Sifat fisik ozon sangat khas: berupa gas berwarna biru yang mudah meledak. Satu liter ozon memiliki berat sekitar 2 gram, dan udara - 1,3 gram. Oleh karena itu, ozon lebih berat daripada udara. Titik leleh ozon minus 192,7ºС. Ozon yang “mencair” ini berbentuk cairan berwarna biru tua. Ozon “es” berwarna biru tua dengan semburat ungu dan menjadi buram bila ketebalannya melebihi 1 mm. Titik didih ozon adalah minus 112ºС. Dalam bentuk gas, ozon bersifat diamagnetik, yaitu. tidak memiliki sifat magnetis, dan dalam keadaan cair bersifat paramagnetik lemah. Kelarutan ozon dalam air lelehan 15 kali lebih besar dibandingkan oksigen dan kira-kira 1,1 g/l. 2,5 gram ozon dilarutkan dalam satu liter asam asetat pada suhu kamar. Ini juga larut dengan baik dalam minyak esensial, terpentin, dan karbon tetraklorida. Bau ozon terasa pada konsentrasi di atas 15 µg/m3 udara. Dalam konsentrasi minimal, ia dianggap sebagai “bau kesegaran”; dalam konsentrasi yang lebih tinggi, ia memperoleh rona yang tajam dan menjengkelkan.

Ozon terbentuk dari oksigen menurut rumus berikut: 3O2 + 68 kkal → 2O3. Contoh klasik pembentukan ozon: di bawah pengaruh petir saat terjadi badai petir; di bawah pengaruh sinar matahari di atmosfer bagian atas. Ozon juga dapat terbentuk selama proses apa pun yang disertai dengan pelepasan atom oksigen, misalnya selama dekomposisi hidrogen peroksida. Sintesis ozon industri melibatkan penggunaan pelepasan listrik pada suhu rendah. Teknologi untuk memproduksi ozon mungkin berbeda satu sama lain. Jadi, untuk menghasilkan ozon yang digunakan untuk keperluan medis, hanya oksigen medis murni (tanpa kotoran) yang digunakan. Pemisahan ozon yang dihasilkan dari pengotor oksigen biasanya tidak sulit karena perbedaan sifat fisik (ozon lebih mudah mencair). Jika parameter reaksi kualitatif dan kuantitatif tertentu tidak diperlukan, maka memperoleh ozon tidak menimbulkan kesulitan khusus.

Molekul O3 tidak stabil dan cepat berubah menjadi O2 dengan pelepasan panas. Pada konsentrasi kecil dan tanpa pengotor asing, ozon terurai secara perlahan, pada konsentrasi besar terurai secara eksplosif. Alkohol langsung terbakar jika bersentuhan dengannya. Pemanasan dan kontak ozon bahkan dengan sejumlah kecil substrat oksidasi (zat organik, beberapa logam atau oksidanya) secara tajam mempercepat penguraiannya. Ozon dapat disimpan dalam waktu lama pada suhu −78ºС dengan adanya bahan penstabil (sejumlah kecil HNO3), serta dalam wadah yang terbuat dari kaca, beberapa plastik atau logam mulia.

Ozon adalah oksidator terkuat. Alasan fenomena ini terletak pada kenyataan bahwa atom oksigen terbentuk selama proses peluruhan. Oksigen semacam itu jauh lebih agresif daripada oksigen molekuler, karena dalam molekul oksigen, kekurangan elektron pada tingkat terluar akibat penggunaan orbital molekul secara kolektif tidak begitu terlihat.

Pada abad ke-18, diketahui bahwa merkuri dengan adanya ozon kehilangan kilaunya dan menempel pada kaca, mis. teroksidasi. Dan ketika ozon dilewatkan melalui larutan kalium iodida, gas yodium mulai dilepaskan. “Trik” yang sama tidak berhasil dengan oksigen murni. Selanjutnya, sifat-sifat ozon ditemukan, yang segera diadopsi oleh umat manusia: ozon ternyata merupakan antiseptik yang sangat baik, ozon dengan cepat menghilangkan zat organik asal apa pun (parfum dan kosmetik, cairan biologis) dari air, dan mulai banyak digunakan dalam industri dan kehidupan sehari-hari, dan telah membuktikan dirinya sebagai alternatif pengganti bor gigi.

Pada abad ke-21, penggunaan ozon di semua bidang kehidupan dan aktivitas manusia semakin meningkat dan berkembang, dan oleh karena itu kita menyaksikan transformasinya dari yang eksotik menjadi alat yang familiar untuk pekerjaan sehari-hari. OZON O3, bentuk oksigen alotropik.

Persiapan dan sifat fisik ozon.

Para ilmuwan pertama kali mengetahui keberadaan gas yang tidak diketahui ketika mereka mulai bereksperimen dengan mesin elektrostatis. Hal ini terjadi pada abad ke-17. Namun mereka baru mulai mempelajari gas baru pada akhir abad berikutnya. Pada tahun 1785, fisikawan Belanda Martin van Marum memperoleh ozon dengan melewatkan percikan listrik melalui oksigen. Nama ozon baru muncul pada tahun 1840; itu ditemukan oleh ahli kimia Swiss Christian Schönbein, yang berasal dari bahasa Yunani yang berbau ozon. Komposisi kimiawi gas ini tidak berbeda dengan oksigen, tetapi jauh lebih agresif. Jadi, ia langsung mengoksidasi kalium iodida yang tidak berwarna, melepaskan yodium coklat; Schönbein menggunakan reaksi ini untuk menentukan ozon berdasarkan derajat kebiruan kertas yang direndam dalam larutan kalium iodida dan pati. Bahkan merkuri dan perak, yang tidak aktif pada suhu kamar, teroksidasi dengan adanya ozon.

