Les propriétés physiques de l’ozone sont très caractéristiques : c’est un gaz de couleur bleue facilement explosif. Un litre d'ozone pèse environ 2 grammes et l'air 1,3 gramme. L’ozone est donc plus lourd que l’air. Le point de fusion de l'ozone est de moins 192,7ºС. Cet ozone « fondu » est un liquide bleu foncé. La « glace » d'ozone a une couleur bleu foncé avec une teinte violette et devient opaque lorsque son épaisseur dépasse 1 mm. Le point d'ébullition de l'ozone est de moins 112°С. A l'état gazeux, l'ozone est diamagnétique, c'est-à-dire n'a pas de propriétés magnétiques et, à l'état liquide, il est faiblement paramagnétique. La solubilité de l'ozone dans l'eau de fonte est 15 fois supérieure à celle de l'oxygène et est d'environ 1,1 g/l. 2,5 grammes d'ozone se dissolvent dans un litre d'acide acétique à température ambiante. Il se dissout également bien dans les huiles essentielles, la térébenthine et le tétrachlorure de carbone. L'odeur de l'ozone est ressentie à des concentrations supérieures à 15 µg/m3 d'air. À des concentrations minimes, il est perçu comme une « odeur de fraîcheur » ; à des concentrations plus élevées, il acquiert une teinte vive et irritante.

L'ozone se forme à partir de l'oxygène selon la formule suivante : 3O2 + 68 kcal → 2O3. Exemples classiques de formation d'ozone : sous l'influence de la foudre lors d'un orage ; sous l'influence de la lumière solaire dans la haute atmosphère. L'ozone peut également se former lors de tout processus accompagné de la libération d'oxygène atomique, par exemple lors de la décomposition du peroxyde d'hydrogène. La synthèse industrielle de l'ozone implique l'utilisation de décharges électriques à basse température. Les technologies de production d’ozone peuvent différer les unes des autres. Ainsi, pour produire de l'ozone utilisé à des fins médicales, seul de l'oxygène médical pur (sans impuretés) est utilisé. La séparation de l'ozone résultant des impuretés de l'oxygène n'est généralement pas difficile en raison des différences de propriétés physiques (l'ozone se liquéfie plus facilement). Si certains paramètres réactionnels qualitatifs et quantitatifs ne sont pas requis, alors l'obtention de l'ozone ne présente pas de difficultés particulières.

La molécule O3 est instable et se transforme assez rapidement en O2 avec dégagement de chaleur. À faibles concentrations et sans impuretés étrangères, l'ozone se décompose lentement, à fortes concentrations, il se décompose de manière explosive. L'alcool s'enflamme immédiatement à son contact. Le chauffage et le contact de l'ozone même avec des quantités insignifiantes du substrat d'oxydation (substances organiques, certains métaux ou leurs oxydes) accélèrent fortement sa décomposition. L'ozone peut être stocké longtemps à − 78 °C en présence d'un stabilisant (une petite quantité de HNO3), ainsi que dans des récipients en verre, certains plastiques ou métaux nobles.

L'ozone est l'agent oxydant le plus puissant. La raison de ce phénomène réside dans le fait que de l’oxygène atomique se forme au cours du processus de désintégration. Un tel oxygène est beaucoup plus agressif que l'oxygène moléculaire, car dans la molécule d'oxygène, le déficit d'électrons au niveau externe dû à leur utilisation collective de l'orbitale moléculaire n'est pas si perceptible.

Au XVIIIe siècle, on a remarqué que le mercure, en présence d'ozone, perdait de son éclat et collait au verre, c'est-à-dire s'oxyde. Et lorsque l'ozone traverse une solution aqueuse d'iodure de potassium, de l'iode gazeux commence à être libéré. Les mêmes « astuces » n’ont pas fonctionné avec de l’oxygène pur. Par la suite, les propriétés de l'ozone ont été découvertes, qui ont été immédiatement adoptées par l'humanité : l'ozone s'est avéré être un excellent antiseptique, l'ozone a rapidement éliminé les substances organiques de toute origine (parfums et cosmétiques, fluides biologiques) de l'eau, a commencé à être largement utilisé dans l'industrie et la vie quotidienne et a fait ses preuves comme alternative à une fraise dentaire.

Au 21ème siècle, l'utilisation de l'ozone dans tous les domaines de la vie et de l'activité humaine augmente et se développe, et nous assistons donc à sa transformation d'exotique en un outil familier pour le travail quotidien. OZONE O3, forme allotropique de l'oxygène.

Préparation et propriétés physiques de l'ozone.

Les scientifiques ont découvert pour la première fois l’existence d’un gaz inconnu lorsqu’ils ont commencé à expérimenter avec des machines électrostatiques. Cela s'est produit au 17ème siècle. Mais ils n’ont commencé à étudier le nouveau gaz qu’à la fin du siècle suivant. En 1785, le physicien néerlandais Martin van Marum a obtenu l'ozone en faisant passer des étincelles électriques dans l'oxygène. Le nom d’ozone n’est apparu qu’en 1840 ; il a été inventé par le chimiste suisse Christian Schönbein, en le dérivant du grec ozon - odorant. La composition chimique de ce gaz ne différait pas de celle de l’oxygène, mais il était beaucoup plus agressif. Ainsi, il oxyde instantanément l'iodure de potassium incolore, libérant de l'iode brun ; Schönbein a utilisé cette réaction pour déterminer l'ozone par le degré de bleuissement du papier trempé dans une solution d'iodure de potassium et d'amidon. Même le mercure et l’argent, inactifs à température ambiante, s’oxydent en présence d’ozone.

