Reagimi bazë i ozonit. Ozoni (elementi kimik): vetitë, formula, emërtimi

MOSKË, 16 shtator – RIA Novosti. Dita Ndërkombëtare për Ruajtjen e Shtresës së Ozonit, një "mburojë" e hollë që mbron të gjithë jetën në Tokë nga rrezatimi i dëmshëm ultravjollcë i Diellit, festohet të hënën, më 16 shtator - në këtë ditë u nënshkrua Protokolli i famshëm i Montrealit në 1987.

NË kushte normale Ozoni, ose O3, është një gaz blu i zbehtë që kthehet në një lëng blu të errët dhe më pas në kristale blu-zezë ndërsa ftohet. Në total, ozoni në atmosferën e planetit përbën rreth 0,6 pjesë për milion në vëllim: kjo do të thotë, për shembull, se në çdo metër kub të atmosferës ka vetëm 0,6 centimetër kub ozonit. Per krahasim, dioksid karboni tashmë ka rreth 400 pjesë për milion në atmosferë - domethënë më shumë se dy gota për të njëjtin metër kub ajër.

Në fakt, një përqendrim kaq i vogël i ozonit mund të quhet një bekim për Tokën: ky gaz, i cili formon shtresën e ozonit shpëtimtar në një lartësi prej 15-30 kilometrash, është shumë më pak "fisnik" në afërsi të njerëzve. . Sipas klasifikimit rus, ozoni i përket substancave të klasës së parë të rrezikut - është një agjent shumë i fortë oksidues që është jashtëzakonisht toksik për njerëzit.

Kuptoni veti të ndryshme kompleksi i ozonit RIA Novosti u asistua nga Vadim Samoilovich, një studiues i lartë në Laboratorin e Katalizës dhe Elektrokimisë së Gazit të Fakultetit të Kimisë të Universitetit Shtetëror të Moskës Lomonosov.

Mburoja e ozonit

"Ky është një gaz mjaft i studiuar, pothuajse gjithçka është studiuar - gjithçka nuk ndodh kurrë, por gjëja kryesore (dihet) ... Ozoni ka shumë aplikime të ndryshme Por mos harroni se, në përgjithësi, jeta u ngrit falë në shtresën e ozonit - kjo është ndoshta Pika kryesore", thotë Samoiloviç.

Në stratosferë, ozoni formohet nga oksigjeni si rezultat reaksionet fotokimike- reaksione të tilla fillojnë nën ndikim rrezatim diellor. Atje përqendrimi i ozonit është tashmë më i lartë - rreth 8 mililitra për metër kub. Gazi shkatërrohet kur "takohet" me komponime të caktuara, për shembull, klorin atomik dhe bromin - këto janë substancat që janë pjesë e klorofluorokarboneve të rrezikshme, të njohura më mirë si freone. Para Protokollit të Montrealit, ato përdoreshin, ndër të tjera, në industrinë e ftohjes dhe si shtytës në fishekët e gazit.

Në vitin 2012, kur Protokolli i Montrealit festoi 25 vjetorin e tij, ekspertët nga Programi i Kombeve të Bashkuara për Mjedisin (UNEP) e quajtën mbrojtjen e shtresës së ozonit si një nga vetëm katër kyçet. probleme mjedisore, në të cilën njerëzimi ka arritur sukses të rëndësishëm. Në të njëjtën kohë, UNEP vuri në dukje se përmbajtja e ozonit në stratosferë kishte pushuar së rëni që nga viti 1998 dhe, sipas parashikimeve të shkencëtarëve, deri në 2050-2075 mund të kthehet në nivelet e regjistruara para vitit 1980.

Smogu i ozonit

30 kilometra larg sipërfaqes së Tokës, ozoni “sjell” mirë, por në troposferë, shtresën sipërfaqësore, rezulton të jetë një ndotës i rrezikshëm. Sipas UNEP-it, përqendrimi i ozonit troposferik në hemisferën veriore është trefishuar pothuajse gjatë 100 viteve të fundit, gjë që e bën atë gazin serrë të tretë më të rëndësishëm "antropogjen".

Këtu, ozoni gjithashtu nuk lëshohet në atmosferë, por formohet nën ndikimin e rrezatimit diellor në ajër, i cili tashmë është i ndotur me "pararendësit" e ozonit - oksidet e azotit, hidrokarburet e paqëndrueshme dhe disa komponime të tjera. Në qytetet ku ozoni është një nga komponentët kryesorë të smogut, emetimet e automjeteve në mënyrë indirekte "fajësohen" për pamjen e tij.

