Ozon je ... Definicija, svojstva, formula

Jeste li ikada primijetili kako je lijepo disati nakon kiše? Osvježavajući zrak osigurava ozon u atmosferi koja nastaje nakon kiše. Što je ta tvar, koje su njezine funkcije, formula, i je li to stvarno korisno za ljudsko tijelo? Da vidimo.

Što je ozon?

Svatko tko je pohađao srednju školu zna da se molekula kisika sastoji od dva atoma kemijskog elementa kisika. Međutim, ovaj element može stvoriti drugi kemijski spoj - ozon. Ovo ime je supstanca koja se obično nalazi u obliku plina (iako može biti u sve tri agregatna stanja).

Molekula ove supstance vrlo je slična kisiku (O2), ali se ne sastoji od dva, nego od tri atoma - O3.

Povijest otkrića ozona

Čovjek koji je prvi sintetizirao ozon je nizozemski fizičar Martin Van Marum.

On je taj koji je 1785. proveo eksperiment propuštajući električno pražnjenje kroz zrak. Dobiveni plin nije samo stekao specifičan miris, već i plavičastu nijansu. Osim toga, ispostavilo se da je nova tvar jači oksidacijski agens nego obični kisik. Stoga, nakon što je razmotrio svoj učinak na živu, Van Marum je otkrio da je metal malo promijenio svoja fizička svojstva, što nije bio slučaj s njim pod utjecajem kisika.

Unatoč otkriću, nizozemski fizičar nije smatrao da je ozon posebna tvar. Samo 50 godina nakon otkrića Van Maruma, njemački znanstvenik Christian Friedrich Schönbein ozbiljno se zainteresirao za ozon. Zahvaljujući njemu ta supstanca je dobila ime - ozon (u čast grčke riječi koja znači "miris"), te je također bila detaljnije proučena i opisana.

Ozon: fizička svojstva

Ova tvar ima brojna svojstva. Prva od njih je sposobnost ozona, kao i vode, da bude u tri agregatna stanja.

Normalno stanje u kojem se nalazi ozon je plavkasti plin (on je taj koji slika nebo plava boja) s vidljivim metalnim mirisom. Gustoća takvog plina je 2.1445 g / dm3.

Kada se temperatura smanji, molekule ozona tvore plavo-ljubičastu tekućinu gustoće od 1,59 g / cm3 (na -188 ° C). Prokuhajte tekućinu O3 na -111,8 ° C.

Dok je u čvrstom stanju, ozon se potamni, postajući gotovo crn s izraženim ljubičasto-plavim sjajem. Njegova gustoća je 1,73 g / cm3 (s -195,7 ° C). Temperatura na kojoj se čvrsti ozon počinje topiti je -197,2 ° C.

Molekulska masa O3 je 48 daltona.

Na temperaturi od 0 ° C, ozon je savršeno topljiv u vodi i deset puta brži od kisika. Prisutnost nečistoća u vodi može dodatno ubrzati ovu reakciju.

Osim vode, ozon se otapa u freonu, što olakšava njegov transport.

Između ostalih tvari u kojima je lako otopiti O3 (u tekućem agregatnom stanju) - argon, dušik, fluor, metan, ugljični dioksid, ugljikov tetraklorid.

Također se dobro miješa s tekućim kisikom (na temperaturi od 93 K).

Kemijska svojstva ozona

Molekula O3 je prilično nestabilna. Iz tog razloga, u normalnom stanju, postoji 10-40 minuta, nakon čega se raspada, formirajući malu količinu topline i kisika O2. Ova reakcija se može odvijati mnogo brže ako se kao katalizatori koriste povišena temperatura okoline ili smanjenje atmosferskog tlaka. Također, razgradnja ozona i doprinosi njenom kontaktu s metalima (osim zlata, platine i iridija), oksida ili tvari organskog podrijetla.

Interakcija s dušična kiselina zaustavlja raspadanje O3. Također pridonosi ovoj tvari za skladištenje na temperaturi od -78 ° C.

Glavno kemijsko svojstvo ozona je njegova oksidabilnost. Jedan od proizvoda oksidacije je uvijek kisik.