Il s'est avéré que les molécules d'ozone, comme l'oxygène, ne sont constituées que d'atomes d'oxygène, mais pas de deux, mais de trois. L'oxygène O2 et l'ozone O3 sont le seul exemple de formation de deux substances simples gazeuses (dans des conditions normales) par un élément chimique. Dans la molécule O3, les atomes sont situés selon un angle, ces molécules sont donc polaires. L'ozone est obtenu à la suite du « collage » d'atomes d'oxygène libres sur des molécules d'O2, qui se forment à partir de molécules d'oxygène sous l'influence de décharges électriques, de rayons ultraviolets, de rayons gamma, d'électrons rapides et d'autres particules à haute énergie. Il y a toujours une odeur d'ozone à proximité des machines électriques en fonctionnement, dans lesquelles les brosses « étincellent », et à proximité des lampes bactéricides au mercure et au quartz qui émettent de la lumière ultraviolette. Des atomes d'oxygène sont également libérés lors de certaines réactions chimiques. L'ozone se forme en petites quantités lors de l'électrolyse de l'eau acidifiée, lors de l'oxydation lente du phosphore blanc humide dans l'air, lors de la décomposition de composés à forte teneur en oxygène (KMnO4, K2Cr2O7, etc.), lors de l'action du fluor sur l'eau ou acide sulfurique concentré sur peroxyde de baryum. Les atomes d'oxygène sont toujours présents dans la flamme, donc si vous dirigez un flux d'air comprimé sur la flamme d'un brûleur à oxygène, l'odeur caractéristique de l'ozone sera détectée dans l'air.

La réaction 3O2 → 2O3 est fortement endothermique : pour obtenir 1 mole d'ozone, il faut consommer 142 kJ. La réaction inverse se produit avec libération d’énergie et s’effectue très facilement. L’ozone est donc instable. En l’absence d’impuretés, l’ozone gazeux se décompose lentement à une température de 70 °C et rapidement au-dessus de 100 °C. La vitesse de décomposition de l’ozone augmente considérablement en présence de catalyseurs. Il peut s'agir de gaz (par exemple, l'oxyde nitrique, le chlore) et de nombreux solides (même les parois d'un récipient). Par conséquent, l'ozone pur est difficile à obtenir et son utilisation est dangereuse en raison du risque d'explosion.

Il n’est pas surprenant que pendant de nombreuses décennies après la découverte de l’ozone, même ses constantes physiques de base soient restées inconnues : pendant longtemps, personne n’a pu obtenir de l’ozone pur. Comme l'a écrit D.I. Mendeleïev dans son manuel Fondamentaux de chimie, « avec toutes les méthodes de préparation de l'ozone gazeux, sa teneur en oxygène est toujours insignifiante, généralement seulement quelques dixièmes de pour cent, rarement 2 %, et ce n'est qu'à des températures très basses qu'elle atteint 20 %. » Ce n'est qu'en 1880 que les scientifiques français J. Gotfeil et P. Chappuis ont obtenu de l'ozone à partir d'oxygène pur à une température de moins 23°C. Il s'est avéré que dans une couche épaisse, l'ozone a une belle couleur bleue. Lorsque l'oxygène ozoné refroidi a été lentement comprimé, le gaz est devenu bleu foncé, et après avoir rapidement relâché la pression, la température a baissé encore plus et des gouttelettes violet foncé d'ozone liquide se sont formées. Si le gaz n’était pas refroidi ou comprimé rapidement, l’ozone se transformait instantanément, avec un éclair jaune, en oxygène.

Plus tard, une méthode pratique de synthèse de l’ozone a été développée. Si une solution concentrée d'acide perchlorique, phosphorique ou sulfurique est soumise à une électrolyse avec une anode refroidie en oxyde de platine ou de plomb (IV), le gaz libéré à l'anode contiendra jusqu'à 50 % d'ozone. Les constantes physiques de l'ozone ont également été affinées. Il se liquéfie beaucoup plus facilement que l'oxygène - à une température de -112° C (l'oxygène - à -183° C). À -192,7°C, l’ozone se solidifie. L'ozone solide est de couleur bleu-noir.

Les expériences avec l'ozone sont dangereuses. L'ozone gazeux peut exploser si sa concentration dans l'air dépasse 9 %. L'ozone liquide et solide explose encore plus facilement, notamment au contact de substances oxydantes. L'ozone peut être stocké à basse température sous forme de solutions dans des hydrocarbures fluorés (fréons). Ces solutions sont de couleur bleue.

Propriétés chimiques de l'ozone.

L'ozone se caractérise par une réactivité extrêmement élevée. L'ozone est l'un des agents oxydants les plus puissants et vient en deuxième position à cet égard, derrière le fluor et le fluorure d'oxygène OF2. Le principe actif de l’ozone en tant qu’agent oxydant est l’oxygène atomique, qui se forme lors de la désintégration de la molécule d’ozone. Par conséquent, agissant comme un agent oxydant, la molécule d'ozone «utilise» en règle générale un seul atome d'oxygène et les deux autres sont libérés sous forme d'oxygène libre, par exemple 2KI + O3 + H2O → I2 + 2KOH + O2. L'oxydation de nombreux autres composés se produit également. Cependant, il existe des exceptions lorsque la molécule d'ozone utilise les trois atomes d'oxygène dont elle dispose pour l'oxydation, par exemple 3SO2 + O3 → 3SO3 ; Na2S + O3 → Na2SO3.

Une différence très importante entre l’ozone et l’oxygène est que l’ozone présente déjà des propriétés oxydantes à température ambiante. Par exemple, PbS et Pb(OH)2 ne réagissent pas avec l’oxygène dans des conditions normales, alors qu’en présence d’ozone le sulfure se transforme en PbSO4 et l’hydroxyde en PbO2. Si une solution d'ammoniaque concentrée est versée dans un récipient contenant de l'ozone, une fumée blanche apparaîtra - il s'agit d'ammoniac oxydant l'ozone pour former du nitrite d'ammonium NH4NO2. L'ozone est particulièrement caractérisé par sa capacité à « noircir » les objets en argent avec formation d'AgO et d'Ag2O3.