Nuk janë vetëm njerëzit dhe klima që vuajnë nga ozoni në nivelin e tokës. UNEP vlerëson se ulja e përqendrimeve të ozonit troposferik mund të ndihmojë në ruajtjen e rreth 25 milionë tonë oriz, grurë, soje dhe misër që humbasin çdo vit për shkak të këtij gazi, i cili është toksik për bimët.

Pikërisht për shkak se ozoni në nivel tokësor nuk është më aq i dobishëm, specialistët e shërbimit meteorologjik dhe monitorimi i mjedisit monitorojnë vazhdimisht përqendrimet e tij në ajër qytete të mëdha, duke përfshirë Moskën.

Ozoni është i dobishëm

"Një nga shumë veti interesante ozoni është baktericid. Për sa i përket aktivitetit baktericid, është praktikisht i pari në mesin e të gjitha substancave të tilla, klori, peroksidi i manganit, oksidi i klorit, "vëren Vadim Samoilovich.

E njëjta natyrë ekstreme e ozonit, që e bën atë një agjent shumë të fortë oksidues, shpjegon aplikimet e këtij gazi. Ozoni përdoret për sterilizimin dhe dezinfektimin e ambienteve, veshjeve, veglave dhe, natyrisht, për pastrimin e ujit - si ujërat e pijshëm ashtu edhe industrialë dhe madje edhe të mbeturinave.

Përveç kësaj, thekson eksperti, ozoni në shumë vende përdoret si zëvendësues i klorit në instalimet për zbardhjen e celulozës.

“Klori (kur reagon) me lëndën organike prodhon një klor organik, i cili është shumë më toksik sesa thjesht klori në përgjithësi, kjo (shfaqja e mbetjeve toksike - red.) mund të shmanget ose duke ulur ndjeshëm përqendrimin e klorit, ose thjesht duke e eliminuar atë. Një nga opsionet është zëvendësimi i klorit me ozonin,” shpjegoi Samoilovich.

Ju gjithashtu mund të ozononi ajrin, dhe kjo gjithashtu jep rezultate interesante- kështu, sipas Samoilovich, në Ivanovo, specialistë nga Instituti Kërkimor Gjith-Rus i Sigurisë dhe Shëndetit në Punë dhe kolegët e tyre kryen një seri të tërë studimesh gjatë të cilave "në dyqanet rrotulluese një sasi e caktuar ozoni u shtua në kanalet e zakonshme të ventilimit. ” Si rezultat, prevalenca e sëmundjeve të frymëmarrjes u ul, dhe produktiviteti i punës, përkundrazi, u rrit. Ozonimi i ajrit në magazinat ushqimore mund të rrisë sigurinë e tij dhe përvoja të tilla ka edhe në vende të tjera.

Ozoni është toksik

Kapja me përdorimin e ozonit është ende e njëjtë - toksiciteti i tij. Në Rusi, përqendrimi maksimal i lejuar (MAC) për ozonin në ajri atmosferikështë 0,16 miligramë për metër kub, dhe në ajrin e zonës së punës - 0,1 miligramë. Prandaj, vëren Samoilovich, i njëjti ozonim kërkon monitorim të vazhdueshëm, gjë që e ndërlikon shumë çështjen.

"Kjo teknikë është ende mjaft komplekse Hidhni një kovë me një lloj baktericid - është shumë më e thjeshtë, derdhni atë dhe kaq, por këtu duhet të shikoni, duhet të ketë një lloj përgatitjeje," thotë shkencëtari.

Ozoni dëmton trupin e njeriut ngadalë por seriozisht - me ekspozimin e zgjatur ndaj ajrit të ndotur nga ozoni, rreziku rritet. sëmundjet kardiovaskulare dhe sëmundjeve traktit respirator. Duke reaguar me kolesterolin, ai formon komponime të patretshme, gjë që çon në zhvillimin e aterosklerozës.

“Në përqendrime mbi nivelet maksimale të lejuara, mund të shfaqen dhimbje koke, acarim të mukozave, kollë, marrje mendsh, lodhje të përgjithshme dhe rënie të aktivitetit kardiak , dhe astmatikët janë në rrezik”, - shënohet në faqen e internetit të Observatorit Qendror Aerologjik (CAO) të Roshydromet.

Ozoni është shpërthyes

Ozoni nuk është vetëm i dëmshëm për t'u thithur, por edhe shkrepset duhet të fshihen, sepse ky gaz është shumë shpërthyes. Tradicionalisht, "pragu" për përqendrimet e rrezikshme të gazit të ozonit konsiderohet të jetë 300-350 mililitra për litër ajër, megjithëse disa shkencëtarë punojnë me më shumë nivele të larta, thotë Samoilovich. Por ozoni i lëngshëm - i njëjti lëng blu që errësohet ndërsa ftohet - shpërthen spontanisht.

