gaiss pēc pērkona negaisa

Alternatīvi apraksti

Bezkrāsaina gāze ar asu smaku, ko izmanto ūdens un gaisa dezinficēšanai.

Skābekļa iespēja

Gāze ar asu smaku, trīs skābekļa atomu savienojums

Pērkona negaisa radītā gāze

Gāze, kas sastāv no skābekļa molekulām ar modificētu struktūru

Gāze, ko izmanto gaisa un ūdens attīrīšanai

Svaiguma simbols, gaiss pēc pērkona negaisa

Triatomiskais skābeklis

Indīga gāze ar asu smaku, kas veidojas elektriskās izlādes laikā no skābekļa (O3 molekulām)

Svaiguma smarža

Filmas "8 sievietes" režisors

Skābekļa allotropā modifikācija

Franču komponists, filmas "8 sievietes" režisors

Pēc kodolizmēģinājumos klātesošo cilvēku domām, šī smaka pavada visus atomsprādzienus, bet kā tā smaržo pēc sprādziena, ja šī smaka ir pazīstama arī jums?

Kāds nosaukums tika dots gāzei, ko 1839. gadā atklāja vācu ķīmiķis Kristians Šēnbeins, tās raksturīgās smaržas dēļ, kas ir nedaudz līdzīga broma smaržai?

Gāze, kurā cilvēce ir radījusi daudz caurumu

Skābeklis ir zils

Gāze, kas grieķu valodā nozīmē "smaržot"

. "noplūdes" atmosfēras gāze

Gāze, trīs skābekļa atomu savienojums

Režisore filma "Astoņas sievietes"

Gāze pēc zibens debesīs

Gāze ar asu smaku

. "svaigs gaiss"

Gāze un rumāņu trio

Gāze, ko izmanto ūdens attīrīšanai

Īpaša skābekļa forma

Gāze atmosfērā

Gāze pērkona negaisā

Gāze smaržo svaigi

. "noplūde" gāze

Trīskāršs skābeklis

Gāzes attīrīšanas ūdens

Trīskāršs skābeklis

Zilais skābeklis

Trīs atomu skābeklis

. "perforēta" gāze

Skābeklis pēc zibens izlādes

. pērkona negaisa "aromāts".

. "noplūdes" atmosfēras gāze

Gāze ar tās caurumiem atmosfērā

. pērkona negaisa "smarža".

Trīsvērtīgais pērkona negaisa skābeklis

Pēc kādas gāzes tā smaržo pērkona negaisa laikā?

Pērkona gāze

Skābeklis

Vētrains svaigums

Gāze, kas dzimusi no pērkona negaisa

Gāze, ko rada zibens

Filmēja filmu "Peldbaseins"

Trīs skābekļa molekulas

Bojāts negaisa skābeklis

Gāze caururbj mūsu atmosfēru

No tā slāņa izplūst caurumi atmosfērā

Gāze atmosfērā

Zemes krekls

Pērkona smarža

Zilā gāze

Gāze caururbj atmosfēru

Smaržīga gāze

Trīs skābekli uzreiz

Zilā gāze

Pievieno smaržu gaisam

. "materiāls" caurumam

Trīs skābekļa atomi

Pērkona gāze

Gāze, trīs skābekļa atomu savienojums

Gāze, kas sastāv no skābekļa molekulām ar modificētu struktūru

Skābekļa alotropā modifikācija, gāze ar asu smaku

Franču kinorežisors (“Lietus lāses uz karstajiem akmeņiem”, “Zem smiltīm”)

Ozona fizikālās īpašības ir ļoti raksturīgas: tā ir viegli sprādzienbīstama zilas krāsas gāze. Litrs ozona sver aptuveni 2 gramus, bet gaiss - 1,3 gramus. Tāpēc ozons ir smagāks par gaisu. Ozona kušanas temperatūra ir mīnus 192,7ºС. Šis “izkusušais” ozons ir tumši zils šķidrums. Ozona “ledus” ir tumši zilā krāsā ar violetu nokrāsu un kļūst necaurspīdīgs, ja tā biezums pārsniedz 1 mm. Ozona viršanas temperatūra ir mīnus 112ºС. Gāzveida stāvoklī ozons ir diamagnētisks, t.i. nav magnētisku īpašību, un šķidrā stāvoklī tas ir vāji paramagnētisks. Ozona šķīdība kušanas ūdenī ir 15 reizes lielāka nekā skābekļa šķīdība un ir aptuveni 1,1 g/l. 2,5 grami ozona istabas temperatūrā izšķīst litrā etiķskābes. Tas labi šķīst arī ēteriskajās eļļās, terpentīnā un tetrahlorogleklī. Ozona smaka ir jūtama koncentrācijā virs 15 µg/m3 gaisa. Minimālā koncentrācijā tas tiek uztverts kā "svaiguma smarža", lielākā koncentrācijā tas iegūst asu, kairinošu nokrāsu.