Ternyata molekul ozon, seperti halnya oksigen, hanya terdiri dari atom oksigen, bukan dua, melainkan tiga. Oksigen O2 dan ozon O3 adalah satu-satunya contoh pembentukan dua zat sederhana berbentuk gas (dalam kondisi normal) oleh satu unsur kimia. Pada molekul O3, atom-atomnya terletak miring, sehingga molekul-molekul tersebut bersifat polar. Ozon diperoleh sebagai hasil “menempelnya” atom oksigen bebas pada molekul O2, yang terbentuk dari molekul oksigen di bawah pengaruh pelepasan listrik, sinar ultraviolet, sinar gamma, elektron cepat dan partikel berenergi tinggi lainnya. Selalu ada bau ozon di dekat mesin listrik yang sedang beroperasi, di mana sikat “menyala”, dan di dekat lampu merkuri-kuarsa bakterisida yang memancarkan sinar ultraviolet. Atom oksigen juga dilepaskan selama reaksi kimia tertentu. Ozon terbentuk dalam jumlah kecil selama elektrolisis air yang diasamkan, selama oksidasi lambat fosfor putih basah di udara, selama penguraian senyawa dengan kandungan oksigen tinggi (KMnO4, K2Cr2O7, dll.), selama aksi fluor pada air. atau asam sulfat pekat pada barium peroksida. Atom oksigen selalu ada dalam nyala api, jadi jika Anda mengarahkan aliran udara terkompresi melintasi nyala api pembakar oksigen, bau khas ozon akan terdeteksi di udara.

Reaksi 3O2 → 2O3 sangat endotermik: untuk mendapatkan 1 mol ozon, harus dikonsumsi 142 kJ. Reaksi sebaliknya terjadi dengan pelepasan energi dan dilakukan dengan sangat mudah. Oleh karena itu, ozon tidak stabil. Dengan tidak adanya pengotor, gas ozon terurai perlahan pada suhu 70°C dan cepat di atas 100°C. Laju dekomposisi ozon meningkat secara signifikan dengan adanya katalis. Mereka dapat berupa gas (misalnya, oksida nitrat, klorin), dan banyak padatan (bahkan dinding bejana). Oleh karena itu, ozon murni sulit diperoleh, dan pengerjaannya berbahaya karena kemungkinan ledakan.

Tidaklah mengherankan bahwa selama beberapa dekade setelah penemuan ozon, bahkan konstanta fisik dasarnya pun tidak diketahui: untuk waktu yang lama tidak ada seorang pun yang mampu memperoleh ozon murni. Seperti yang ditulis D.I.Mendeleev dalam bukunya Fundamentals of Chemistry, “dengan semua metode pembuatan gas ozon, kandungannya dalam oksigen selalu tidak signifikan, biasanya hanya sepersepuluh persen, jarang 2%, dan hanya pada suhu yang sangat rendah mencapai 20%.” Baru pada tahun 1880 ilmuwan Perancis J. Gotfeil dan P. Chappuis memperoleh ozon dari oksigen murni pada suhu minus 23°C. Ternyata pada lapisan tebal ozon memiliki warna biru yang indah. Ketika oksigen ozonasi yang didinginkan dikompresi secara perlahan, gas berubah menjadi biru tua, dan setelah tekanan dilepaskan dengan cepat, suhu turun lebih jauh dan tetesan ozon cair berwarna ungu tua terbentuk. Jika gas tidak didinginkan atau dikompresi dengan cepat, ozon seketika berubah menjadi oksigen dengan kilatan kuning.

Belakangan, metode yang mudah untuk sintesis ozon dikembangkan. Jika larutan pekat asam perklorat, fosfat atau asam sulfat dikenai elektrolisis dengan anoda platina atau timbal(IV) oksida yang didinginkan, gas yang dilepaskan di anoda akan mengandung hingga 50% ozon. Konstanta fisik ozon juga disempurnakan. Ia mencair jauh lebih mudah daripada oksigen - pada suhu -112° C (oksigen - pada -183° C). Pada -192,7° C ozon membeku. Ozon padat berwarna biru kehitaman.

Eksperimen dengan ozon berbahaya. Gas ozon dapat meledak jika konsentrasinya di udara melebihi 9%. Ozon cair dan padat bahkan lebih mudah meledak, terutama bila bersentuhan dengan zat pengoksidasi. Ozon dapat disimpan pada suhu rendah dalam bentuk larutan hidrokarbon terfluorinasi (freon). Solusi tersebut berwarna biru.

Sifat kimia ozon.

Ozon dicirikan oleh reaktivitas yang sangat tinggi. Ozon adalah salah satu zat pengoksidasi terkuat dan dalam hal ini menempati urutan kedua setelah fluor dan oksigen fluorida OF2. Prinsip aktif ozon sebagai zat pengoksidasi adalah atom oksigen, yang terbentuk selama peluruhan molekul ozon. Oleh karena itu, sebagai oksidator, molekul ozon biasanya “menggunakan” hanya satu atom oksigen, dan dua atom lainnya dilepaskan dalam bentuk oksigen bebas, misalnya 2KI + O3 + H2O → I2 + 2KOH + O2. Oksidasi banyak senyawa lain juga terjadi. Namun, ada pengecualian ketika molekul ozon menggunakan ketiga atom oksigen yang dimilikinya untuk oksidasi, misalnya 3SO2 + O3 → 3SO3; Na2S + O3 → Na2SO3.

Perbedaan yang sangat penting antara ozon dan oksigen adalah bahwa ozon sudah menunjukkan sifat pengoksidasi pada suhu kamar. Misalnya, PbS dan Pb(OH)2 tidak bereaksi dengan oksigen dalam kondisi normal, sedangkan dengan adanya ozon, sulfida diubah menjadi PbSO4, dan hidroksida menjadi PbO2. Jika larutan amonia pekat dituangkan ke dalam bejana berisi ozon, akan muncul asap putih - ini adalah amonia pengoksidasi ozon dengan pembentukan amonium nitrit NH4NO2. Ciri khas ozon adalah kemampuannya untuk “menghitamkan” benda-benda perak dengan pembentukan AgO dan Ag2O3.

Dengan menambahkan satu elektron dan menjadi ion negatif O3-, molekul ozon menjadi lebih stabil. “Garam asam ozon” atau ozonida yang mengandung anion tersebut telah dikenal sejak lama - garam tersebut dibentuk oleh semua logam alkali kecuali litium, dan stabilitas ozonida meningkat dari natrium menjadi cesium. Beberapa ozonida dari logam alkali tanah juga dikenal, misalnya Ca(O3)2. Jika aliran gas ozon diarahkan ke permukaan alkali padat kering, maka akan terbentuk kerak berwarna oranye-merah yang mengandung ozonida, misalnya 4KOH + 4O3 → 4KO3 + O2 + 2H2O. Pada saat yang sama, alkali padat secara efektif mengikat air, yang melindungi ozonida dari hidrolisis langsung. Namun, dengan kelebihan air, ozonida cepat terurai: 4KO3+ 2H2O → 4KOH + 5O2. Dekomposisi juga terjadi selama penyimpanan: 2KO3 → 2KO2 + O2. Ozonida sangat larut dalam amonia cair, sehingga memungkinkan untuk mengisolasinya dalam bentuk murni dan mempelajari sifat-sifatnya.