Kjo është ajo që pengon përdorimin e ozonit të lëngshëm si një agjent oksidues në karburantin e raketave - ide të tilla u shfaqën menjëherë pas fillimit të epokës së hapësirës.

“Laboratori ynë në universitet lindi pikërisht mbi këtë ide secila lëndë djegëse raketash ka vlerën e vet kalorifikuese në reagim, domethënë sa nxehtësi lëshohet kur digjet, dhe kështu dihet se sa e fuqishme do të jetë se opsioni më i fuqishëm është hidrogjeni i lëngshëm është i përzier me ozonin e lëngshëm... Por ka një pengesë, ozoni i lëngshëm shpërthen, dhe shpërthen në mënyrë spontane, pra pa ndonjë arsye të dukshme”, thotë një përfaqësues i Universitetit Shtetëror të Moskës.

Sipas tij, laboratorët sovjetikë dhe amerikanë shpenzuan " sasi e madhe kohë dhe përpjekje për ta bërë këtë disi të sigurt, doli se ishte e pamundur." Samoilovich kujton se sapo kolegët nga Shtetet e Bashkuara arritën të merrnin ozonin veçanërisht të pastër, i cili "dukej" nuk shpërtheu, "kjo ishte gjithçka që ata rrahën daullet e kazanit, ” por më pas shpërtheu i gjithë uzina dhe puna u ndal.

“Kemi pasur raste kur, të themi, një balonë me ozon të lëngshëm qëndron, qëndron, një azot i lëngshëm e shtojnë atje, dhe pastaj - ose azoti i zier atje, ose diçka - vini, dhe gjysma e instalimit mungon, gjithçka është bërë pluhur. Pse shpërtheu, kush e di,” vëren shkencëtari.

Ozoni - kimik substancë e gaztë, i cili është një agjent i fortë oksidues. Çfarë veti ka gazi dhe për çfarë qëllimesh prodhohet?

informacion i pergjithshem

Ozoni u zbulua për herë të parë në 1785 nga fizikani holandez M. van Marum. Ai vuri re se kur shkarkimet elektrike kalojnë nëpër ajër, ajri merr një erë specifike. Sidoqoftë, termi "ozon" u krijua më vonë nga kimisti gjerman H. F. Schönbein në 1840.

Oriz. 1. H. F. Shenbein.

Formula e ozonit është O 3, domethënë, ozoni përbëhet nga tre molekula oksigjeni. Ozoni është modifikim alotropik oksigjen. O 3 - gaz i lehtë me ngjyrë blu, me erë karakteristike, e paqëndrueshme, toksike. Në një temperaturë prej -111.9 gradë, ky gaz lëngëzohet. Tretshmëria e ozonit në ujë është më e madhe se ajo e oksigjenit: 100 vëllime uji shpërndajnë 49 vëllime ozoni.

Oriz. 2. Formula e ozonit.

Kjo substancë formohet në atmosferë gjatë shkarkimeve elektrike. Shtresa e ozonit në stratosferë (25 km nga sipërfaqja) thith rrezatimin ultravjollcë, i cili është i rrezikshëm për të gjithë organizmat e gjallë.

Ozoni është një agjent i fortë oksidues, madje më i fortë se oksigjeni. Është i aftë të oksidojë metale si ari dhe platini.

Aktiviteti i veçantë kimik i ozonit shpjegohet me faktin se molekula e tij shpërbëhet lehtësisht në një molekulë oksigjeni dhe në oksigjen atomik. Oksigjeni atomik që rezulton reagon më aktivisht me substanca sesa oksigjeni molekular.

Ozoni është i aftë të çlirojë jodin nga një zgjidhje e jodidit të kaliumit:

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

Letra e njomur me jodur kaliumi dhe niseshte në ajër që përmban ozon bëhet blu. Ky reagim përdoret për të zbuluar ozonin.

Në vitin 1860, shkencëtarët Andrews dhe Tait vërtetuan eksperimentalisht, duke përdorur një tub qelqi me një matës presioni të mbushur me oksigjen të pastër, se kur oksigjeni shndërrohet në ozon, vëllimi i gazit zvogëlohet.

Prodhimi dhe përdorimi i ozonit

Ozoni prodhohet nga veprimi i shkarkimeve elektrike në oksigjen në ozonizuesit.