Ozons veidojas no skābekļa pēc šādas formulas: 3O2 + 68 kcal → 2O3. Klasiski ozona veidošanās piemēri: zibens ietekmē pērkona negaisa laikā; saules gaismas ietekmē atmosfēras augšējos slāņos. Ozons var veidoties arī jebkuros procesos, ko pavada atomu skābekļa izdalīšanās, piemēram, ūdeņraža peroksīda sadalīšanās laikā. Rūpnieciskā ozona sintēze ietver elektriskās izlādes izmantošanu zemā temperatūrā. Ozona ražošanas tehnoloģijas var atšķirties viena no otras. Tādējādi, lai ražotu ozonu, ko izmanto medicīniskiem nolūkiem, tiek izmantots tikai tīrs (bez piemaisījumiem) medicīniskais skābeklis. Iegūtā ozona atdalīšana no skābekļa piemaisījumiem parasti nav sarežģīta fizikālo īpašību atšķirību dēļ (ozons vieglāk sašķidrinās). Ja daži kvalitatīvi un kvantitatīvi reakcijas parametri nav nepieciešami, tad ozona iegūšana nesagādā īpašas grūtības.

O3 molekula ir nestabila un diezgan ātri pārvēršas par O2, izdalot siltumu. Mazās koncentrācijās un bez svešiem piemaisījumiem ozons sadalās lēni, lielās koncentrācijās sadalās sprādzienbīstami. Alkohols uzreiz uzliesmo, saskaroties ar to. Ozona uzkarsēšana un saskare pat ar nenozīmīgu oksidācijas substrāta daudzumu (organiskām vielām, dažiem metāliem vai to oksīdiem) strauji paātrina tā sadalīšanos. Ozonu var ilgstoši uzglabāt –78ºС temperatūrā stabilizatora (neliela daudzuma HNO3) klātbūtnē, kā arī traukos no stikla, dažām plastmasām vai cēlmetāliem.

Ozons ir spēcīgākais oksidētājs. Šīs parādības iemesls ir fakts, ka sabrukšanas procesā veidojas atomu skābeklis. Šāds skābeklis ir daudz agresīvāks par molekulāro skābekli, jo skābekļa molekulā elektronu deficīts ārējā līmenī to kolektīvās molekulārās orbitāles izmantošanas dēļ nav tik pamanāms.

Vēl 18. gadsimtā tika novērots, ka dzīvsudrabs ozona klātbūtnē zaudē savu spīdumu un pielīp pie stikla, t.i. oksidējas. Un, kad ozons tiek izlaists caur kālija jodīda ūdens šķīdumu, sāk izdalīties joda gāze. Tie paši “triki” nedarbojās ar tīru skābekli. Pēc tam tika atklātas ozona īpašības, kuras cilvēce nekavējoties pārņēma: ozons izrādījās lielisks antiseptisks līdzeklis, ozons ātri izvadīja no ūdens jebkuras izcelsmes organiskās vielas (smaržas un kosmētiku, bioloģiskos šķidrumus), sāka plaši izmantot rūpniecībā un ikdienā, un ir sevi pierādījis kā alternatīvu zobārstniecības urbjam.

21. gadsimtā ozona izmantošana visās cilvēka dzīves un darbības jomās pieaug un attīstās, un tāpēc mēs esam liecinieki tā pārtapšanai no eksotikas par pazīstamu ikdienas darba rīku. OZONS O3, skābekļa alotropā forma.

Ozona sagatavošana un fizikālās īpašības.

Zinātnieki pirmo reizi uzzināja par nezināmas gāzes esamību, kad viņi sāka eksperimentēt ar elektrostatiskām iekārtām. Tas notika 17. gadsimtā. Bet viņi sāka pētīt jauno gāzi tikai nākamā gadsimta beigās. 1785. gadā holandiešu fiziķis Martins van Marums ieguva ozonu, izlaižot elektriskās dzirksteles caur skābekli. Nosaukums ozons parādījās tikai 1840. gadā; to izgudroja Šveices ķīmiķis Kristians Šēnbeins, atvasinot to no grieķu ozona – smaržojoša. Šīs gāzes ķīmiskais sastāvs neatšķīrās no skābekļa, taču tā bija daudz agresīvāka. Tādējādi tas uzreiz oksidēja bezkrāsainu kālija jodīdu, atbrīvojot brūno jodu; Šonbeins izmantoja šo reakciju, lai noteiktu ozonu pēc papīra ziluma pakāpes, kas iemērc kālija jodīda un cietes šķīdumā. Pat dzīvsudrabs un sudrabs, kas istabas temperatūrā ir neaktīvi, tiek oksidēti ozona klātbūtnē.