Zat organik yang bersentuhan dengan ozon biasanya hancur. Jadi, ozon, tidak seperti klorin, mampu membelah cincin benzena. Saat bekerja dengan ozon, Anda tidak dapat menggunakan tabung dan selang karet - karena akan langsung bocor. Reaksi ozon dengan senyawa organik melepaskan energi dalam jumlah besar. Misalnya, eter, alkohol, kapas yang direndam dalam terpentin, metana, dan banyak zat lainnya secara spontan terbakar ketika bersentuhan dengan udara ozonasi, dan pencampuran ozon dengan etilen menyebabkan ledakan yang kuat.

Penerapan ozon.

Ozon tidak selalu “membakar” bahan organik; dalam beberapa kasus dimungkinkan untuk melakukan reaksi spesifik dengan ozon yang sangat encer. Misalnya, ketika asam oleat diozonasi (ditemukan dalam jumlah besar dalam minyak nabati), asam azelaic HOOC(CH2)7COOH terbentuk, yang digunakan untuk memproduksi minyak pelumas berkualitas tinggi, serat sintetis, dan bahan pemlastis untuk plastik. Asam adipat diperoleh dengan cara yang sama, yang digunakan dalam sintesis nilon. Pada tahun 1855, Schönbein menemukan reaksi senyawa tak jenuh yang mengandung ikatan rangkap C=C dengan ozon, tetapi baru pada tahun 1925 ahli kimia Jerman H. Staudinger menetapkan mekanisme reaksi ini. Molekul ozon terikat pada ikatan rangkap untuk membentuk ozonida - kali ini organik, dan atom oksigen menggantikan salah satu ikatan C=C, dan gugus -O-O- menggantikan ikatan lainnya. Meskipun beberapa ozonida organik diisolasi dalam bentuk murni (misalnya, etilen ozonida), reaksi ini biasanya dilakukan dalam larutan encer, karena ozonida bebas merupakan bahan peledak yang sangat tidak stabil. Reaksi ozonasi senyawa tak jenuh sangat dijunjung tinggi oleh ahli kimia organik; Masalah dengan reaksi ini sering kali ditawarkan bahkan di kompetisi sekolah. Faktanya adalah ketika ozonida terurai dengan air, dua molekul aldehida atau keton terbentuk, yang mudah diidentifikasi dan selanjutnya ditetapkan struktur senyawa tak jenuh aslinya. Oleh karena itu, ahli kimia pada awal abad ke-20 menetapkan struktur banyak senyawa organik penting, termasuk senyawa alami, yang mengandung ikatan C=C.

Area penerapan ozon yang penting adalah desinfeksi air minum. Biasanya air diklorinasi. Namun, beberapa kotoran dalam air di bawah pengaruh klorin berubah menjadi senyawa dengan bau yang sangat tidak sedap. Oleh karena itu, sudah lama diusulkan untuk mengganti klorin dengan ozon. Air ozonasi tidak menimbulkan bau atau rasa asing; Ketika banyak senyawa organik teroksidasi sempurna oleh ozon, hanya karbon dioksida dan air yang terbentuk. Ozon juga memurnikan air limbah. Produk oksidasi ozon bahkan dari polutan seperti fenol, sianida, surfaktan, sulfit, kloramin adalah senyawa yang tidak berbahaya, tidak berwarna dan tidak berbau. Kelebihan ozon terurai cukup cepat untuk membentuk oksigen. Namun, ozonasi air lebih mahal dibandingkan klorinasi; Selain itu, ozon tidak dapat diangkut dan harus diproduksi pada saat digunakan.

Ozon di atmosfer.

Ada sedikit ozon di atmosfer bumi - 4 miliar ton, mis. rata-rata hanya 1 mg/m3. Konsentrasi ozon meningkat seiring dengan jarak dari permukaan bumi dan mencapai maksimum di stratosfer, pada ketinggian 20-25 km - inilah “lapisan ozon”. Jika semua ozon dari atmosfer terkumpul di permukaan bumi pada tekanan normal, lapisan yang dihasilkan hanya setebal 2-3 mm. Dan sejumlah kecil ozon di udara sebenarnya mendukung kehidupan di Bumi. Ozon menciptakan “layar pelindung” yang mencegah sinar ultraviolet keras dari matahari, yang merusak semua makhluk hidup, mencapai permukaan bumi.

Dalam beberapa dekade terakhir, banyak perhatian telah diberikan pada munculnya apa yang disebut “lubang ozon” – area dengan tingkat ozon stratosfer yang berkurang secara signifikan. Melalui perisai yang “bocor” tersebut, radiasi ultraviolet yang lebih keras dari Matahari mencapai permukaan bumi. Itu sebabnya para ilmuwan telah lama memantau ozon di atmosfer. Pada tahun 1930, ahli geofisika Inggris S. Chapman, untuk menjelaskan konsentrasi konstan ozon di stratosfer, mengusulkan skema empat reaksi (reaksi ini disebut siklus Chapman, di mana M berarti setiap atom atau molekul yang menghilangkan kelebihan energi) :

O + O + M → O2 + M

O + O3 → 2O2

O3 → O2 + O.

Reaksi pertama dan keempat dari siklus ini bersifat fotokimia, terjadi di bawah pengaruh radiasi matahari. Untuk menguraikan molekul oksigen menjadi atom, diperlukan radiasi dengan panjang gelombang kurang dari 242 nm, sedangkan ozon terurai ketika cahaya diserap di wilayah 240-320 nm (reaksi terakhir justru melindungi kita dari radiasi ultraviolet yang keras, karena oksigen tidak tidak menyerap di wilayah spektral ini). Dua reaksi lainnya bersifat termal, yaitu. pergi tanpa pengaruh cahaya. Sangatlah penting bahwa reaksi ketiga, yang menyebabkan hilangnya ozon, memiliki energi aktivasi; ini berarti bahwa laju reaksi tersebut dapat ditingkatkan dengan aksi katalis. Ternyata, katalis utama penguraian ozon adalah oksida nitrat NO. Ini terbentuk di lapisan atas atmosfer dari nitrogen dan oksigen di bawah pengaruh radiasi matahari yang paling parah. Begitu berada di ozonosfer, ia memasuki siklus dua reaksi O3 + NO → NO2 + O2, NO2 + O → NO + O2, akibatnya kandungannya di atmosfer tidak berubah, dan konsentrasi stasioner ozon menurun. Ada siklus lain yang menyebabkan penurunan kandungan ozon di stratosfer, misalnya dengan partisipasi klorin:

Cl + O3 → ClO + O2

ClO + O → Cl + O2.