En ajoutant un électron et en devenant un ion négatif O3-, la molécule d'ozone devient plus stable. Les «sels d'acide d'ozone» ou ozonides contenant de tels anions sont connus depuis longtemps - ils sont formés par tous les métaux alcalins à l'exception du lithium, et la stabilité des ozonides augmente du sodium au césium. Certains ozonides de métaux alcalino-terreux sont également connus, par exemple Ca(O3)2. Si un flux d'ozone gazeux est dirigé sur la surface d'un alcali sec solide, une croûte rouge orangé contenant des ozonides se forme, par exemple 4KOH + 4O3 → 4KO3 + O2 + 2H2O. Dans le même temps, l'alcali solide lie efficacement l'eau, ce qui protège l'ozonide de l'hydrolyse immédiate. Cependant, avec un excès d'eau, les ozonides se décomposent rapidement : 4KO3+ 2H2O → 4KOH + 5O2. La décomposition se produit également lors du stockage : 2KO3 → 2KO2 + O2. Les ozonides sont très solubles dans l'ammoniac liquide, ce qui a permis de les isoler sous leur forme pure et d'étudier leurs propriétés.

Les substances organiques avec lesquelles l'ozone entre en contact sont généralement détruites. Ainsi, l’ozone, contrairement au chlore, est capable de diviser le cycle benzénique. Lorsque vous travaillez avec de l'ozone, vous ne pouvez pas utiliser de tubes et de tuyaux en caoutchouc - ils fuiront instantanément. Les réactions de l’ozone avec les composés organiques libèrent de grandes quantités d’énergie. Par exemple, l'éther, l'alcool, le coton imbibé de térébenthine, le méthane et de nombreuses autres substances s'enflamment spontanément au contact de l'air ozoné, et le mélange de l'ozone avec de l'éthylène entraîne une forte explosion.

Application d'ozone.

L'ozone ne « brûle » pas toujours la matière organique ; dans certains cas, il est possible d'effectuer des réactions spécifiques avec de l'ozone très dilué. Par exemple, lorsque l'acide oléique est ozoné (on le trouve en grande quantité dans les huiles végétales), il se forme de l'acide azélaïque HOOC(CH2)7COOH, qui est utilisé pour produire des huiles lubrifiantes, des fibres synthétiques et des plastifiants de haute qualité pour les plastiques. De la même manière, on obtient l'acide adipique, qui est utilisé dans la synthèse du nylon. En 1855, Schönbein découvrit la réaction de composés insaturés contenant des doubles liaisons C=C avec l'ozone, mais ce n'est qu'en 1925 que le chimiste allemand H. Staudinger établit le mécanisme de cette réaction. Une molécule d'ozone s'attache à une double liaison pour former un ozonide - cette fois organique, et un atome d'oxygène remplace l'une des liaisons C=C, et un groupe -O-O- prend la place de l'autre. Bien que certains ozonides organiques soient isolés sous forme pure (par exemple, l'ozonide d'éthylène), cette réaction est généralement réalisée dans une solution diluée, car les ozonides libres sont des explosifs très instables. La réaction d'ozonation des composés insaturés est tenue en haute estime par les chimistes organiques ; Des problèmes liés à cette réaction sont souvent posés même lors des compétitions scolaires. Le fait est que lorsque l'ozonide se décompose avec l'eau, deux molécules d'aldéhyde ou de cétone se forment, qui sont faciles à identifier et à établir davantage la structure du composé insaturé d'origine. Ainsi, les chimistes du début du XXe siècle ont établi la structure de nombreux composés organiques importants, y compris naturels, contenant des liaisons C=C.

Un domaine d'application important de l'ozone est la désinfection de l'eau potable. L'eau est généralement chlorée. Cependant, certaines impuretés de l'eau sous l'influence du chlore se transforment en composés à l'odeur très désagréable. C’est pourquoi il est proposé depuis longtemps de remplacer le chlore par l’ozone. L'eau ozonée n'acquiert aucune odeur ou goût étranger ; Lorsque de nombreux composés organiques sont complètement oxydés par l’ozone, seuls du dioxyde de carbone et de l’eau se forment. L'ozone purifie également les eaux usées. Les produits d'oxydation de l'ozone, même de polluants tels que les phénols, les cyanures, les tensioactifs, les sulfites et les chloramines, sont des composés inoffensifs, incolores et inodores. L'excès d'ozone se désintègre assez rapidement pour former de l'oxygène. Cependant, l’ozonation de l’eau coûte plus cher que la chloration ; De plus, l’ozone ne peut pas être transporté et doit être produit au point d’utilisation.

Ozone dans l'atmosphère.

Il y a peu d'ozone dans l'atmosphère terrestre - 4 milliards de tonnes, soit en moyenne seulement 1 mg/m3. La concentration d'ozone augmente avec l'éloignement de la surface de la Terre et atteint un maximum dans la stratosphère, à une altitude de 20-25 km - c'est la « couche d'ozone ». Si tout l'ozone de l'atmosphère était collecté à la surface de la Terre à pression normale, la couche résultante n'aurait qu'une épaisseur d'environ 2 à 3 mm. Et de si petites quantités d’ozone dans l’air soutiennent réellement la vie sur Terre. L’ozone crée un « écran protecteur » qui empêche les rayons ultraviolets du soleil, destructeurs pour tous les êtres vivants, d’atteindre la surface de la Terre.

Au cours des dernières décennies, une grande attention a été accordée à l'apparition de ce que l'on appelle les « trous d'ozone », c'est-à-dire des zones où les niveaux d'ozone stratosphérique sont considérablement réduits. À travers un tel bouclier « qui fuit », le rayonnement ultraviolet plus intense du Soleil atteint la surface de la Terre. C'est pourquoi les scientifiques surveillent depuis longtemps la couche d'ozone dans l'atmosphère. En 1930, le géophysicien anglais S. Chapman, pour expliquer la concentration constante d'ozone dans la stratosphère, proposa un schéma de quatre réactions (ces réactions furent appelées cycle de Chapman, dans lequel M désigne tout atome ou molécule qui emporte l'excès d'énergie) :

O + O + M → O2 + M

O + O3 → 2O2

O3 → O2 + O.

