилжилт нь тэсрэх аюултай.

Үл хөдлөх хөрөнгө:

§ Металлын исэлдэлт

§ Металл бус бодисыг исэлдүүлэх

§ Оксидуудтай харилцан үйлчлэх

§ шаталт

§ Озонид үүсэх

Озон үйлдвэрлэх арга

Озон нь атомын хүчилтөрөгч ялгарах олон процесст үүсдэг, жишээлбэл, хэт исэл задрах, фосфорын исэлдэлт гэх мэт. Үйлдвэрийн хувьд үүнийг агаар эсвэл озонизатор дахь хүчилтөрөгчөөс цахилгаан гүйдлийн нөлөөгөөр гаргаж авдаг. O3 нь O2-ээс илүү амархан шингэрдэг тул тэдгээрийг салгахад хялбар байдаг. Анагаах ухаанд озон эмчилгээний озоныг зөвхөн эндээс авдаг цэвэр хүчилтөрөгч. Агаарыг хатуу бодисоор туяарах үед хэт ягаан туяаозон үүсдэг. Үүнтэй ижил үйл явц нь тохиолддог дээд давхаргуудозоны давхарга үүсч, нарны цацрагаар хадгалагдаж байдаг агаар мандал.

Доор бид агаараас хүчилтөрөгч авах талаар ярих болно, гэхдээ одоо бид цахилгаан мотор ажиллаж, агааржуулалтыг зориудаар унтраасан өрөөнд орох болно.

Эдгээр хөдөлгүүрүүд нь агаараас юу ч хэрэглэдэггүй, агаарт юу ч гаргадаггүй тул агаарын бохирдлын эх үүсвэр болж чадахгүй. Гэсэн хэдий ч энд амьсгалах үед хоолойд зарим цочрол мэдрэгддэг. Хөдөлгүүр эхлэхээс өмнө цэвэр агаарт юу тохиолдсон бэ?

Энэ өрөөнд коммутатор гэж нэрлэгддэг моторууд ажилладаг. Моторын хөдөлгөөнт контактууд - ламелла дээр оч ихэвчлэн үүсдэг. Нэг оч дээр өндөр температурХүчилтөрөгчийн молекулууд хоорондоо нийлж озон (O 3) үүсгэдэг.

Хүчилтөрөгчийн молекул нь 2 атомаас бүрдэх ба тэдгээр нь үргэлж хоёр валентыг (0 = 0) харуулдаг.

Озоны молекулын бүтцийг хэрхэн төсөөлж болох вэ? Хүчилтөрөгчийн валент өөрчлөгдөх боломжгүй: озоны хүчилтөрөгчийн атомууд бас байх ёстой давхар бонд. Тиймээс озоны молекулыг ихэвчлэн гурвалжин хэлбэрээр дүрсэлдэг бөгөөд тэдгээрийн буланд 3 хүчилтөрөгчийн атом байдаг.

Озон- хурц, өвөрмөц үнэртэй хөхрөлт хий. Хүчилтөрөгчөөс озон үүсэх нь их хэмжээний дулаан шингээлттэй байдаг.

"Озон" гэдэг үг нь Грекийн "аллос" - бусад ба "тропос" - эргэлтээс гаралтай бөгөөд үүсэх гэсэн утгатай энгийн бодисуудижил элементээс.

Озон бол хүчилтөрөгчийн аллотропик өөрчлөлт юм. Энэ бол энгийн бодис юм. Түүний молекул нь хүчилтөрөгчийн 3 атомаас бүрдэнэ. Технологийн хувьд озоныг озонжуулагч гэж нэрлэгддэг тусгай төхөөрөмжөөр олж авдаг.

Эдгээр төхөөрөмжүүдэд хүчилтөрөгчийг одоогийн эх үүсвэрт холбогдсон электрод агуулсан хоолойгоор дамжуулдаг. өндөр хүчдэлийн. Хоёр дахь электрод нь хоолойн гадна талд ороосон утас юм. Электродуудын хооронд үүсдэг цахилгаан цэнэггүйдэл, хүчилтөрөгчөөс озон үүсдэг. Озонжуулагчаас гарах хүчилтөрөгч нь 15 орчим хувь озон агуулдаг.