Ozon juga rusak oleh debu dan gas yang masuk ke atmosfer dalam jumlah besar selama letusan gunung berapi. Baru-baru ini, ada pendapat bahwa ozon juga efektif dalam menghancurkan hidrogen yang dilepaskan dari kerak bumi. Kombinasi semua reaksi pembentukan dan peluruhan ozon menghasilkan fakta bahwa rata-rata umur molekul ozon di stratosfer adalah sekitar tiga jam.

Dipercaya bahwa selain faktor alami, ada juga faktor buatan yang mempengaruhi lapisan ozon. Contoh yang terkenal adalah freon, yang merupakan sumber atom klor. Freon adalah hidrokarbon yang atom hidrogennya digantikan oleh atom fluor dan klor. Mereka digunakan dalam teknologi pendinginan dan untuk mengisi kaleng aerosol. Pada akhirnya, freon memasuki udara dan perlahan-lahan naik semakin tinggi mengikuti arus udara, akhirnya mencapai lapisan ozon. Terurai di bawah pengaruh radiasi matahari, freon sendiri mulai menguraikan ozon secara katalitik. Belum diketahui secara pasti sejauh mana freon menjadi penyebab “lubang ozon”, namun demikian, tindakan telah lama diambil untuk membatasi penggunaannya.

Perhitungan menunjukkan bahwa dalam 60-70 tahun, konsentrasi ozon di stratosfer bisa turun 25%. Dan pada saat yang sama, konsentrasi ozon di lapisan tanah - troposfer - akan meningkat, yang juga buruk, karena ozon dan produk transformasinya di udara beracun. Sumber utama ozon di troposfer adalah perpindahan ozon stratosfer dengan massa udara ke lapisan bawah. Setiap tahunnya, sekitar 1,6 miliar ton ozon masuk ke lapisan bumi. Masa hidup molekul ozon di bagian bawah atmosfer jauh lebih lama - lebih dari 100 hari, karena intensitas radiasi ultraviolet matahari yang merusak ozon lebih rendah di lapisan bumi. Biasanya terdapat sangat sedikit ozon di troposfer: di udara segar yang bersih, konsentrasinya rata-rata hanya 0,016 μg/l. Konsentrasi ozon di udara tidak hanya bergantung pada ketinggian, tetapi juga pada medan. Oleh karena itu, selalu terdapat lebih banyak ozon di lautan dibandingkan di daratan, karena ozon terurai lebih lambat di sana. Pengukuran di Sochi menunjukkan bahwa udara di dekat pantai mengandung ozon 20% lebih banyak dibandingkan di hutan yang berjarak 2 km dari pantai.

Orang-orang modern menghirup lebih banyak ozon daripada nenek moyang mereka. Alasan utamanya adalah peningkatan jumlah metana dan nitrogen oksida di udara. Oleh karena itu, kandungan metana di atmosfer terus meningkat sejak pertengahan abad ke-19, ketika penggunaan gas alam dimulai. Dalam atmosfer yang tercemar nitrogen oksida, metana memasuki rantai transformasi kompleks yang melibatkan oksigen dan uap air, yang hasilnya dapat dinyatakan dengan persamaan CH4 + 4O2 → HCHO + H2O + 2O3. Hidrokarbon lain juga dapat berperan sebagai metana, misalnya yang terkandung dalam gas buang mobil selama pembakaran bensin yang tidak sempurna. Akibatnya, konsentrasi ozon di udara kota-kota besar meningkat sepuluh kali lipat selama beberapa dekade terakhir.

Selama ini diyakini bahwa selama badai petir, konsentrasi ozon di udara meningkat tajam, karena petir mendorong konversi oksigen menjadi ozon. Faktanya, peningkatannya tidak signifikan, dan tidak terjadi saat terjadi badai petir, melainkan beberapa jam sebelumnya. Selama badai petir dan beberapa jam setelahnya, konsentrasi ozon menurun. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa sebelum terjadinya badai petir terjadi percampuran massa udara secara vertikal yang kuat, sehingga sejumlah tambahan ozon berasal dari lapisan atas. Selain itu, sebelum terjadi badai petir, kuat medan listrik meningkat, dan tercipta kondisi terbentuknya lucutan korona di ujung berbagai benda, misalnya ujung cabang. Hal ini juga berkontribusi terhadap pembentukan ozon. Dan kemudian, seiring berkembangnya awan petir, arus udara ke atas yang kuat muncul di bawahnya, yang mengurangi kandungan ozon tepat di bawah awan.

Pertanyaan yang menarik adalah tentang kandungan ozon di udara hutan jenis konifera. Misalnya, dalam Kursus Kimia Anorganik oleh G. Remy, Anda dapat membaca bahwa “udara ozonisasi di hutan jenis konifera” adalah sebuah fiksi. Apakah begitu? Tentu saja, tidak ada tanaman yang menghasilkan ozon. Namun tumbuhan, terutama tumbuhan runjung, mengeluarkan banyak senyawa organik yang mudah menguap ke udara, termasuk hidrokarbon tak jenuh dari golongan terpen (banyak terdapat pada terpentin). Jadi, pada hari yang panas, pinus melepaskan 16 mikrogram terpen per jam untuk setiap gram berat kering jarum suntik. Terpen dilepaskan tidak hanya oleh tumbuhan runjung, tetapi juga oleh beberapa pohon gugur, termasuk poplar dan eucalyptus. Dan beberapa pohon tropis mampu melepaskan 45 mcg terpen per 1 g massa kering daun per jam. Hasilnya, satu hektar hutan jenis konifera dapat melepaskan hingga 4 kg bahan organik per hari, dan sekitar 2 kg hutan gugur. Luas hutan di bumi ini jutaan hektar, dan semuanya mengeluarkan ratusan ribu ton berbagai hidrokarbon, termasuk terpen, per tahun. Dan hidrokarbon, seperti yang ditunjukkan pada contoh metana, di bawah pengaruh radiasi matahari dan dengan adanya pengotor lainnya berkontribusi pada pembentukan ozon. Eksperimen telah menunjukkan bahwa terpen, dalam kondisi yang sesuai, memang sangat aktif terlibat dalam siklus reaksi fotokimia atmosfer dengan pembentukan ozon. Jadi ozon di hutan jenis konifera bukanlah fiksi sama sekali, melainkan fakta eksperimental.