Ozoni përdoret për dezinfektim ujë i pijshëm, për neutralizimin e industrial Ujërat e zeza, në mjekësi - si dezinfektues. Ashtu si klorinimi, ozonimi ka një efekt dezinfektues, por përparësia e tij është se gjatë përdorimit të ozonit, nuk krijohen toksina në ujin e trajtuar. Ozoni është gjithashtu efektiv kundër mykut dhe baktereve.

Oriz. 3. Ozonimi.

Në helmimin akut, ozoni ndikon në sistemin e frymëmarrjes, irriton mukozën e syve dhe shkakton dhimbje koke. Toksiciteti i ozonit rritet ndjeshëm me ekspozimin e njëkohshëm ndaj oksideve të azotit.

Çfarë kemi mësuar?

Ozoni është një gaz që u zbulua në fundi i XVIII shekulli, dhe i tij emër modern marrë vetëm në mesi i shekullit të 19-të shekulli. Ndryshe nga oksigjeni, ky gaz ka një erë karakteristike dhe ka ngjyrë blu të hapur.

Një gaz si ozoni ka veti jashtëzakonisht të vlefshme për të gjithë njerëzimin. Elementi kimik nga i cili formohet është O. Në fakt, ozoni O 3 është një nga modifikimet alotropike të oksigjenit, i përbërë nga tre njësi formule (O÷O÷O). Komponimi i parë dhe më i njohur është vetë oksigjeni, më saktë gazi që formohet nga dy atomet e tij (O=O) - O 2.

Alotropia është aftësia e një elementi kimik për të formuar një sërë përbërjesh të thjeshta me veti të ndryshme. Falë saj, njerëzimi ka studiuar dhe përdor substanca të tilla si diamanti dhe grafiti, monoklinika dhe squfuri rombik, oksigjen dhe ozon. Një element kimik që ka këtë aftësi nuk është domosdoshmërisht i kufizuar në vetëm dy modifikime;

Historia e hapjes së lidhjes

Njësia përbërëse e shumë organike dhe minerale, duke përfshirë të tilla si ozoni - element kimik, përcaktimi i të cilit është O - oksigjen, i përkthyer nga greqishtja "oxys" - i thartë dhe "gignomai" - për të lindur.

I riu u zbulua për herë të parë gjatë eksperimenteve me shkarkimet elektrike në 1785 nga holandezi Martin van Maroon, vëmendja e tij u tërhoq nga një erë specifike. Një shekull më vonë, francezi Schönbein vuri në dukje praninë e të njëjtit pas një stuhie, si rezultat i së cilës gazi u quajt "erë". Por shkencëtarët u mashtruan disi, duke besuar se shqisa e tyre e nuhatjes ndjente vetë ozonin. Era që nuhatën ishte ajo e diçkaje të oksiduar duke reaguar me O3, pasi gazi është shumë reaktiv.

Struktura elektronike

O2 dhe O3, një element kimik, kanë të njëjtin fragment strukturor. Ozoni ka më shumë strukturë komplekse. Në oksigjen, gjithçka është e thjeshtë - dy atome oksigjeni janë të lidhur me një lidhje të dyfishtë të përbërë nga një komponent ϭ- dhe π, sipas valencës së elementit. O 3 ka disa struktura rezonance.

Një lidhje e shumëfishtë lidh dy oksigjen, dhe e treta ka një lidhje të vetme. Kështu, për shkak të migrimit të komponentit π, në figurën e përgjithshme tre atome kanë një sekukomponim. Kjo lidhje është më e shkurtër se një lidhje e vetme, por më e gjatë se një lidhje e dyfishtë. Eksperimentet e kryera nga shkencëtarët përjashtojnë mundësinë e ciklikitetit të molekulës.

Metodat e sintezës

Që të formohet një gaz si ozoni, duhet të jetë i pranishëm elementi kimik oksigjen. mjedis i gaztë si atome individuale. Kushtet e tilla krijohen kur molekulat e oksigjenit O 2 përplasen me elektrone gjatë shkarkimeve elektrike ose grimcave të tjera me energji e madhe, si dhe kur rrezatohet me rreze ultraviolet.

Pjesa e luanit të numri total Ozoni në kushte natyrore atmosferike formohet fotokimikisht. Njeriu preferon të përdorë metoda të tjera në aktivitetin kimik, siç është, për shembull, sinteza elektrolitike. Ajo qëndron në faktin se në mjedisi ujor Elektrodat e platinit vendosen në elektrolit dhe aplikohet rrymë. Skema e reagimit:

H 2 O + O 2 → O 3 + H 2 + e -

Vetitë fizike

Oksigjeni (O) është një njësi përbërëse e një lënde të tillë si ozoni - një element kimik formula e të cilit, si dhe relative e tij masë molare treguar në tabelën periodike. Duke formuar O 3, oksigjeni fiton veti që janë rrënjësisht të ndryshme nga vetitë e O 2.