Izrādījās, ka ozona molekulas, tāpat kā skābeklis, sastāv tikai no skābekļa atomiem, bet nevis diviem, bet trim. Skābeklis O2 un ozons O3 ir vienīgais piemērs, kā viens ķīmiskais elements veido divas gāzveida (normālos apstākļos) vienkāršas vielas. O3 molekulā atomi atrodas leņķī, tāpēc šīs molekulas ir polāras. Ozons tiek iegūts brīvo skābekļa atomu “pielipšanas” rezultātā O2 molekulām, kuras veidojas no skābekļa molekulām elektrisko izlāžu, ultravioleto staru, gamma staru, ātro elektronu un citu augstas enerģijas daļiņu ietekmē. Pie strādājošām elektriskajām mašīnām, kurās “dzirksteļo” birstes, un pie baktericīdām dzīvsudraba-kvarca lampām, kas izstaro ultravioleto gaismu, vienmēr ir jūtama ozona smaka. Skābekļa atomi izdalās arī noteiktu ķīmisko reakciju laikā. Ozons nelielos daudzumos veidojas paskābināta ūdens elektrolīzes laikā, mitrā baltā fosfora lēnas oksidēšanās laikā gaisā, sadaloties savienojumiem ar augstu skābekļa saturu (KMnO4, K2Cr2O7 u.c.), fluoram iedarbojoties uz ūdeni. vai koncentrēta sērskābe uz bārija peroksīda. Skābekļa atomi vienmēr atrodas liesmā, tāpēc, ja jūs virzāt saspiesta gaisa plūsmu pāri skābekļa degļa liesmai, gaisā tiks konstatēta raksturīgā ozona smaka.

Reakcija 3O2 → 2O3 ir ļoti endotermiska: lai iegūtu 1 molu ozona, ir jāpatērē 142 kJ. Apgrieztā reakcija notiek, atbrīvojot enerģiju, un to veic ļoti viegli. Attiecīgi ozons ir nestabils. Ja nav piemaisījumu, ozona gāze lēnām sadalās 70°C temperatūrā un ātri virs 100°C. Katalizatoru klātbūtnē ozona sadalīšanās ātrums ievērojami palielinās. Tās var būt gāzes (piemēram, slāpekļa oksīds, hlors) un daudzas cietas vielas (pat trauka sienas). Tāpēc tīru ozonu ir grūti iegūt, un darbs ar to ir bīstams sprādziena iespējamības dēļ.

Nav pārsteidzoši, ka daudzus gadu desmitus pēc ozona atklāšanas pat tā fizikālās pamatkonstantes nebija zināmas: ilgu laiku neviens nevarēja iegūt tīru ozonu. Kā savā mācību grāmatā Ķīmijas pamati rakstīja D.I.Mendeļejevs, “izmantojot visas ozona gāzes sagatavošanas metodes, tās saturs skābeklī vienmēr ir nenozīmīgs, parasti tikai dažas procentu desmitdaļas, reti 2%, un tikai ļoti zemā temperatūrā tas sasniedz 20%.» Tikai 1880. gadā franču zinātnieki J. Gotfeil un P. Chappuis ieguva ozonu no tīra skābekļa mīnus 23 ° C temperatūrā. Izrādījās, ka biezā slānī ozonam ir skaista zila krāsa. Lēnām saspiežot atdzesēto ozonēto skābekli, gāze kļuva tumši zila, un pēc ātras spiediena samazināšanas temperatūra vēl vairāk pazeminājās un veidojās tumši purpursarkani šķidrā ozona pilieni. Ja gāze netika ātri atdzesēta vai saspiesta, ozons acumirklī ar dzeltenu mirgošanu pārvērtās par skābekli.

Vēlāk tika izstrādāta ērta ozona sintēzes metode. Ja koncentrēts perhlorskābes, fosforskābes vai sērskābes šķīdums tiek pakļauts elektrolīzei ar atdzesētu platīna vai svina (IV) oksīda anodu, pie anoda izdalītā gāze saturēs līdz 50% ozona. Tika precizētas arī ozona fiziskās konstantes. Tas sašķidrinās daudz vieglāk nekā skābeklis - -112° C temperatūrā (skābeklis - pie -183° C). Pie -192,7° C ozons sacietē. Cietajam ozonam ir zili melna krāsa.