Ozon dan kesehatan.

Betapa menyenangkannya berjalan-jalan setelah badai petir! Udaranya bersih dan segar, alirannya yang menyegarkan seolah mengalir ke paru-paru tanpa usaha apa pun. “Baunya seperti ozon,” sering mereka berkata dalam kasus seperti itu. “Sangat baik untuk kesehatan.” Apakah begitu?

Pada suatu waktu, ozon dianggap bermanfaat bagi kesehatan. Namun jika konsentrasinya melebihi ambang batas tertentu, dapat menimbulkan banyak akibat yang tidak menyenangkan. Tergantung pada konsentrasi dan waktu inhalasi, ozon menyebabkan perubahan pada paru-paru, iritasi pada selaput lendir mata dan hidung, sakit kepala, pusing, dan penurunan tekanan darah; Ozon mengurangi daya tahan tubuh terhadap infeksi bakteri saluran pernapasan. Konsentrasi maksimum yang diperbolehkan di udara hanya 0,1 μg/l, yang berarti ozon jauh lebih berbahaya daripada klorin! Jika Anda menghabiskan beberapa jam di ruangan dengan konsentrasi ozon hanya 0,4 μg/l, nyeri dada, batuk, insomnia dapat muncul, dan ketajaman penglihatan dapat menurun. Jika Anda menghirup ozon dalam waktu lama dengan konsentrasi lebih dari 2 μg/l, konsekuensinya bisa lebih parah - bahkan mati rasa dan penurunan aktivitas jantung. Jika kandungan ozon 8-9 µg/l, edema paru terjadi dalam beberapa jam, yang dapat berakibat fatal. Namun sejumlah kecil suatu zat biasanya sulit dianalisis menggunakan metode kimia konvensional. Untungnya, seseorang merasakan keberadaan ozon bahkan pada konsentrasi yang sangat rendah - sekitar 1 μg/l, di mana kertas pati yodium belum membiru. Bagi sebagian orang, bau ozon dalam konsentrasi rendah menyerupai bau klorin, bagi yang lain - seperti sulfur dioksida, dan bagi yang lain - seperti bawang putih.

Bukan hanya ozon saja yang beracun. Dengan partisipasinya di udara, misalnya, terbentuk peroxyacetyl nitrate (PAN) CH3-CO-OONO2 - suatu zat yang memiliki efek iritan yang kuat, termasuk menghasilkan air mata, membuat sulit bernapas, dan dalam konsentrasi yang lebih tinggi menyebabkan kelumpuhan jantung. PAN adalah salah satu komponen yang disebut kabut fotokimia yang terbentuk pada musim panas di udara yang tercemar (kata ini berasal dari bahasa Inggris smoke - smoke dan fog - fog). Konsentrasi ozon dalam kabut asap bisa mencapai 2 µg/l, 20 kali lebih tinggi dari batas maksimum yang diperbolehkan. Perlu juga diingat bahwa efek gabungan ozon dan nitrogen oksida di udara puluhan kali lebih kuat dibandingkan masing-masing zat secara terpisah. Tidak mengherankan jika akibat dari kabut asap di kota-kota besar dapat menjadi bencana besar, terutama jika udara di atas kota tidak terhembus oleh “angin” dan terbentuklah zona stagnan. Misalnya, di London pada tahun 1952, lebih dari 4.000 orang meninggal karena kabut asap dalam beberapa hari. Dan kabut asap di New York pada tahun 1963 menewaskan 350 orang. Ada cerita serupa di Tokyo dan kota-kota besar lainnya. Bukan hanya orang yang menderita ozon di atmosfer. Peneliti Amerika telah menunjukkan, misalnya, bahwa di daerah dengan tingkat ozon yang tinggi di udara, masa pakai ban mobil dan produk karet lainnya berkurang secara signifikan.

Bagaimana cara mengurangi kandungan ozon di lapisan bumi? Mengurangi pelepasan metana ke atmosfer hampir tidak realistis. Masih ada cara lain - untuk mengurangi emisi nitrogen oksida, yang tanpanya siklus reaksi yang mengarah pada ozon tidak dapat berlangsung. Jalur ini juga tidak mudah, karena nitrogen oksida dihasilkan tidak hanya oleh mobil, tetapi juga (terutama) oleh pembangkit listrik tenaga panas.

Sumber ozon tidak hanya ada di jalanan. Ini terbentuk di ruang sinar-X, di ruang fisioterapi (sumbernya adalah lampu merkuri-kuarsa), selama pengoperasian peralatan fotokopi (mesin fotokopi), printer laser (di sini alasan pembentukannya adalah pelepasan tegangan tinggi). Ozon adalah pendamping yang tak terelakkan dalam produksi pengelasan busur perhydrol dan argon. Untuk mengurangi efek berbahaya ozon, diperlukan peralatan ventilasi di dekat lampu ultraviolet dan ventilasi ruangan yang baik.