U različitim uvjetima, O3 je u stanju interakciju s gotovo svim tvarima i kemijskim elementima, smanjujući njihovu toksičnost pretvarajući ih u manje opasne. Na primjer, cijanidi ga oksidiraju u cijanate, koji su mnogo sigurniji za biološke organizme.

Kako se minira?

Kako bi se dobila i sačuvala takva nestabilna tvar kao što je ozon, koriste se njegova fizička svojstva i kemijska svojstva.

Najčešće, za ekstrakciju O3 pomoću kisika podvrgava se električnoj struji. Da bi se odvojila nastala mješavina kisika i ozona, oni koriste svojstvo potonjeg za ukapljivanje bolje od O2.

U kemijskim laboratorijima ponekad se O3 ekstrahira reakcijom ohlađenog koncentrata sumporne kiseline s barijevim peroksidom.

U medicinskim ustanovama koje koriste O ₃ za oporavak bolesnika, ova se tvar dobiva ozračivanjem O2 ultraljubičastim zrakama (usput rečeno, ova tvar nastaje u atmosferi Zemlje pod djelovanjem sunčeve svjetlosti).

Upotreba O3 u medicini i industriji

Jednostavna struktura ozona, dostupnost izvornog materijala za njegovu ekstrakciju doprinosi aktivnoj uporabi ove tvari u industriji.

Budući da je jako sredstvo za oksidaciju, može se puno bolje dezinficirati od klora, formaldehida ili etilen oksida, a da nije toliko otrovan. Stoga se O3 često koristi za sterilizaciju medicinskih instrumenata, opreme, oblika i mnogih lijekova.

U industriji se ova tvar najčešće koristi za čišćenje ili ekstrakciju mnogih kemikalija.

Druga industrija je uporaba papira za izbjeljivanje, tkanina, mineralnih ulja.

U kemijskoj industriji, O ₃ ne pomaže samo sterilizirati opremu, alate i spremnike, već se koristi i za dezinfekciju samih proizvoda (jaja, žitarice, meso, mlijeko) i povećava njihov rok trajanja. Zapravo, smatra se jednim od najboljih konzervansa za proizvode, budući da je netoksičan i ne kancerogen, te savršeno ubija spore plijesni i druge gljivice i bakterije.

U pekarama se za ubrzavanje fermentacije kvasca koristi ozon.

Također, uz pomoć O _3, rakija je umjetno ostarjela, a masna ulja su rafinirana.

Kako ozon utječe na ljudsko tijelo?

Zbog te sličnosti s kisikom, postoji zabluda da je ozon supstanca korisna za ljudsko tijelo. Međutim, to nije slučaj, budući da je O3 jedan od najjačih oksidanata koji može uništiti pluća i ubiti svakoga tko prekomjerno udiše ovaj plin. Nije ni čudo da državne ekološke organizacije u svakoj zemlji strogo prate koncentraciju ozona u atmosferi.

Ako je ozon toliko loš, zašto onda nakon kiše uvijek lakše dišete?

Činjenica je da je jedno od svojstava O ₃ njegova sposobnost da ubija bakterije i pročišćava tvari od štetnih nečistoća. Ozon počinje nastajati tijekom kiše. Ovaj plin utječe na toksične tvari sadržane u zraku, razdvaja ih i pročišćava kisik iz tih nečistoća. Zbog toga je zrak nakon kiše tako svjež i ugodan, a nebo poprima prekrasnu azurnu boju.

Ova kemijska svojstva ozona, koja mu omogućuju pročišćavanje zraka, nedavno se aktivno koriste za liječenje osoba oboljelih od različitih bolesti dišnog sustava, kao i za čišćenje zraka, vode i raznih kozmetičkih postupaka.

Vrlo aktivno danas reklamirao kućanstva ozonizers, pročišćavanje zraka u kući uz pomoć ovog plina. Iako se čini da je ova tehnika vrlo učinkovita, znanstvenici do sada nisu proučavali učinak velike količine ozona pročišćenog zraka na tijelo. Iz tog razloga, prekomjerno odnesen ozonacijom nije vrijedan truda.