Gazi ngjyre blu- Kjo është gjendja normale e një përbërje të tillë si ozoni. Elementi kimik, formula, karakteristikat sasiore - e gjithë kjo u përcaktua gjatë identifikimit dhe studimit të kësaj substance. për të -111,9 °C, gjendja e lëngshme ka një ngjyrë vjollce të errët, me një rënie të mëtejshme në shkallë në -197,2 °C fillon shkrirja. Në të ngurta gjendja e grumbullimit ozoni bëhet i zi me një nuancë vjollce. Tretshmëria e tij është dhjetë herë më e lartë se kjo veti e oksigjenit O 2. Në përqendrimin më të vogël në ajër, era e ozonit ndihet e mprehtë, specifike dhe të kujton erën e metalit.

Vetitë kimike

Gazi i ozonit është shumë aktiv, nga pikëpamja e reagimit. Elementi kimik që e formon atë është oksigjeni. Karakteristikat që përcaktojnë sjelljen e ozonit në ndërveprim me substanca të tjera janë aftësia e lartë oksiduese dhe paqëndrueshmëria e vetë gazit. Në temperatura të ngritura, ai dekompozohet me një shpejtësi të paparë, procesi përshpejtohet gjithashtu nga katalizatorët si oksidet e metaleve, oksidet e azotit dhe të tjerë. Vetitë e një agjenti oksidues janë të natyrshme në ozon për shkak të veçorive strukturore të molekulës dhe lëvizshmërisë së njërit prej atomeve të oksigjenit, i cili, kur ndahet, e shndërron gazin në oksigjen: O 3 → O 2 + O·

Oksigjeni (blloku ndërtues nga i cili ndërtohen molekulat e substancave si oksigjeni dhe ozoni) është një element kimik. Siç shkruhet në ekuacionet e reaksionit - O·. Ozoni oksidon të gjitha metalet, me përjashtim të arit, platinit dhe nëngrupit të tij. Ai reagon me gazrat në atmosferë - oksidet e squfurit, azotit dhe të tjerë. Mos qëndroni inerte dhe çështje organike, proceset e thyerjes së lidhjeve të shumta nëpërmjet formimit të komponimeve të ndërmjetme ndodhin veçanërisht shpejt. Është jashtëzakonisht e rëndësishme që produktet e reagimit të jenë të padëmshme mjedisi dhe njeriu. Ky është ujë, oksigjen, oksidet më të larta elemente të ndryshme, oksidet e karbonit. Komponimet binare të kalciumit, titanit dhe silikonit me oksigjen nuk ndërveprojnë me ozonin.

Aplikacion

Zona kryesore ku përdoret gazi "erë" është ozonimi. Kjo metodë sterilizimi është shumë më efektive dhe më e sigurt për organizmat e gjallë sesa dezinfektimi me klor. Nuk ka formim të derivateve toksike të metanit të zëvendësuar nga një halogjen i rrezikshëm.

Gjithnjë e më shpesh si kjo metodë ekologjike sterilizimi përdoret në industrinë ushqimore. Ozoni përdoret për të trajtuar pajisjet ftohëse dhe zonat e ruajtjes së ushqimit, dhe përdoret për të eliminuar aromat.

Për mjekësinë, vetitë dezinfektuese të ozonit janë gjithashtu të domosdoshme. Ata e përdorin atë për të dezinfektuar plagët dhe solucionet e kripura. Gjaku venoz ozonizohet dhe një sërë sëmundjesh kronike trajtohen me gazin “erë”.

Gjetja në natyrë dhe kuptim

Substancë e thjeshtë ozoni - element përbërja e gazit stratosferë, një rajon i hapësirës afër Tokës që ndodhet në një distancë prej rreth 20-30 km nga sipërfaqja e planetit. Lëshimi i këtij përbërësi ndodh gjatë proceseve që lidhen me shkarkimet elektrike, gjatë saldimit dhe funksionimit të makinerive të kopjimit. Por është në stratosferë që 99% e sasisë totale të ozonit që gjendet në atmosferën e Tokës formohet dhe përmban.