Eksperimenti ar ozonu ir bīstami. Ozona gāze var eksplodēt, ja tās koncentrācija gaisā pārsniedz 9%. Šķidrais un cietais ozons eksplodē vēl vieglāk, īpaši saskaroties ar oksidējošām vielām. Ozonu var uzglabāt zemā temperatūrā šķīdumu veidā fluorētos ogļūdeņražos (freonos). Šādi risinājumi ir zilā krāsā.

Ozona ķīmiskās īpašības.

Ozonam ir raksturīga ārkārtīgi augsta reaktivitāte. Ozons ir viens no spēcīgākajiem oksidētājiem un šajā ziņā ieņem otro vietu tikai pēc fluora un skābekļa fluorīda OF2. Ozona kā oksidētāja aktīvā viela ir atomu skābeklis, kas veidojas ozona molekulas sabrukšanas laikā. Tāpēc, darbojoties kā oksidētājs, ozona molekula parasti “izmanto” tikai vienu skābekļa atomu, bet pārējie divi tiek atbrīvoti brīvā skābekļa veidā, piemēram, 2KI + O3 + H2O → I2 + 2KOH + O2. Notiek arī daudzu citu savienojumu oksidēšanās. Tomēr ir izņēmumi, kad ozona molekula oksidēšanai izmanto visus trīs tajā esošos skābekļa atomus, piemēram, 3SO2 + O3 → 3SO3; Na2S + O3 → Na2SO3.

Ļoti svarīga atšķirība starp ozonu un skābekli ir tā, ka ozonam ir oksidējošas īpašības jau istabas temperatūrā. Piemēram, PbS un Pb(OH)2 normālos apstākļos nereaģē ar skābekli, savukārt ozona klātbūtnē sulfīds pārvēršas par PbSO4, bet hidroksīds par PbO2. Ja traukā ar ozonu ielej koncentrētu amonjaka šķīdumu, parādīsies balti dūmi - tas ir ozonu oksidējošs amonjaks, veidojot amonija nitrītu NH4NO2. Īpaši ozonam raksturīga spēja “melnināt” sudraba priekšmetus, veidojot AgO un Ag2O3.

Pievienojot vienu elektronu un kļūstot par negatīvu jonu O3-, ozona molekula kļūst stabilāka. “Ozona skābes sāļi” jeb šādus anjonus saturoši ozonīdi ir zināmi jau sen – tos veido visi sārmu metāli, izņemot litiju, un ozonīdu stabilitāte palielinās no nātrija līdz cēzijam. Ir zināmi arī daži sārmzemju metālu ozonīdi, piemēram, Ca(O3)2. Ja ozona gāzes straume tiek virzīta uz cieta, sausa sārma virsmu, veidojas oranži sarkana garoza, kas satur ozonīdus, piemēram, 4KOH + 4O3 → 4KO3 + O2 + 2H2O. Tajā pašā laikā cietais sārms efektīvi saista ūdeni, kas pasargā ozonīdu no tūlītējas hidrolīzes. Taču ar ūdens pārpalikumu ozonīdi ātri sadalās: 4KO3+ 2H2O → 4KOH + 5O2. Sadalīšanās notiek arī uzglabāšanas laikā: 2KO3 → 2KO2 + O2. Ozonīdi labi šķīst šķidrā amonjakā, kas ļāva tos izolēt tīrā veidā un izpētīt to īpašības.

Organiskās vielas, ar kurām saskaras ozons, parasti tiek iznīcinātas. Tādējādi ozons, atšķirībā no hlora, spēj sadalīt benzola gredzenu. Strādājot ar ozonu, jūs nevarat izmantot gumijas caurules un šļūtenes - tās uzreiz kļūs necaurlaidīgas. Ozona reakcijas ar organiskiem savienojumiem atbrīvo lielu daudzumu enerģijas. Piemēram, ēteris, spirts, terpentīnā, metānā un daudzās citās vielām piesūcināta vate spontāni aizdegas, saskaroties ar ozonētu gaisu, un ozona sajaukšana ar etilēnu izraisa spēcīgu sprādzienu.

Ozona pielietošana.