Namun tidak benar jika menganggap ozon tidak diragukan lagi berbahaya bagi kesehatan. Itu semua tergantung konsentrasinya. Penelitian telah menunjukkan bahwa udara segar bersinar sangat redup dalam gelap; Alasan cahaya tersebut adalah reaksi oksidasi yang melibatkan ozon. Cahaya itu juga diamati ketika air dikocok dalam labu yang sebelumnya telah dimasukkan oksigen ozonisasi. Cahaya ini selalu dikaitkan dengan adanya sejumlah kecil pengotor organik di udara atau air. Ketika udara segar bercampur dengan hembusan napas seseorang, intensitas cahayanya meningkat sepuluh kali lipat! Dan ini tidak mengherankan: pengotor mikro etilen, benzena, asetaldehida, formaldehida, aseton, dan asam format ditemukan di udara yang dihembuskan. Mereka “disorot” oleh ozon. Pada saat yang sama, "basi", yaitu. sama sekali tidak mengandung ozon, meskipun sangat bersih, udaranya tidak mengeluarkan cahaya, dan seseorang menganggapnya “apak”. Udara seperti itu dapat dibandingkan dengan air suling: sangat bersih, praktis bebas dari kotoran, dan berbahaya untuk diminum. Jadi ketiadaan ozon di udara rupanya juga berdampak buruk bagi manusia, karena meningkatkan kandungan mikroorganisme di dalamnya dan menyebabkan penumpukan zat berbahaya dan bau tidak sedap, yang merusak ozon. Dengan demikian, kebutuhan akan ventilasi ruangan yang teratur dan jangka panjang menjadi jelas, meskipun tidak ada orang di dalamnya: lagipula, ozon yang masuk ke dalam ruangan tidak bertahan lama di dalamnya - sebagian terurai, dan sebagian besar mengendap. (menyerap) pada dinding dan permukaan lainnya. Sulit untuk mengatakan berapa banyak ozon yang seharusnya ada di dalam ruangan. Namun, dalam konsentrasi minimal, ozon mungkin diperlukan dan bermanfaat.

Jadi, ozon adalah bom waktu. Jika digunakan dengan benar maka akan bermanfaat bagi umat manusia, namun jika digunakan untuk tujuan lain akan langsung menimbulkan bencana global dan Bumi akan berubah menjadi planet seperti Mars.

Pencarian Khusus

Ozon dan ozonasi - udara bersih setelah badai petir

Ditambahkan: 11-03-2010

Ozon dan ozonasi - udara bersih setelah Badai Petir

Kita bernapas 24 jam sehari, 7 hari seminggu, mengonsumsi sekitar 25 kg udara setiap hari. Ternyata kita secara praktis menentukan kesehatan kita melalui udara yang kita hirup.

Dan semua orang tahu bahwa udara dalam ruangan (dan rata-rata kita berada di dalamnya 60-90% sepanjang waktu) beberapa kali lebih tercemar dan beracun daripada udara di atmosfer.

Dan semakin tercemar, semakin banyak energi yang dikeluarkan tubuh kita untuk menetralkan senyawa berbahaya dan menjaga tubuh tetap dalam kondisi yang baik. Apakah mengherankan jika kita cepat lelah, lesu, apatis, dan mudah tersinggung?

Ozon - apa itu?

Pada tahun 1785, fisikawan Martin Van Marum menemukan bahwa oksigen, di bawah pengaruh percikan listrik, memperoleh bau “badai petir” khusus dan sifat kimia baru. Ozon adalah bentuk khusus dari keberadaan oksigen, modifikasinya. Diterjemahkan dari bahasa Yunani, ozon berarti “berbau”.

Ozon- berupa gas berwarna biru dengan bau yang khas, oksidator yang sangat kuat. Rumus molekul ozon adalah O3. Ini lebih berat dari oksigen dan udara biasa kita.

Skema pembentukan ozon adalah sebagai berikut: di bawah pengaruh pelepasan listrik, sebagian molekul oksigen O2 terurai menjadi atom, kemudian atom oksigen bergabung dengan molekul oksigen dan terbentuklah ozon O3. Di alam, ozon terbentuk di stratosfer di bawah pengaruh radiasi ultraviolet Matahari, serta pelepasan listrik di atmosfer.

Saat terjadi badai petir, ketika pelepasan listrik dari petir “menembus” atmosfer, kita merasakan ozon yang dihasilkan sebagai udara segar. Hal ini terutama terlihat di tempat-tempat yang kaya oksigen: di hutan, di daerah pantai, atau di dekat air terjun. Ozon benar-benar membersihkan udara kita! Menjadi oksidator kuat, ia menguraikan banyak kotoran beracun di atmosfer menjadi senyawa sederhana yang aman, sehingga mendisinfeksi udara. Itu sebabnya setelah terjadi badai petir, kita merasa segar dan nyaman, bernapas lega, dan melihat segala sesuatu di sekitar kita dengan lebih jelas, terutama birunya langit.

Sebagian besar ozon di atmosfer terletak pada ketinggian 10 sampai 50 km dengan konsentrasi maksimum pada ketinggian 20-25 km sehingga membentuk lapisan yang disebut ozonosfer.

Ozonosfer memantulkan radiasi ultraviolet yang keras dan melindungi organisme hidup dari efek radiasi yang berbahaya. Berkat pembentukan ozon dari oksigen atmosfer, kehidupan di darat menjadi mungkin.

Namun, kita tahu bahwa ozon adalah zat pengoksidasi. Bukankah berbahaya bagi manusia dan semua makhluk hidup? Zat apa pun bisa menjadi racun dan obat - semuanya tergantung dosisnya. Konsentrasi ozon yang rendah menciptakan rasa segar, mendisinfeksi lingkungan sekitar kita, dan “membersihkan” saluran pernafasan kita. Namun konsentrasi ozon yang tinggi dapat menyebabkan iritasi pada saluran pernafasan, batuk, dan pusing.

Oleh karena itu, konsentrasi ozon yang relatif tinggi digunakan untuk mendisinfeksi air dan udara, sedangkan konsentrasi ozon yang lebih rendah mendorong penyembuhan luka dan banyak digunakan dalam tata rias.

Perangkat ozonasi rumah tangga memberikan konsentrasi ozon yang aman bagi manusia.

Dengan bantuan ozonizer Anda akan selalu menghirup udara segar dan bersih!

Di mana ozon digunakan saat ini?

Ozon banyak digunakan di berbagai bidang kehidupan kita. Ini digunakan dalam pengobatan, industri, dan kehidupan sehari-hari.

Aplikasi yang paling umum adalah untuk pemurnian air. Ozon secara efektif menghancurkan bakteri dan virus, menghilangkan banyak kotoran berbahaya, termasuk sianida, fenol, kontaminan air organik, menghilangkan bau, dan dapat digunakan sebagai bahan pemutih.

Ozon banyak digunakan dalam industri kimia.

Ozon memainkan peran khusus dalam industri makanan. Bahan yang sangat disinfektan dan aman secara kimia, digunakan untuk mencegah pertumbuhan biologis organisme yang tidak diinginkan dalam makanan dan peralatan pengolahan makanan. Ozon mempunyai kemampuan membunuh mikroorganisme tanpa menimbulkan bahan kimia baru yang berbahaya.