Prania e gazit në hapësirën afër Tokës doli të ishte shumë e rëndësishme. Ajo formon të ashtuquajturën shtresën e ozonit, e cila mbron të gjitha gjallesat nga rrezatimi vdekjeprurës ultravjollcë i Diellit. Mjaft e çuditshme, por së bashku me përfitimet e mëdha, vetë gazi është i rrezikshëm për njerëzit. Rritja e përqendrimit të ozonit në ajrin që një person thith është e dëmshme për trupin për shkak të aktivitetit të tij ekstrem kimik.

Prezantimi

Ozoni është një substancë e thjeshtë, një modifikim alotropik i oksigjenit. Ndryshe nga oksigjeni, molekula e ozonit përbëhet nga tre atome. Në kushte normale ka një erë të fortë gaz shpërthyes me ngjyrë blu dhe ka veti të forta oksiduese.

Ozoni është një përbërës i përhershëm i atmosferës së tokës. rol jetësor për të ruajtur jetën në të. Në shtresat e tokës atmosfera e tokës përqendrimi i ozonit rritet ndjeshëm. Gjendja e përgjithshme Nivelet e ozonit në atmosferë janë të ndryshueshme dhe luhaten në varësi të stinëve. Ozoni atmosferik luan një rol kyç në mbështetjen e jetës në tokë. Ajo mbron Tokën nga efektet e dëmshme të një roli të caktuar rrezatim diellor, duke ndihmuar kështu në ruajtjen e jetës në planet.

Kështu, është e nevojshme të zbulohet se çfarë efektesh mund të ketë ozoni në indet biologjike.

Vetitë e përgjithshme ozonit

Ozoni - i përbërë nga molekula triatomike O 3 modifikim alotropik oksigjen. Molekula e saj është diamagnetike dhe ka një formë këndore. Lidhja në molekulë është e delokalizuar, me tre qendra.

Oriz. 1 Struktura e ozonit

te dyja Lidhjet O-O në molekulën e ozonit kanë të njëjtën gjatësi prej 1.272 Angstrom. Këndi ndërmjet lidhjeve është 116,78°. Atomi qendror i oksigjenit sp²-hibridizuar, ka një palë të vetme elektronesh. Molekula është polare moment dipol 0,5337 D.

Natyra e lidhjeve kimike në ozon përcakton paqëndrueshmërinë e tij (përmes kohë të caktuar ozoni shndërrohet në mënyrë spontane në oksigjen: 2O3 -> 3O2) dhe kapacitet të lartë oksidues (ozoni është i aftë për një sërë reaksionesh në të cilat oksigjen molekular nuk hyn). Efekti oksidativ i ozonit në substancat organike shoqërohet me formimin e radikalëve: RH+ O3 RО2 +OH

Këta radikale iniciojnë radikale reaksionet zinxhir me molekula bioorganike (lipide, proteina, acidet nukleike), që çon në vdekjen e qelizave. Përdorimi i ozonit për të sterilizuar ujin e pijshëm bazohet në aftësinë e tij për të vrarë mikrobet. Ozoni nuk është indiferent ndaj organizmat më të lartë. Ekspozimi i zgjatur ndaj një atmosfere që përmban ozon (për shembull, në dhomat e terapisë fizike dhe rrezatimi me kuarc) mund të shkaktojë dëme të rënda sistemi nervor. Prandaj, ozoni në doza të mëdha është një gaz toksik. Përqendrimi maksimal i lejuar në ajrin e zonës së punës është 0.0001 mg/litër. Ndotja e ozonit mjedisi ajror ndodh gjatë ozonimit të ujit, për shkak të tretshmërisë së tij të ulët.

Historia e zbulimit.

Ozoni u zbulua për herë të parë në 1785 nga fizikani holandez M. van Marum për shkak të erës karakteristike dhe vetive oksiduese që ajri fiton pasi shkëndija elektrike kalon nëpër të, si dhe aftësia e tij për të vepruar në merkur në temperatura të zakonshme, si rezultat i të cilin e humbet shkëlqimin dhe fillon të ngjitet në xhami . Megjithatë, ajo nuk u përshkrua si një substancë e re;

Afati ozonit u propozua nga kimisti gjerman H. F. Schönbein në 1840 për aromatizuesin e tij, i futur në fjalorë në fundi i XIX shekulli. Shumë burime i japin përparësi zbulimit të ozonit në 1839. Në 1840, Schönbein demonstroi aftësinë e ozonit për të zhvendosur jodin nga jodidi i kaliumit:

Fakti që vëllimi i gazit zvogëlohet kur oksigjeni shndërrohet në ozon u vërtetua eksperimentalisht nga Andrews dhe Tat duke përdorur një tub qelqi me një matës presioni të mbushur me oksigjen të pastër, me tela platini të ngjitur në të për të prodhuar një shkarkesë elektrike.