Ozons ne vienmēr “sadedzina” organiskās vielas; dažos gadījumos ir iespējams veikt specifiskas reakcijas ar ļoti atšķaidītu ozonu. Piemēram, oleīnskābi ozonējot (lielos daudzumos tā ir augu eļļās), veidojas azelaīnskābe HOOC(CH2)7COOH, no kuras ražo augstas kvalitātes smēreļļas, sintētiskās šķiedras un plastifikatorus plastmasām. Līdzīgi tiek iegūta adipīnskābe, ko izmanto neilona sintēzē. 1855. gadā Šēnbeins atklāja nepiesātināto savienojumu, kas satur dubultās C=C saites, reakciju ar ozonu, bet tikai 1925. gadā vācu ķīmiķis H. Štaudingers noteica šīs reakcijas mehānismu. Ozona molekula pievienojas dubultai saitei, veidojot ozonīdu - šoreiz organisku, un skābekļa atoms aizstāj vienu no C=C saitēm, bet -O-O- grupa ieņem otru. Lai gan daži organiskie ozonīdi tiek izolēti tīrā veidā (piemēram, etilēna ozonīds), šo reakciju parasti veic atšķaidītā šķīdumā, jo brīvie ozonīdi ir ļoti nestabilas sprāgstvielas. Organiskie ķīmiķi augstu vērtē nepiesātināto savienojumu ozonēšanas reakciju; Problēmas ar šo reakciju bieži tiek piedāvātas pat skolu sacensībās. Fakts ir tāds, ka, ozonīdam sadaloties ar ūdeni, veidojas divas aldehīda vai ketonu molekulas, kuras ir viegli identificēt un tālāk noteikt sākotnējā nepiesātinātā savienojuma struktūru. Tādējādi ķīmiķi 20. gadsimta sākumā noteica daudzu svarīgu organisko savienojumu, tostarp dabisko, C=C saites, struktūru.

Svarīga ozona pielietošanas joma ir dzeramā ūdens dezinfekcija. Parasti ūdeni hlorē. Tomēr daži piemaisījumi ūdenī hlora ietekmē pārvēršas savienojumos ar ļoti nepatīkamu smaku. Tāpēc jau sen ir ierosināts hloru aizstāt ar ozonu. Ozonētais ūdens neiegūst svešu smaku vai garšu; Kad daudzi organiskie savienojumi tiek pilnībā oksidēti ar ozonu, veidojas tikai oglekļa dioksīds un ūdens. Ozons arī attīra notekūdeņus. Pat tādu piesārņotāju kā fenoli, cianīdi, virsmaktīvās vielas, sulfīti, hloramīni ozona oksidācijas produkti ir nekaitīgi, bezkrāsaini un bez smaržas savienojumi. Ozona pārpalikums diezgan ātri sadalās, veidojot skābekli. Tomēr ūdens ozonēšana ir dārgāka nekā hlorēšana; Turklāt ozonu nevar transportēt, un tas ir jāražo lietošanas vietā.

Ozons atmosfērā.

Zemes atmosfērā ir maz ozona – 4 miljardi tonnu, t.i. vidēji tikai 1 mg/m3. Ozona koncentrācija palielinās līdz ar attālumu no Zemes virsmas un sasniedz maksimumu stratosfērā, 20-25 km augstumā - tas ir "ozona slānis". Ja viss atmosfēras ozons tiktu savākts uz Zemes virsmas normālā spiedienā, iegūtais slānis būtu tikai aptuveni 2-3 mm biezs. Un tik nelieli ozona daudzumi gaisā faktiski uztur dzīvību uz Zemes. Ozons rada "aizsargekrānu", kas neļauj cietajiem saules ultravioletajiem stariem, kas ir postoši visam dzīvajam, sasniegt Zemes virsmu.

Pēdējās desmitgadēs liela uzmanība ir pievērsta tā saukto “ozona caurumu” parādīšanās apgabaliem ar ievērojami samazinātu stratosfēras ozona līmeni. Caur šādu “necaurlaidīgu” vairogu skarbāks Saules ultravioletais starojums sasniedz Zemes virsmu. Tāpēc zinātnieki jau ilgu laiku novēro ozonu atmosfērā. 1930. gadā angļu ģeofiziķis S. Čepmens, lai izskaidrotu pastāvīgo ozona koncentrāciju stratosfērā, ierosināja četru reakciju shēmu (šīs reakcijas sauca par Čepmena ciklu, kurā M nozīmē jebkuru atomu vai molekulu, kas nes prom lieko enerģiju) :

O + O + M → O2 + M

O + O3 → 2O2

O3 → O2 + O.