Les première et quatrième réactions de ce cycle sont photochimiques, elles se produisent sous l'influence du rayonnement solaire. Pour décomposer une molécule d'oxygène en atomes, un rayonnement d'une longueur d'onde inférieure à 242 nm est nécessaire, tandis que l'ozone se désintègre lorsque la lumière est absorbée dans la région de 240 à 320 nm (cette dernière réaction nous protège précisément du rayonnement ultraviolet dur, car l'oxygène ne pas absorber dans cette région spectrale). Les deux réactions restantes sont thermiques, c'est-à-dire se passer de l'influence de la lumière. Il est très important que la troisième réaction, conduisant à la disparition de l'ozone, ait une énergie d'activation ; cela signifie que la vitesse d'une telle réaction peut être augmentée par l'action de catalyseurs. Il s’est avéré que le principal catalyseur de la décomposition de l’ozone est l’oxyde nitrique NO. Il se forme dans les couches supérieures de l'atmosphère à partir d'azote et d'oxygène sous l'influence du rayonnement solaire le plus intense. Une fois dans l'ozonosphère, il entre dans un cycle de deux réactions O3 + NO → NO2 + O2, NO2 + O → NO + O2, à la suite de quoi sa teneur dans l'atmosphère ne change pas et la concentration stationnaire d'ozone diminue. Il existe d'autres cycles qui conduisent à une diminution de la teneur en ozone dans la stratosphère, par exemple avec la participation du chlore :

Cl + O3 → ClO + O2

ClO + O → Cl + O2.

L'ozone est également détruit par les poussières et les gaz qui pénètrent dans l'atmosphère en grande quantité lors des éruptions volcaniques. Récemment, il a été suggéré que l'ozone était également efficace pour détruire l'hydrogène libéré par la croûte terrestre. La combinaison de toutes les réactions de formation et de désintégration de l'ozone conduit au fait que la durée de vie moyenne d'une molécule d'ozone dans la stratosphère est d'environ trois heures.

On pense qu'en plus des facteurs naturels, il existe également des facteurs artificiels qui affectent la couche d'ozone. Un exemple bien connu est celui des fréons, qui sont des sources d’atomes de chlore. Les fréons sont des hydrocarbures dans lesquels les atomes d'hydrogène sont remplacés par des atomes de fluor et de chlore. Ils sont utilisés dans la technique du froid et pour le remplissage de bombes aérosols. En fin de compte, les fréons pénètrent dans l’air et montent lentement de plus en plus haut avec les courants d’air, pour finalement atteindre la couche d’ozone. En se décomposant sous l'influence du rayonnement solaire, les fréons eux-mêmes commencent à décomposer l'ozone de manière catalytique. On ne sait pas encore exactement dans quelle mesure les fréons sont responsables du « trou dans la couche d'ozone » et néanmoins, des mesures ont été prises depuis longtemps pour limiter leur utilisation.

Les calculs montrent que dans 60 à 70 ans, la concentration d'ozone dans la stratosphère pourrait diminuer de 25 %. Et en même temps, la concentration d'ozone dans la couche terrestre - la troposphère - va augmenter, ce qui est également mauvais, car l'ozone et les produits de sa transformation dans l'air sont toxiques. La principale source d'ozone dans la troposphère est le transfert de l'ozone stratosphérique avec les masses d'air vers les couches inférieures. Chaque année, environ 1,6 milliard de tonnes d'ozone pénètrent dans la couche souterraine. La durée de vie d'une molécule d'ozone dans la partie inférieure de l'atmosphère est beaucoup plus longue - plus de 100 jours, car l'intensité du rayonnement solaire ultraviolet qui détruit l'ozone est plus faible dans la couche souterraine. Il y a généralement très peu d’ozone dans la troposphère : dans l’air frais et propre, sa concentration n’est en moyenne que de 0,016 μg/l. La concentration d'ozone dans l'air dépend non seulement de l'altitude, mais aussi du relief. Ainsi, il y a toujours plus d’ozone au-dessus des océans qu’au-dessus des terres, car l’ozone s’y désintègre plus lentement. Des mesures effectuées à Sotchi ont montré que l'air près de la côte contient 20 % plus d'ozone que dans une forêt située à 2 km de la côte.

Les hommes modernes inhalent beaucoup plus d’ozone que leurs ancêtres. La principale raison en est l’augmentation de la quantité de méthane et d’oxydes d’azote dans l’air. Ainsi, la teneur en méthane de l’atmosphère n’a cessé d’augmenter depuis le milieu du XIXe siècle, lorsque l’utilisation du gaz naturel a commencé. Dans une atmosphère polluée par les oxydes d'azote, le méthane entre dans une chaîne complexe de transformations avec la participation de l'oxygène et de la vapeur d'eau dont le résultat peut être exprimé par l'équation CH4 + 4O2 → HCHO + H2O + 2O3. D'autres hydrocarbures peuvent également agir comme méthane, par exemple ceux contenus dans les gaz d'échappement des voitures lors d'une combustion incomplète de l'essence. En conséquence, la concentration d’ozone dans l’air des grandes villes a décuplé au cours des dernières décennies.

On a toujours pensé que lors d'un orage, la concentration d'ozone dans l'air augmente fortement, car la foudre favorise la conversion de l'oxygène en ozone. En fait, l'augmentation est insignifiante et elle ne se produit pas pendant un orage, mais plusieurs heures avant. Lors d'un orage et plusieurs heures après, la concentration d'ozone diminue. Cela s'explique par le fait qu'avant un orage, il y a un fort mélange vertical des masses d'air, de sorte qu'une quantité supplémentaire d'ozone provient des couches supérieures. De plus, avant un orage, l'intensité du champ électrique augmente et des conditions sont créées pour la formation d'une décharge corona aux extrémités de divers objets, par exemple aux extrémités des branches. Cela contribue également à la formation d'ozone. Et puis, à mesure qu’un nuage d’orage se développe, de puissants courants d’air ascendants apparaissent en dessous, ce qui réduit la teneur en ozone directement sous le nuage.