Vetitë fizike.

Ozoni është një gaz blu që mund të shihet kur shihet përmes një shtrese të konsiderueshme, deri në 1 metër të trashë, të oksigjenit të ozonizuar. NË gjendje e ngurtë ozoni është në ngjyrë të zezë me një nuancë vjollcë. Ozoni i lëngshëm ka një ngjyrë blu të thellë; transparente në një shtresë jo më shumë se 2 mm. trashësia; mjaft të qëndrueshme.

Vetitë:

§ Masa molekulare- ora 48:00

§ Dendësia e gazit në kushte normale është 2,1445 g/dm³. Dendësia relative gaz për oksigjen 1,5; me ajër - 1,62

§ Dendësia e lëngut në -183 °C - 1,71 g/cm³

§ Pika e vlimit - −111,9 °C. (për ozonin e lëngshëm - 106 °C.)

§ Pika e shkrirjes - −197,2 ± 0,2 °C (pika e shkrirjes e dhënë zakonisht si -251,4 °C është e gabuar, pasi përcaktimi i saj nuk ka marrë parasysh aftësinë më të madhe të ozonit për t'u superftuar).

§ Tretshmëria në ujë në 0 °C është 0,394 kg/m³ (0,494 l/kg), është 10 herë më e lartë se oksigjeni.

§ Në gjendje të gaztë, ozoni është diamagnetik, në gjendje të lëngët është pak paramagnetik.

§ Era është e mprehtë, specifike "metalike" (sipas Mendeleev - "aroma e karavidheve"). Në përqendrime të larta ka erë klori. Era është e dukshme edhe kur hollohet 1:100,000.

Vetitë kimike.

Vetitë kimike ozoni përcaktohen nga aftësia e tij e lartë për të oksiduar.

Molekula O 3 është e paqëndrueshme dhe, në përqendrime të mjaftueshme në ajër në kushte normale, shndërrohet spontanisht në O 2 në disa dhjetëra minuta me lëshimin e nxehtësisë. Rritja e temperaturës dhe ulja e presionit rrisin shpejtësinë e kalimit në gjendjen diatomike. Në përqendrime të larta, tranzicioni mund të jetë shpërthyes.

Vetitë:

§ Oksidimi i metaleve

§ Oksidimi i jometaleve

§ Bashkëveprimi me oksidet

§ Djegje

§ Formimi i ozonideve

Metodat për prodhimin e ozonit

Ozoni formohet në shumë procese të shoqëruara me çlirimin e oksigjenit atomik, për shembull, gjatë dekompozimit të peroksideve, oksidimit të fosforit, etj. Në industri, ai përftohet nga ajri ose oksigjeni në ozonizues me veprimin e një shkarkimi elektrik. O3 lëngëzohet më lehtë se O2, dhe për këtë arsye është e lehtë t'i ndash ato. Ozoni për terapinë me ozon në mjekësi merret vetëm nga oksigjen të pastër. Kur ajri rrezatohet me forte rrezatimi ultravjollcë formohet ozoni. I njëjti proces ndodh në shtresat e sipërme atmosfera ku shtresa e ozonit formohet dhe mirëmbahet nga rrezatimi diellor.

Më poshtë do të ndalemi në marrjen e oksigjenit nga ajri, por tani për tani do të shkojmë në dhomën ku punojnë motorët elektrikë dhe në të cilën kemi fikur qëllimisht ventilimin.

Vetë këta motorë nuk mund të jenë burim i ndotjes së ajrit, pasi nuk konsumojnë asgjë nga ajri dhe nuk lëshojnë asgjë në ajër. Megjithatë, kur merrni frymë këtu, ndihet një irritim në fyt. Çfarë ndodhi me ajrin që ishte i pastër para se të ndiznin motorët?

Në këtë dhomë funksionojnë të ashtuquajturit motorë komutatorë. Një shkëndijë shpesh formohet në kontaktet lëvizëse të motorit - lamelat. Në një shkëndijë në temperaturë të lartë molekulat e oksigjenit bashkohen me njëra-tjetrën për të formuar ozonin (O 3).

Molekula e oksigjenit përbëhet nga 2 atome, të cilat gjithmonë shfaqin dy valenca (0 = 0).

Si mund ta imagjinojmë strukturën e molekulës së ozonit? Valenca e oksigjenit nuk mund të ndryshojë: atomet e oksigjenit në ozon gjithashtu duhet të kenë lidhje e dyfishtë. Prandaj, molekula e ozonit zakonisht përshkruhet si një trekëndësh, në qoshet e të cilit ka 3 atome oksigjeni.