Šī cikla pirmā un ceturtā reakcija ir fotoķīmiska, tās notiek saules starojuma ietekmē. Lai sadalītu skābekļa molekulu atomos, nepieciešams starojums, kura viļņa garums ir mazāks par 242 nm, savukārt ozons sadalās, kad gaisma tiek absorbēta 240-320 nm apgabalā (pēdējā reakcija mūs precīzi pasargā no cietā ultravioletā starojuma, jo skābeklis to dara neabsorbē šajā spektra apgabalā). Atlikušās divas reakcijas ir termiskas, t.i. iet bez gaismas ietekmes. Ir ļoti svarīgi, lai trešajai reakcijai, kas noved pie ozona izzušanas, būtu aktivizācijas enerģija; tas nozīmē, ka šādas reakcijas ātrumu var palielināt, iedarbojoties katalizatoriem. Kā izrādījās, galvenais ozona sadalīšanās katalizators ir slāpekļa oksīds NO. Tas veidojas atmosfēras augšējos slāņos no slāpekļa un skābekļa skarbākā saules starojuma ietekmē. Nokļūstot ozonosfērā, tas nonāk divu reakciju ciklā O3 + NO → NO2 + O2, NO2 + O → NO + O2, kā rezultātā tā saturs atmosfērā nemainās, un stacionārā ozona koncentrācija samazinās. Ir arī citi cikli, kas izraisa ozona satura samazināšanos stratosfērā, piemēram, ar hlora piedalīšanos:

Cl + O3 → ClO + O2

ClO + O → Cl + O2.

Ozonu iznīcina arī putekļi un gāzes, kas vulkāna izvirdumu laikā lielos daudzumos nonāk atmosfērā. Pēdējā laikā izskanēja doma, ka ozons efektīvi iznīcina arī no zemes garozas izdalīto ūdeņradi. Visu ozona veidošanās un sabrukšanas reakciju kombinācija noved pie tā, ka ozona molekulas vidējais kalpošanas laiks stratosfērā ir aptuveni trīs stundas.

Tiek uzskatīts, ka papildus dabiskajiem ir arī mākslīgi faktori, kas ietekmē ozona slāni. Labi zināms piemērs ir freoni, kas ir hlora atomu avoti. Freoni ir ogļūdeņraži, kuros ūdeņraža atomi ir aizstāti ar fluora un hlora atomiem. Tos izmanto saldēšanas tehnoloģijā un aerosola tvertņu pildīšanai. Galu galā freoni nonāk gaisā un ar gaisa straumēm lēnām paceļas arvien augstāk un augstāk, beidzot sasniedzot ozona slāni. Saules starojuma ietekmē sadaloties, paši freoni sāk katalītiski sadalīt ozonu. Vēl nav precīzi zināms, cik lielā mērā freoni ir vainojami "ozona caurumā", un, neskatoties uz to, jau sen ir veikti pasākumi, lai ierobežotu to izmantošanu.

Aprēķini liecina, ka 60-70 gadu laikā ozona koncentrācija stratosfērā var samazināties par 25%. Un tajā pašā laikā palielināsies ozona koncentrācija zemes slānī - troposfērā, kas arī ir slikti, jo ozons un tā pārvērtību produkti gaisā ir indīgi. Galvenais ozona avots troposfērā ir stratosfēras ozona pārnešana ar gaisa masām uz zemākajiem slāņiem. Katru gadu zemes slānī nonāk aptuveni 1,6 miljardi tonnu ozona. Ozona molekulas dzīves ilgums atmosfēras lejasdaļā ir daudz ilgāks - vairāk nekā 100 dienas, jo ultravioletā saules starojuma intensitāte, kas iznīcina ozonu, ir zemāka zemes slānī. Parasti troposfērā ir ļoti maz ozona: tīrā svaigā gaisā tā koncentrācija vidēji ir tikai 0,016 μg/l. Ozona koncentrācija gaisā ir atkarīga ne tikai no augstuma, bet arī no reljefa. Tādējādi virs okeāniem vienmēr ir vairāk ozona nekā virs zemes, jo tur ozons sadalās lēnāk. Mērījumi Sočos parādīja, ka gaiss pie jūras piekrastes satur par 20% vairāk ozona nekā mežā 2 km no krasta.

Mūsdienu cilvēki ieelpo ievērojami vairāk ozona nekā viņu senči. Galvenais iemesls tam ir metāna un slāpekļa oksīdu daudzuma palielināšanās gaisā. Tādējādi metāna saturs atmosfērā pastāvīgi pieaug kopš 19. gadsimta vidus, kad sākās dabasgāzes izmantošana. Atmosfērā, kas piesārņota ar slāpekļa oksīdiem, metāns nonāk sarežģītā pārvērtību ķēdē ar skābekļa un ūdens tvaiku piedalīšanos, kuras rezultātu var izteikt ar vienādojumu CH4 + 4O2 → HCHO + H2O + 2O3. Citi ogļūdeņraži var darboties arī kā metāns, piemēram, tie, kas atrodas automašīnu izplūdes gāzēs benzīna nepilnīgas sadegšanas laikā. Tā rezultātā pēdējo desmitgažu laikā ozona koncentrācija lielo pilsētu gaisā ir palielinājusies desmitkārtīgi.