Ozon berkontribusi terhadap pelestarian kualitas daging, ikan, telur, dan keju dalam jangka panjang. Dalam proses ozonasi, mikroba dan bakteri, bahan kimia berbahaya, virus, jamur dimusnahkan, dan kandungan nitrat dalam sayuran dan buah-buahan berkurang secara signifikan.

Ozon berhasil digunakan dalam pengobatan. Sebagai zat pengoksidasi kuat, digunakan untuk mensterilkan produk medis. Cakupan penggunaannya dalam pengobatan banyak penyakit semakin meluas.

Ozon sangat efektif dalam menghancurkan bakteri, jamur dan protozoa. Ozon memiliki efek cepat dan radikal terhadap banyak virus, sementara (tidak seperti banyak antiseptik) ozon tidak memiliki efek merusak atau mengiritasi jaringan, karena sel-sel organisme multiseluler memiliki sistem pertahanan antioksidan.

Ozonasi udara mempromosikan penghancuran bahan kimia berbahaya bagi kesehatan (formaldehida, fenol, stirena dari pernis, cat, furnitur, terutama chipboard), asap tembakau, bahan organik (sumber - serangga, hewan peliharaan, hewan pengerat), deterjen dan pembersih, produk pembakaran dan bahan yang terbakar , jamur, jamur dan bakteri.

Semua bahan kimia yang ada di udara, bereaksi dengan ozon, terurai menjadi senyawa yang tidak berbahaya: karbon dioksida, air dan oksigen.

Efek bakterisida

• Ozon membunuh mikroba berbahaya di udara sebesar 99,9%.
• Ozon membunuh E. coli 100%; 95,5% mengatasi stafilokokus dan 99,9% menghilangkan stafilokokus emas dan putih.
• Ozon juga sangat cepat dan 100% membunuh E. coli dan Staphylococcus aureus di dalam air.
• Penelitian telah menunjukkan bahwa setelah 15 menit mengolah udara dengan ozon, mikroorganisme berbahaya di dalamnya mati total.
• Ozon 100% efektif melawan virus hepatitis dan virus PVI, dan 99% efektif melawan virus influenza.
• Ozon 100% menghancurkan berbagai jenis jamur.
• Ozon yang dilarutkan dalam air 100% efektif melawan jamur hitam dan ragi.

Ozonizer rumah tangga GRAZA

Untuk tujuan apa ozonizer rumah tangga digunakan?

1. Pemurnian udara di tempat tinggal, kamar mandi dan toilet;

2. Menghilangkan bau tak sedap di lemari es, lemari pakaian, dapur, dll;

3. Pemurnian air minum, ozonasi bak mandi, akuarium; 4. Pengolahan pangan (sayuran, buah-buahan, telur, daging, ikan);

5. Desinfeksi dan penghapusan kotoran dan bau tidak sedap saat mencuci pakaian;

6. Tata cara tata rias, perawatan rongga mulut, kulit wajah, tangan dan kaki;

7. Menghilangkan bau asap tembakau, cat, pernis.

Spesifikasi

Produktivitas ozon: 300 mg/jam. Daya, tidak lebih: 30 W. Waktu pengoperasian maksimum tanpa gangguan: tidak lebih dari 30 menit. Waktu jeda saat perangkat beroperasi lebih dari 30 menit: setidaknya 10 menit. Kebijaksanaan pengaturan waktu pengoperasian: 1 menit. Daya listrik: 220V, 50Hz. Dimensi keseluruhan: 185*130*55mm. Berat: 0,6kg.

Dampak ozonizer meluas hingga kedalaman 10 cm.

Konsentrasi ozon 300 mg/jam.

Kelengkapan:

1. Ozonizer rumah tangga “Badai Petir” 1 pc.

2. Nozzle (batu menyebar) 3 pcs.

3. Tabung silikon 100 cm 1 pc.

4. Tabung silikon 120 cm 1 pc.

5. Paspor 1 buah.

6. Brosur aplikasi 1 pc.

Masa garansi perangkat– 12 bulan sejak tanggal penjualan, tetapi tidak lebih dari 18 bulan sejak tanggal pembuatan. Kehidupan pelayanan – 8 tahun.

Sesuai dengan TU 3468-015-20907995-2009. Memiliki sertifikat kesesuaian No. POCC RU. AE 88.B00073.

Perangkat tersebut terdiri dari: unit kendali, generator tegangan tinggi, generator ozon, dan kompresor.

“Saya suka badai petir di awal Mei,” seru penyair terkenal itu, menganggap dirinya termasuk di antara separuh umat manusia yang mengagumi badai petir. Separuh lainnya takut pada mereka.

Yang mana yang benar? Dalam skema besar, hal itu tidak terlalu penting. Anda dapat bersembunyi di bawah selimut dari guntur dan kilat, atau Anda dapat mengagumi kekerasan unsur-unsurnya. Yang lebih penting adalah apa yang terjadi setelah badai. Biasanya, setelah hujan reda, orang-orang turun ke jalan dan mulai menghirup dalam-dalam “bau badai petir”, “bau kesegaran”, begitu biasa disebut. Faktanya, saat ini setiap orang menghirup ozon biasa yang terbentuk dari pelepasan listrik badai petir, bernapas dan bernapas dan... menyebabkan kerusakan yang signifikan pada kesehatan mereka.

Ozon memainkan peran ganda dalam nasib umat manusia. Di satu sisi, dia adalah seorang bek. Jika tidak ada ozon di stratosfer yang mengelilingi planet kita, sinar ultraviolet Matahari akan membakar seluruh penduduk bumi sejak lama. Bahan kimia "terbaik" ini terkadang disebut ozon "baik".

Peran yang sangat berbeda dalam nasib umat manusia dimainkan oleh ozon “bawah”, yang terletak di dekat bumi (yang disebut permukaan tanah). Ini adalah ozon yang "buruk". Saya tidak tahu siapa yang pertama kali mengatakan bahwa ozon bermanfaat, tetapi orang ini adalah pembohong yang tidak tahu malu, atau sekadar penipu yang tidak berpendidikan. Faktanya, ozon adalah senyawa kimia yang sangat agresif, zat pengoksidasi kuat. Hal ini menyebabkan kerusakan yang sangat signifikan pada tubuh manusia. Sayangnya hanya sedikit orang yang mengetahui hal ini.