Ozoni- një gaz kaltërosh me një erë të mprehtë, specifike. Formimi i ozonit nga oksigjeni ndodh me një thithje të madhe të nxehtësisë.

Fjala "ozon" është marrë nga greqishtja "allos" - tjetër dhe "tropos" - kthesë dhe do të thotë formim. substanca të thjeshta nga i njëjti element.

Ozoni është një modifikim alotropik i oksigjenit. Është një substancë e thjeshtë. Molekula e saj përbëhet nga 3 atome oksigjeni. Në teknologji, ozoni prodhohet në pajisje speciale të quajtura ozonizues.

Në këto pajisje, oksigjeni kalon përmes një tubi që përmban një elektrodë të lidhur me një burim rrymë. tension të lartë. Elektroda e dytë është një plagë teli në pjesën e jashtme të tubit. Ndërmjet elektrodave krijohet shkarkimi elektrik, në të cilin ozoni formohet nga oksigjeni. Oksigjeni që del nga ozonizeri përmban rreth 15 përqind ozon.

Ozoni gjithashtu formohet kur oksigjeni është i ekspozuar ndaj rrezeve element radioaktiv radium ose një rrymë e fortë e rrezeve ultravjollcë. Llambat kuarci, të cilat përdoren gjerësisht në mjekësi, lëshojnë rrezet ultraviolet. Kjo është arsyeja pse në një dhomë ku një llambë kuarci funksionon për një kohë të gjatë, ajri bëhet mbytës.

Ju mund të merrni ozonin dhe kimikisht- veprimi i acidit sulfurik të koncentruar në permanganat kaliumi ose oksidimi i fosforit të lagësht.

Molekulat e ozonit janë shumë të paqëndrueshme dhe shpërbëhen lehtësisht për të formuar oksigjen molekular dhe atomik (O 3 = O 2 + O). Meqenëse oksigjeni atomik oksidon jashtëzakonisht lehtësisht komponime të ndryshme, ozoni është një agjent i fortë oksidues. Në temperaturën e dhomës, ai oksidon lehtësisht merkurin dhe argjendin, të cilët janë mjaft të qëndrueshëm në një atmosferë oksigjeni.

Nën ndikimin e ozonit, ngjyrat organike zbardhen dhe produktet e gomës shkatërrohen, humbasin elasticitetin dhe plasariten kur ngjeshen pak.

Substancat e djegshme si eteri, alkooli dhe gazi ndriçues ndizen pas kontaktit me ajrin shumë të ozonizuar. Leshi i pambukut nëpër të cilin kalon ajri i ozonuar ndizet gjithashtu.

I forte vetitë oksiduese ozoni përdoret për dezinfektimin e ajrit dhe ujit. Ajri i ozonizuar i kaluar nëpër ujë shkatërron bakteret patogjene në të dhe përmirëson disi shijen dhe ngjyrën e tij.

Ozonimi i ajrit me qëllim të shkatërrimit të baktereve të dëmshme nuk përdoret gjerësisht, pasi pastrim efektiv ajri kërkon një përqendrim të konsiderueshëm të ozonit, dhe në përqendrime të larta është i dëmshëm për shëndetin e njeriut - shkakton mbytje të rëndë.

Në përqendrime të ulëta, ozoni është edhe i këndshëm. Kjo ndodh, për shembull, pas një stuhie, kur në një shkëndijë të madhe elektrike rrufeje, ozoni formohet nga oksigjeni në ajër, i cili shpërndahet gradualisht në atmosferë, duke shkaktuar një ndjenjë të lehtë dhe të këndshme gjatë frymëmarrjes. Të njëjtën gjë e përjetojmë edhe në pyll, sidomos në një pyll të dendur me pisha, ku nën ndikimin e oksigjenit oksidohen rrëshira të ndryshme organike dhe lirohet ozoni. Terpentinë, e cila është pjesë e rrëshirës pemë halore, oksidohet veçanërisht lehtë. Kjo është arsyeja pse në pyjet halore ajri përmban gjithmonë një sasi të ozonit.

U person i shëndetshëm ajri pyll me pisha shkakton një ndjenjë të këndshme. Dhe për një person me mushkëritë e sëmura ky ajër është i dobishëm dhe i nevojshëm për shërim. shteti sovjetik përdor të pasurit pyjet me pisha në rajone të ndryshme të atdheut tonë dhe aty krijon sanatoriume mjekësore.