Une question intéressante concerne la teneur en ozone de l’air des forêts de conifères. Par exemple, dans le Cours de Chimie Inorganique de G. Rémy, on peut lire que « l'air ozonisé des forêts de conifères » est une fiction. Est-ce ainsi ? Bien entendu, aucune plante ne produit d’ozone. Mais les plantes, notamment les conifères, émettent dans l'air de nombreux composés organiques volatils, dont des hydrocarbures insaturés de la classe des terpènes (ils sont nombreux dans la térébenthine). Ainsi, par une journée chaude, le pin libère 16 microgrammes de terpènes par heure pour chaque gramme de poids sec d'aiguilles. Les terpènes sont libérés non seulement par les conifères, mais aussi par certains arbres à feuilles caduques, dont le peuplier et l'eucalyptus. Et certains arbres tropicaux sont capables de libérer 45 mcg de terpènes pour 1 g de masse sèche de feuilles par heure. Ainsi, un hectare de forêt de conifères peut libérer jusqu'à 4 kg de matière organique par jour, et environ 2 kg de forêt de feuillus. La superficie boisée de la Terre s'étend sur des millions d'hectares, et tous émettent chaque année des centaines de milliers de tonnes d'hydrocarbures divers, dont des terpènes. Et les hydrocarbures, comme l'a montré l'exemple du méthane, sous l'influence du rayonnement solaire et en présence d'autres impuretés contribuent à la formation d'ozone. Comme l’ont montré les expériences, les terpènes, dans des conditions adaptées, participent en effet très activement au cycle des réactions photochimiques atmosphériques avec formation d’ozone. Ainsi, l'ozone dans une forêt de conifères n'est pas du tout une fiction, mais un fait expérimental.

L'ozone et la santé.

Comme c'est agréable de se promener après un orage ! L'air est pur et frais, ses jets vivifiants semblent couler dans les poumons sans aucun effort. « Ça sent l'ozone », disent-ils souvent dans de tels cas. "Très bon pour la santé." Est-ce ainsi ?

À une époque, l’ozone était certainement considéré comme bénéfique pour la santé. Mais si sa concentration dépasse un certain seuil, cela peut entraîner de nombreuses conséquences désagréables. En fonction de la concentration et du temps d'inhalation, l'ozone provoque des modifications au niveau des poumons, une irritation des muqueuses des yeux et du nez, des maux de tête, des étourdissements et une diminution de la tension artérielle ; L'ozone réduit la résistance de l'organisme aux infections bactériennes des voies respiratoires. La concentration maximale admissible dans l’air n’est que de 0,1 μg/l, ce qui signifie que l’ozone est bien plus dangereux que le chlore ! Si vous passez plusieurs heures dans une pièce avec une concentration d'ozone de seulement 0,4 μg/l, des douleurs thoraciques, de la toux, de l'insomnie peuvent apparaître et l'acuité visuelle peut diminuer. Si vous respirez longtemps de l'ozone à une concentration supérieure à 2 μg/l, les conséquences peuvent être plus graves, allant même jusqu'à la torpeur et au déclin de l'activité cardiaque. Lorsque la teneur en ozone est de 8 à 9 µg/l, un œdème pulmonaire apparaît en quelques heures et peut être mortel. Mais de si infimes quantités d’une substance sont généralement difficiles à analyser à l’aide de méthodes chimiques conventionnelles. Heureusement, une personne ressent la présence d'ozone même à des concentrations très faibles - environ 1 μg/l, à laquelle le papier amidon iodé ne deviendra pas encore bleu. Pour certaines personnes, l'odeur de l'ozone à faibles concentrations ressemble à l'odeur du chlore, pour d'autres - au dioxyde de soufre, pour d'autres - à l'ail.

Ce n’est pas seulement l’ozone lui-même qui est toxique. Avec sa participation dans l'air, par exemple, il se forme du nitrate de peroxyacétyle (PAN) CH3-CO-OONO2 - une substance qui a un effet fortement irritant, notamment lacrymogène, rendant la respiration difficile et, à des concentrations plus élevées, provoquant une paralysie cardiaque. Le PAN est l'un des composants du smog dit photochimique formé en été dans l'air pollué (ce mot est dérivé de l'anglais smoke - smoke and fog - fog). La concentration d'ozone dans le smog peut atteindre 2 µg/l, soit 20 fois plus que la limite maximale autorisée. Il convient également de tenir compte du fait que l’effet combiné de l’ozone et des oxydes d’azote dans l’air est des dizaines de fois plus puissant que celui de chaque substance séparément. Il n'est pas surprenant que les conséquences d'un tel smog dans les grandes villes puissent être catastrophiques, surtout si l'air au-dessus de la ville n'est pas soufflé par des « courants d'air » et qu'une zone stagnante se forme. Ainsi, à Londres en 1952, plus de 4 000 personnes sont mortes du smog en quelques jours. Et le smog à New York en 1963 a tué 350 personnes. Des histoires similaires se sont produites à Tokyo et dans d’autres grandes villes. Les gens ne sont pas les seuls à souffrir de l'ozone atmosphérique. Des chercheurs américains ont par exemple montré que dans les régions où la concentration d'ozone dans l'air est élevée, la durée de vie des pneus de voiture et d'autres produits en caoutchouc est considérablement réduite.

Comment réduire la teneur en ozone dans la couche terrestre ? Il n’est guère réaliste de réduire les rejets de méthane dans l’atmosphère. Il reste un autre moyen : réduire les émissions d'oxydes d'azote, sans lesquelles le cycle de réactions conduisant à l'ozone ne peut pas se poursuivre. Ce chemin n’est pas non plus facile, puisque les oxydes d’azote sont émis non seulement par les voitures, mais aussi (principalement) par les centrales thermiques.

Les sources d’ozone ne se trouvent pas uniquement dans la rue. Il se forme dans les salles de radiographie, dans les salles de physiothérapie (sa source est constituée de lampes à mercure-quartz), lors du fonctionnement d'équipements de copie (copieurs), d'imprimantes laser (ici la raison de sa formation est une décharge à haute tension). L'ozone est un compagnon incontournable de la production de soudage à l'arc au perhydrol et à l'argon. Pour réduire les effets nocifs de l'ozone, il est nécessaire de disposer d'équipements de ventilation à proximité des lampes ultraviolettes et d'une bonne ventilation de la pièce.