Хүчилтөрөгч туяанд өртөхөд озон бас үүсдэг цацраг идэвхт элементрадиум эсвэл хэт ягаан туяаны хүчтэй урсгал. Анагаах ухаанд өргөн хэрэглэгддэг кварцын чийдэн ялгаруулдаг хэт ягаан туяа. Ийм учраас кварцын чийдэн удаан ажиллаж байгаа өрөөнд агаар амьсгал боогддог.

Та озон болон химийн хувьд- калийн перманганат дээр төвлөрсөн хүхрийн хүчлийн үйлдэл эсвэл нойтон фосфорын исэлдэлт.

Озоны молекулууд нь маш тогтворгүй бөгөөд амархан задарч молекул болон атомын хүчилтөрөгч (O 3 = O 2 + O) үүсгэдэг. Атомын хүчилтөрөгч нь янз бүрийн нэгдлүүдийг маш амархан исэлдүүлдэг тул озон нь хүчтэй исэлдүүлэгч бодис юм. Өрөөний температурт хүчилтөрөгчийн орчинд нэлээд тогтвортой байдаг мөнгөн ус, мөнгийг амархан исэлдүүлдэг.

Озоны нөлөөгөөр органик будагч бодисууд өнгөө алдаж, резинэн бүтээгдэхүүн устаж, уян хатан чанараа алдаж, бага зэрэг шахагдах үед хагардаг.

Эфир, спирт, гэрэлтүүлэгч хий зэрэг шатамхай бодисууд нь өндөр озонжсон агаартай харьцахад гал авалцдаг. Озонжуулсан агаараар дамждаг хөвөн ноос нь мөн гал авалцдаг.

Хүчтэй исэлдүүлэх шинж чанарозоныг агаар, усыг ариутгахад ашигладаг. Усаар дамжин өнгөрөх озонжуулсан агаар нь түүний доторх эмгэг төрүүлэгч бактерийг устгаж, амт, өнгийг нь сайжруулдаг.

Хортой бактерийг устгах зорилгоор агаарыг озонжуулах нь тийм ч их ашиглагддаггүй үр дүнтэй цэвэрлэгээагаар нь озоны их хэмжээний концентрацийг шаарддаг бөгөөд өндөр концентраци нь хүний ​​эрүүл мэндэд хортой - энэ нь хүнд амьсгал боогдуулдаг.

Бага концентрацитай үед озон нь бүр тааламжтай байдаг. Энэ нь жишээлбэл, аадар борооны дараа, аянгын асар том цахилгаан оч болох үед агаар дахь хүчилтөрөгчөөс озон үүсдэг бөгөөд энэ нь агаар мандалд аажмаар тархаж, амьсгалах үед хөнгөн, тааламжтай мэдрэмжийг төрүүлдэг. Бид ойд, ялангуяа өтгөн нарсан ойд хүчилтөрөгчийн нөлөөгөөр янз бүрийн органик давирхайг исэлдүүлж, озон ялгаруулдаг ийм зүйлтэй тулгардаг. Давирхайн нэг хэсэг болох turpentine шилмүүст мод, ялангуяа амархан исэлддэг. Тийм учраас дотор шилмүүст ойагаар үргэлж тодорхой хэмжээний озон агуулдаг.

У эрүүл хүнагаар нарс ойтааламжтай мэдрэмжийг төрүүлдэг. Мөн хүний ​​хувьд өвчтэй уушигЭнэ агаар нь эдгээхэд хэрэгтэй бөгөөд шаардлагатай байдаг. Зөвлөлт улсбаячуудыг ашигладаг нарс ойэх орныхоо янз бүрийн бүс нутагт эрүүл мэндийн сувилал байгуулдаг.