Vienmēr ir bijis uzskats, ka pērkona negaisa laikā ozona koncentrācija gaisā strauji palielinās, jo zibens veicina skābekļa pārvēršanos ozonā. Patiesībā pieaugums ir niecīgs, un tas nenotiek pērkona negaisa laikā, bet vairākas stundas pirms tā. Pērkona negaisa laikā un vairākas stundas pēc tā ozona koncentrācija samazinās. Tas skaidrojams ar to, ka pirms pērkona negaisa notiek spēcīga gaisa masu vertikāla sajaukšanās, līdz ar to no augšējiem slāņiem nāk papildu ozona daudzums. Turklāt pirms pērkona negaisa palielinās elektriskā lauka stiprums, un dažādu objektu galos, piemēram, zaru galos, tiek radīti apstākļi koronaizlādes veidošanai. Tas arī veicina ozona veidošanos. Un tad, attīstoties negaisa mākonim, zem tā rodas spēcīgas augšup vērstas gaisa straumes, kas samazina ozona saturu tieši zem mākoņa.

Interesants jautājums ir par ozona saturu skujkoku mežu gaisā. Piemēram, G. Remija Neorganiskās ķīmijas kursā var lasīt, ka “skujkoku mežu ozonēts gaiss” ir izdomājums. Vai tā ir? Protams, neviens augs neražo ozonu. Bet augi, īpaši skujkoki, izdala gaisā daudz gaistošu organisko savienojumu, tostarp terpēnu klases nepiesātinātos ogļūdeņražus (terpentīnā to ir daudz). Tātad, karstā dienā priede izdala 16 mikrogramus terpēnu stundā uz katru gramu skuju sausā svara. Terpēnus izdala ne tikai skujkoki, bet arī daži lapu koki, tostarp papeles un eikalipti. Un daži tropiskie koki stundā spēj izdalīt 45 mikrogramus terpēnu uz 1 g sausas lapu masas. Rezultātā viens hektārs skuju koku meža dienā var izdalīt līdz 4 kg organisko vielu, bet lapu koku mežs - aptuveni 2 kg. Zemes mežu platība ir miljoniem hektāru, un tie visi gadā izdala simtiem tūkstošu tonnu dažādu ogļūdeņražu, ieskaitot terpēnus. Un ogļūdeņraži, kā parādīts metāna piemērā, saules starojuma ietekmē un citu piemaisījumu klātbūtnē veicina ozona veidošanos. Kā liecina eksperimenti, terpēni piemērotos apstākļos patiešām ļoti aktīvi iesaistās atmosfēras fotoķīmisko reakciju ciklā ar ozona veidošanos. Tātad ozons skujkoku mežā nepavisam nav izdomājums, bet gan eksperimentāls fakts.

Ozons un veselība.

Cik jauki ir pastaigāties pēc pērkona negaisa! Gaiss ir tīrs un svaigs, tā uzmundrinošās straumes it kā bez piepūles ieplūst plaušās. "Tas smaržo pēc ozona," viņi bieži saka šādos gadījumos. “Ļoti labs veselībai.” Vai tā ir?

Savulaik ozons noteikti tika uzskatīts par labvēlīgu veselībai. Bet, ja tā koncentrācija pārsniedz noteiktu slieksni, tas var radīt daudz nepatīkamu seku. Atkarībā no koncentrācijas un ieelpošanas laika ozons izraisa izmaiņas plaušās, acu un deguna gļotādu kairinājumu, galvassāpes, reiboni, pazeminātu asinsspiedienu; Ozons samazina organisma rezistenci pret bakteriālām elpceļu infekcijām. Maksimālā pieļaujamā koncentrācija gaisā ir tikai 0,1 μg/l, kas nozīmē, ka ozons ir daudz bīstamāks par hloru! Ja vairākas stundas pavadāt telpā ar ozona koncentrāciju tikai 0,4 μg/l, var parādīties sāpes krūtīs, klepus, bezmiegs un var samazināties redzes asums. Ja ilgstoši elpojat ozonu koncentrācijā, kas pārsniedz 2 μg/l, sekas var būt daudz smagākas - pat satricinājumi un sirds aktivitātes samazināšanās. Ja ozona saturs ir 8-9 µg/l, dažu stundu laikā rodas plaušu tūska, kas var būt letāla. Taču šādus niecīgus vielas daudzumus parasti ir grūti analizēt, izmantojot parastās ķīmiskās metodes. Par laimi, cilvēks sajūt ozona klātbūtni pat ļoti zemās koncentrācijās - aptuveni 1 μg/l, pie kuras cietes joda papīrs vēl negatavojas kļūt zils. Dažiem cilvēkiem ozona smarža zemā koncentrācijā atgādina hlora smaržu, citiem - sēra dioksīdu, citiem - ķiploku.