Et pourtant, il n’est pas exact de considérer l’ozone comme un danger incontestable pour la santé. Tout dépend de sa concentration. Des études ont montré que l’air frais brille très faiblement dans l’obscurité ; La raison de cette lueur est due aux réactions d’oxydation impliquant l’ozone. La lueur a également été observée en agitant de l’eau dans un flacon dans lequel de l’oxygène ozonisé avait été préalablement introduit. Cette lueur est toujours associée à la présence de petites quantités d’impuretés organiques dans l’air ou dans l’eau. Lorsque l’air frais était mélangé à l’haleine expirée d’une personne, l’intensité de la lueur était décuplée ! Et ce n'est pas surprenant : des microimpuretés d'éthylène, de benzène, d'acétaldéhyde, de formaldéhyde, d'acétone et d'acide formique ont été trouvées dans l'air expiré. Ils sont « mis en évidence » par l’ozone. En même temps, « périmé », c'est-à-dire complètement dépourvu d’ozone, bien que très propre, l’air ne produit pas de lueur et une personne le perçoit comme du « moisi ». Cet air peut être comparé à l'eau distillée : il est très propre, pratiquement exempt d'impuretés, et sa consommation est nocive. Ainsi, l'absence totale d'ozone dans l'air est apparemment également défavorable pour l'homme, car elle augmente la teneur en micro-organismes et conduit à l'accumulation de substances nocives et d'odeurs désagréables que l'ozone détruit. Ainsi, la nécessité d'une ventilation régulière et à long terme des pièces devient évidente, même s'il n'y a personne à l'intérieur : après tout, l'ozone qui pénètre dans une pièce n'y reste pas longtemps - il se désintègre partiellement et se dépose en grande partie (adsorbe) sur les murs et autres surfaces. Il est difficile de dire quelle quantité d’ozone doit contenir la pièce. Toutefois, à des concentrations minimes, l’ozone est probablement nécessaire et bénéfique.

L’ozone est donc une bombe à retardement. S'il est utilisé correctement, il servira l'humanité, mais dès qu'il sera utilisé à d'autres fins, il conduira instantanément à une catastrophe mondiale et la Terre se transformera en une planète comme Mars.

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Ozone et ozonation - air pur après un orage

Ajouté : 2010-03-11

Ozone et ozonation - un air pur après un orage

Nous respirons 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, consommant environ 25 kg d'air par jour. Il s’avère que nous prédéterminons pratiquement notre santé par l’air que nous respirons.

Et tout le monde sait que l’air intérieur (et nous y sommes en moyenne 60 à 90 % du temps) est plusieurs fois plus pollué et toxique que l’air atmosphérique.

Et plus il est pollué, plus notre corps dépense d’énergie pour neutraliser les composés dangereux et maintenir le corps en bonne forme. Faut-il s’étonner que nous soyons rapidement fatigués, léthargiques, apathiques et irritables ?

L'ozone, qu'est-ce que c'est ?

En 1785, le physicien Martin Van Marum a découvert que l'oxygène, sous l'influence d'étincelles électriques, acquiert une odeur particulière d'« orage » et de nouvelles propriétés chimiques. L'ozone est une forme particulière d'existence de l'oxygène, sa modification. Traduit du grec, ozone signifie « sentir ».

Ozone- c'est un gaz bleu à l'odeur caractéristique, agent oxydant très puissant. La formule moléculaire de l'ozone est O3. Il est plus lourd que l'oxygène et notre air habituel.

Le schéma de formation de l'ozone est le suivant : sous l'influence d'une décharge électrique, une partie des molécules d'oxygène O2 se désintègre en atomes, puis l'oxygène atomique se combine avec l'oxygène moléculaire et de l'ozone O3 se forme. Dans la nature, l'ozone se forme dans la stratosphère sous l'influence du rayonnement ultraviolet du Soleil, ainsi que lors de décharges électriques dans l'atmosphère.

Lors d’un orage, lorsque des décharges électriques de foudre « transpercent » l’atmosphère, nous ressentons l’ozone qui en résulte sous forme d’air frais. Ceci est particulièrement visible dans les endroits riches en oxygène : dans une forêt, dans une zone côtière ou à proximité d'une cascade. L'ozone purifie vraiment notre air ! Étant un agent oxydant puissant, il décompose de nombreuses impuretés toxiques présentes dans l'atmosphère en composés simples et sûrs, désinfectant ainsi l'air. C’est pourquoi, après un orage, nous nous sentons agréablement frais, nous pouvons respirer facilement et nous voyons plus clairement tout ce qui nous entoure, en particulier le bleu du ciel.

La majeure partie de l'ozone dans l'atmosphère se trouve à une altitude de 10 à 50 km avec une concentration maximale à une altitude de 20 à 25 km, formant une couche appelée ozonosphère.

L'ozonosphère reflète les rayons ultraviolets durs et protège les organismes vivants des effets nocifs des rayonnements. C’est grâce à la formation d’ozone à partir de l’oxygène atmosphérique que la vie sur terre est devenue possible.

Or, on sait que l’ozone est un agent oxydant. N'est-ce pas nocif pour les humains et tous les êtres vivants ? Toute substance peut être à la fois un poison et un médicament - tout dépend de la dose. De faibles concentrations d’ozone créent une sensation de fraîcheur, désinfectent l’environnement qui nous entoure et « nettoient » nos voies respiratoires. Mais des concentrations élevées d’ozone peuvent provoquer une irritation des voies respiratoires, de la toux et des étourdissements.

Par conséquent, des concentrations relativement élevées d'ozone sont utilisées pour désinfecter l'eau et l'air, tandis que des concentrations plus faibles favorisent la cicatrisation des plaies et sont largement utilisées en cosmétologie.

Les appareils d'ozonation domestiques fournissent une concentration d'ozone sûre pour les humains.

Avec l'aide d'un ozoniseur, vous respirerez toujours de l'air frais et pur !

Où l’ozone est-il utilisé aujourd’hui ?

L'ozone est largement utilisé dans divers domaines de notre vie. Il est utilisé en médecine, dans l’industrie et dans la vie quotidienne.

L’application la plus courante concerne la purification de l’eau. L'ozone détruit efficacement les bactéries et les virus, élimine de nombreuses impuretés nocives, notamment les cyanures, les phénols, les contaminants organiques de l'eau, détruit les odeurs et peut être utilisé comme réactif de blanchiment.

L'ozone est largement utilisé dans l'industrie chimique.