Saluran pernapasan bagian atas terutama dipengaruhi oleh ozon di permukaan tanah, karena zat ini mengiritasi selaput lendirnya, bronkus dan ozon bereaksi tajam terhadap ozon; dalam kasus yang parah, edema paru mungkin terjadi karena "bau segar". Beberapa orang yang menghirup ozon mulai mengalami mata berair, sakit tenggorokan, atau tiba-tiba batuk atau sakit kepala, dan beberapa orang mungkin kemudian mengalami reaksi alergi. Namun hampir tidak ada yang mengaitkan kondisi mereka dengan “bau badai petir”.

Secara umum, Anda sama sekali tidak bisa menghirup ozon. Sebaliknya, selama dan setelah badai petir, pintu dan jendela harus tetap tertutup rapat agar tidak hanya bola petir yang tidak beterbangan ke dalam rumah, tetapi ozon pasca badai juga tidak menembus. Untungnya, zat ini mudah menguap dan meninggalkan permukaan hidung manusia dengan cukup cepat - cukup duduk di rumah selama satu jam sambil membaca buku dan Anda bisa keluar rumah.

Namun, badai petir bukanlah sumber utama ozon beracun. Bencana alam ini tidak sering terjadi, bencana ini berlalu dengan cepat, dan Anda dapat bersembunyi dari badai ozon dan menunggu. Sumber berbahaya lainnya jauh lebih berbahaya. Beberapa dari mereka tidak diketahui secara luas, dengan yang lain tidak ada yang bisa dilakukan...

Sumber ozon berbahaya kedua adalah zona seratus kilometer di sekitar kota-kota besar. Yaitu, di mana sebagian besar pondok musim panas, kota-kota pinggiran kota dan desa-desa berada. Selama cuaca panas ekstrem, alat ukur mencatat peningkatan signifikan tingkat ozon di permukaan tanah di sini. Selain spesialis, praktis tidak ada yang mengetahui hal ini, dan penghuni musim panas bahkan tidak menyadari bahwa mereka perlahan-lahan meracuni tubuh mereka.

Saya memahami bahwa memberi nasehat untuk tidak pergi ke dacha dalam cuaca yang sangat panas adalah latihan yang sia-sia. Saat cuaca panas semua orang cenderung pergi ke sana. Maka buatlah hidup Anda di negara ini setidaknya seaman mungkin. Di pagi hari, jauh sebelum puncak teriknya hari, tutuplah semua jendela dan pintu rumah, jadikan oase udara bersih agar Anda bisa menghirup ozon secara berkala. Tetap berada di luar tidak lebih dari 1-2 jam, lalu masuk ke dalam ruangan untuk jangka waktu yang sama (dan bahkan lebih). Siapapun yang memiliki penyakit saluran pernafasan, terutama yang terdiagnosis asma bronkial, serta mereka yang menderita penyakit kardiovaskular, sebaiknya tidak keluar rumah sama sekali dalam cuaca panas. Beri ventilasi pada ruangan saat cuaca menjadi dingin - di sore dan malam hari. Dan keesokan paginya, tutup kembali. Dan jangan lupakan retakan jika Anda memilikinya di rumah.

Sumber ketiga ozon permukaan tanah yang berbahaya adalah saluran transmisi listrik (PTL). Dalam situasi apa pun Anda tidak boleh menghirup “udara segar” di bawah kabel listrik. Tapi dengan ini semuanya sederhana - jangan mendekat, jangan berjalan, jangan tinggal dekat.

Generator ozon berbahaya yang keempat adalah perangkat untuk ozonisasi udara di apartemen. Dengan perangkat ini, seperti halnya saluran listrik, semuanya juga sangat sederhana - jangan beli, jangan gunakan. Namun jika Anda penggemar ozonasi dan menganggap perlu untuk "menyegarkan" apartemen Anda, setidaknya ikuti langkah-langkah keamanan. Saat perangkat berfungsi, jendela harus terbuka dan semua warga harus meninggalkan lokasi.

Penyebab kelima dari ozon beracun adalah yang paling berbahaya, karena tidak terkalahkan, dan juga tersebar luas - yaitu peralatan rumah tangga dan kantor. Pencapaian kemajuan teknologi setiap detiknya mengeluarkan sejumlah besar ozon ke kiri dan ke kanan, dan, yang terburuk, di dalam ruangan, di mana ia terakumulasi dalam konsentrasi tinggi.

Mesin fotokopi dan pembersih udara dianggap yang paling berbahaya, meskipun perangkat dan unit lain juga harus disalahkan pada tingkat tertentu. Selain ozon teknis, di ruangan yang dipenuhi teknologi modern terdapat ketidakseimbangan ion udara (partikel bermuatan). Perangkat di ruangan seperti itu terus-menerus mencatat ion udara bermuatan positif tingkat tinggi yang berbahaya bagi kesehatan manusia. Bersama dengan ozon teknis, hasilnya adalah campuran yang mudah meledak! Namun kami belum bisa berbuat apa-apa; kami tidak akan lari dari kemajuan. Jadi sekali lagi Anda hanya perlu melakukannya mengurangi risiko bahaya sebanyak mungkin.

Saya rasa banyak orang, saat memasuki supermarket, merasakan aroma spesifik dari “kesegaran” yang sama. Ngomong-ngomong, para ahli mengatakan bahwa bau ozon pun menunjukkan bahwa konsentrasi zat ini telah melebihi standar aman. Jadi jangan berjalan lama di toko seperti itu sambil melihat etalase dan produk. Kami melakukan pembelian yang diperlukan dan lari dari sana.

Bagi pekerja supermarket dan kantor, situasinya lebih rumit. Menurut statistik, setiap orang keempat di tempat-tempat tersebut memiliki tubuh yang tidak dapat menahan efek berbahaya. Mereka mengalami sakit kepala, pusing atau kelemahan - gejala yang konstan. Pemilik dan manajer perusahaan tersebut umumnya harus membayar karyawan mereka uang ekstra untuk pekerjaan yang berbahaya dan jam kerja yang lebih pendek. Tapi sayang...

Saya hanya dapat menasihati setiap orang yang memiliki penyakit saluran pernapasan dan, pertama-tama, asma bronkial, serta mereka yang terus-menerus merasa tidak enak badan, JANGAN BEKERJA DI SUPERMARKET DAN KANTOR yang penuh peralatan. Kasihanilah diri Anda sendiri - cari pekerjaan lain.