L'ozone joue un rôle particulier dans l'industrie alimentaire. Agent hautement désinfectant et chimiquement sûr, il est utilisé pour empêcher la croissance biologique d’organismes indésirables dans les aliments et les équipements de transformation des aliments. L'ozone a la capacité de tuer les micro-organismes sans créer de nouveaux produits chimiques nocifs.

L'ozone contribue à la préservation à long terme de la qualité de la viande, du poisson, des œufs et des fromages. Au cours du processus d'ozonation, les microbes et les bactéries, les produits chimiques nocifs, les virus et les moisissures sont détruits et la teneur en nitrates des légumes et des fruits est considérablement réduite.

L'ozone est utilisé avec succès en médecine. En tant qu'agent oxydant puissant, il est utilisé pour stériliser les produits médicaux. Le champ d’application de son utilisation dans le traitement de nombreuses maladies s’élargit.

L'ozone est très efficace pour détruire les bactéries, les champignons et les protozoaires. L'ozone a un effet rapide et radical sur de nombreux virus, tandis que (contrairement à de nombreux antiseptiques) il n'a pas d'effet destructeur ou irritant sur les tissus, puisque les cellules d'un organisme multicellulaire disposent d'un système de défense antioxydant.

Ozonation de l'air favorise la destruction des produits chimiques dangereux pour la santé (formaldéhyde, phénol, styrène des vernis, peintures, meubles, notamment panneaux de particules), de la fumée de tabac, des substances organiques (sources - insectes, animaux, rongeurs), des détergents et nettoyants, des produits de combustion et des matériaux brûlés, moisissures, champignons et bactéries.

Tous les produits chimiques présents dans l'air, réagissant avec l'ozone, se décomposent en composés inoffensifs : dioxyde de carbone, eau et oxygène.

Effet bactéricide

• L'ozone tue les microbes nocifs présents dans l'air à 99,9 %.
• L'ozone tue E. coli à 100 % ; 95,5 % luttent contre les staphylocoques et 99,9 % éliminent les staphylocoques dorés et blancs.
• L'ozone tue également très rapidement et à 100 % E. coli et Staphylococcus aureus dans l'eau.
• Des études ont montré qu'après 15 minutes de traitement de l'air avec de l'ozone, les micro-organismes nocifs qu'il contient meurent complètement.
• L'ozone est efficace à 100 % contre le virus de l'hépatite et le virus PVI, et à 99 % contre le virus de la grippe.
• L'ozone 100 % détruit différents types de moisissures.
• L'ozone dissous dans l'eau est efficace à 100 % contre la moisissure noire et les levures.

Ozoniseur domestique GRAZA

À quelles fins un ozoniseur domestique est-il utilisé ?

1. Purification de l'air dans les locaux d'habitation, les salles de bains et les toilettes ;

2. Élimination des odeurs désagréables dans le réfrigérateur, les armoires, les garde-manger, etc. ;

3. Purification de l'eau potable, ozonation des bains, aquariums ; 4. Transformation alimentaire (légumes, fruits, œufs, viande, poisson) ;

5. Désinfection et élimination de la saleté et des odeurs désagréables lors du lavage des vêtements ;

6. Procédures de cosmétologie, soins de la cavité buccale, de la peau du visage, des mains et des pieds ;

7. Élimination des odeurs de fumée de tabac, de peinture, de vernis.

Caractéristiques

Productivité de l'ozone : 300 mg/h. Puissance, pas plus : 30 W. Durée maximale de fonctionnement sans interruption : pas plus de 30 minutes. Temps de pause lorsque l'appareil fonctionne pendant plus de 30 minutes : au moins 10 minutes. Discrétion des réglages du temps de fonctionnement : 1 minute. Alimentation secteur : 220 V, 50 Hz. Dimensions hors tout : 185*130*55 mm. Poids : 0,6 kg.

L'impact de l'ozoniseur s'étend jusqu'à une profondeur de 10 cm.

Concentration d'ozone 300 mg/heure.

Complétude :

1. Ozoniseur domestique « Orage » 1 pc.

2. Buse (pierre diffuse) 3 pcs.

3. Tube en silicone 100 cm, 1 pièce.

4. Tube en silicone 120 cm, 1 pièce.

5. Passeport 1 pièce.

6. Brochure de candidature 1 pièce.

Période de garantie de l'appareil– 12 mois à compter de la date de vente, mais pas plus de 18 mois à compter de la date de fabrication. Durée de vie – 8 ans.

Conforme au TU 3468-015-20907995-2009. Possède un certificat de conformité n° POCC RU. AE 88. B00073.

L'appareil se compose de : une unité de contrôle, un générateur haute tension, un générateur d'ozone et un compresseur.

«J'adore les orages du début du mois de mai», s'est exclamé le célèbre poète, se comptant parmi cette moitié de l'humanité qui admire les orages. L’autre moitié en a peur.

Lequel a raison ? Dans le grand schéma des choses, ce n’est pas si important. Vous pourrez vous cacher sous une couverture du tonnerre et des éclairs, ou encore admirer la violence des éléments. Ce qui est plus important, c'est ce qui se passe après la tempête. Habituellement, une fois l’averse calmée, les gens sortent dans la rue et commencent à respirer profondément « l’odeur d’orage », « l’odeur de fraîcheur », comme on l’appelle habituellement. En fait, à l'heure actuelle, tout le monde respire de l'ozone ordinaire formé par des décharges électriques d'orage, respire et respire et... causant des dommages importants à sa santé.

L'ozone joue un double rôle dans le destin de l'humanité. D’une part, c’est un défenseur. S’il n’y avait pas d’ozone dans la stratosphère entourant notre planète, les rayons ultraviolets du Soleil auraient depuis longtemps incinéré tous les Terriens. Ce « meilleur » produit chimique est parfois simplement appelé « bon » ozone.

Un rôle complètement différent dans le sort de l'humanité est joué par l'ozone « inférieur », situé près de la terre (ce qu'on appelle le niveau du sol). C'est du « mauvais » ozone. Je ne sais pas qui a dit le premier que l’ozone était utile, mais cette personne est un menteur éhonté, ou simplement un charlatan sans éducation. En fait, l’ozone est un composé chimique très agressif, un puissant agent oxydant. Cela cause des dommages très importants au corps humain. Malheureusement, peu de gens le savent.

Les voies respiratoires supérieures sont principalement affectées par l'ozone troposphérique, car cette substance irrite leur muqueuse, les bronches et l'ozone réagissent fortement à l'ozone ; dans les cas graves, un œdème pulmonaire est possible à cause de « l'odeur fraîche ». Certaines personnes qui ont inhalé de l'ozone commencent à avoir les yeux larmoyants, un mal de gorge ou une toux ou un mal de tête soudain, et certaines peuvent par la suite présenter des réactions allergiques. Mais presque personne n’associe leur état à « l’odeur d’un orage ».

En général, on ne peut absolument pas respirer l’ozone. Au contraire, pendant et après un orage, les portes et les fenêtres doivent rester bien fermées afin que non seulement quelques éclairs en boule ne pénètrent pas dans la maison, mais aussi que l'ozone post-orage ne pénètre pas. Heureusement, cette substance est volatile et quitte assez rapidement le niveau du nez humain - il suffit de rester à la maison pendant une heure avec un livre et vous pourrez sortir.

Toutefois, les orages ne constituent pas la principale source d’ozone toxique. Cette catastrophe naturelle n'arrive pas très souvent, elle passe rapidement et vous pouvez vous cacher de l'ozone orageux et attendre la fin. D'autres sources malveillantes sont beaucoup plus dangereuses. Certains d’entre eux ne sont pas largement connus, tandis que d’autres ne peuvent rien faire…

La deuxième source d'ozone dangereux est la zone de cent kilomètres autour des grandes villes. C'est-à-dire là où se trouvent principalement les chalets d'été, les villes et villages de banlieue. En cas de chaleur extrême, les instruments de mesure enregistrent ici une augmentation significative des niveaux d’ozone troposphérique. À l'exception des spécialistes, pratiquement personne n'est au courant et les résidents d'été ne se rendent même pas compte qu'ils empoisonnent lentement leur corps.

Je comprends que donner des conseils pour ne pas aller à la datcha en cas de chaleur extrême est un exercice futile. C'est quand il fait chaud que tout le monde a tendance à s'y rendre. Alors rendez votre vie à la campagne au moins aussi sûre que possible. Le matin, bien avant les pics de chaleur de la journée, fermez toutes les fenêtres et portes de la maison, faites-en une oasis d'air pur afin que vous puissiez périodiquement reprendre votre souffle grâce à l'ozone. Ne restez pas dehors plus de 1 à 2 heures, puis rentrez à l'intérieur pendant le même temps (et même plus). Toute personne souffrant de maladies des voies respiratoires, en particulier celles souffrant d'asthme bronchique, ainsi que celles souffrant de maladies cardiovasculaires, ne devraient pas du tout sortir par temps chaud. Aérez les locaux lorsqu'il fait frais - le soir et la nuit. Et le matin, scellez-le à nouveau. Et n'oubliez pas les fissures si vous en avez chez vous.

Les lignes de transport d’électricité (PTL) constituent la troisième source dangereuse d’ozone troposphérique. Vous ne devez en aucun cas respirer « de l’air frais » sous les lignes électriques. Mais avec cela, tout est simple : ne vous approchez pas, ne marchez pas, n'habitez pas à proximité.

Le quatrième générateur d'ozone nocif est constitué par les dispositifs d'ozonisation de l'air de l'appartement. Avec ces appareils, comme avec les lignes électriques, tout est également très simple : n’achetez pas, n’utilisez pas. Mais si vous êtes fans de l'ozonation et jugez nécessaire de « rafraîchir » votre appartement, suivez au moins les mesures de sécurité. Pendant que l'appareil fonctionne, la fenêtre doit être ouverte et tous les citoyens doivent quitter les lieux.

Le cinquième coupable de l'ozone toxique est le plus dangereux, car il est invincible et également répandu : il s'agit des équipements ménagers et de bureau. Les réalisations du progrès technologique crachent chaque seconde d'importantes portions d'ozone à gauche et à droite et, pire encore, à l'intérieur, où il s'accumule en concentrations élevées.

Les photocopieurs et les purificateurs d'air sont considérés comme les plus nocifs, bien que d'autres appareils et unités soient également à blâmer à un degré ou à un autre. En plus de l'ozone technique, dans les pièces dotées de technologies modernes, il existe un déséquilibre des ions de l'air (particules chargées). Les appareils installés dans de telles pièces enregistrent en permanence des niveaux élevés d'ions atmosphériques chargés positivement, nocifs pour la santé humaine. Avec l'ozone technique, le résultat est un mélange explosif ! Mais nous ne pouvons rien y faire pour l’instant ; nous ne reculerons pas devant le progrès. Alors encore une fois, il suffit de réduire autant que possible le risque de préjudice.

Je pense que beaucoup de gens, en entrant dans un supermarché, ressentent l'odeur spécifique de la même « fraîcheur ». À propos, les experts affirment que même l'odeur de l'ozone indique que la concentration de cette substance a dépassé les normes de sécurité. Alors ne marchez pas longtemps dans un tel magasin en regardant les vitrines et les produits. Nous avons fait les achats nécessaires et sommes partis de là.

Pour les employés des supermarchés et des bureaux, la situation est plus compliquée. Selon les statistiques, une personne sur quatre dans de tels endroits a un corps qui ne peut pas résister aux effets néfastes. Ils ont des maux de tête, des étourdissements ou une faiblesse - des symptômes constants. Les propriétaires et les dirigeants de ces entreprises devraient généralement rémunérer leurs employés pour un travail nuisible et réduire leurs horaires de travail. Mais hélas...

Je ne peux que conseiller à tous ceux qui souffrent de maladies des voies respiratoires et, en premier lieu, d'asthme bronchique, ainsi qu'à ceux qui se sentent constamment mal, DE NE PAS TRAVAILLER DANS DES SUPERMARCHÉS ET DES BUREAUX remplis d'équipements. Apitoyez-vous sur votre sort - trouvez un autre emploi.