Ne tikai pats ozons ir toksisks. Piedaloties gaisā, piemēram, veidojas peroksiacetilnitrāts (PAN) CH3-CO-OONO2 - viela, kurai ir spēcīgs kairinošs, tai skaitā asaru izraisošs efekts, apgrūtinot elpošanu un lielākā koncentrācijā izraisot sirds paralīzi. PAN ir viena no tā sauktā fotoķīmiskā smoga sastāvdaļām, kas vasarā veidojas piesārņotā gaisā (šis vārds ir cēlies no angļu valodas dūmi - dūmi un migla - migla). Ozona koncentrācija smogā var sasniegt 2 µg/l, kas ir 20 reizes vairāk par maksimāli pieļaujamo robežu. Tāpat jāņem vērā, ka ozona un slāpekļa oksīdu kopējā iedarbība gaisā ir desmitiem reižu spēcīgāka nekā katrai vielai atsevišķi. Nav pārsteidzoši, ka lielajās pilsētās šāda smoga sekas var būt katastrofālas, it īpaši, ja gaiss virs pilsētas netiek izpūsts cauri “caurvējš” un veidojas stagnācijas zona. Tā Londonā 1952. gadā dažu dienu laikā no smoga nomira vairāk nekā 4000 cilvēku. Un smogs Ņujorkā 1963. gadā nogalināja 350 cilvēkus. Līdzīgi stāsti bija arī Tokijā un citās lielajās pilsētās. No atmosfēras ozona cieš ne tikai cilvēki. Amerikāņu pētnieki ir pierādījuši, ka, piemēram, vietās, kur gaisā ir augsts ozona līmenis, ievērojami samazinās automašīnu riepu un citu gumijas izstrādājumu kalpošanas laiks.

Kā samazināt ozona saturu zemes slānī? Diez vai ir reāli samazināt metāna izdalīšanos atmosfērā. Paliek vēl viens veids - samazināt slāpekļa oksīdu emisijas, bez kurām nevar noritēt ozona veidošanās reakciju cikls. Arī šis ceļš nav viegls, jo slāpekļa oksīdus izdala ne tikai automašīnas, bet arī (galvenokārt) termoelektrostacijas.

Ozona avoti ir ne tikai uz ielas. Tas veidojas rentgena kabinetos, fizioterapijas kabinetos (tā avots ir dzīvsudraba-kvarca lampas), kopēšanas iekārtu (kopētāju), lāzerprinteru darbības laikā (šeit tās veidošanās iemesls ir augstsprieguma izlāde). Ozons ir neizbēgams pavadonis perhidrola un argona loka metināšanas ražošanā. Lai samazinātu ozona kaitīgo ietekmi, ultravioleto spuldžu tuvumā ir nepieciešams ventilācijas aprīkojums un laba telpas ventilācija.

Un tomēr diez vai ir pareizi uzskatīt ozonu par neapšaubāmi kaitīgu veselībai. Tas viss ir atkarīgs no tā koncentrācijas. Pētījumi liecina, ka svaigs gaiss tumsā spīd ļoti vāji; Mirdzuma iemesls ir oksidācijas reakcijas, kas saistītas ar ozonu. Mirdzums tika novērots arī, kratot ūdeni kolbā, kurā iepriekš bija ievadīts ozonēts skābeklis. Šis mirdzums vienmēr ir saistīts ar nelielu organisko piemaisījumu klātbūtni gaisā vai ūdenī. Kad svaigs gaiss tika sajaukts ar cilvēka izelpoto elpu, mirdzuma intensitāte palielinājās desmitkārtīgi! Un tas nav pārsteidzoši: izelpotajā gaisā tika atrasti etilēna, benzola, acetaldehīda, formaldehīda, acetona un skudrskābes mikropiemaisījumi. Tos “izceļ” ozons. Tajā pašā laikā “novecojis”, t.i. pilnībā nesatur ozonu, lai gan tas ir ļoti tīrs, gaiss nerada spīdumu, un cilvēks to uztver kā "piesūcošu". Šādu gaisu var salīdzināt ar destilētu ūdeni: tas ir ļoti tīrs, praktiski bez piemaisījumiem, un tā dzeršana ir kaitīga. Tātad pilnīgs ozona trūkums gaisā acīmredzot ir nelabvēlīgs arī cilvēkiem, jo ​​tas palielina mikroorganismu saturu tajā un izraisa kaitīgu vielu un nepatīkamu smaku uzkrāšanos, ko ozons iznīcina. Tādējādi kļūst skaidra nepieciešamība pēc regulāras un ilgstošas ​​telpu vēdināšanas pat tad, ja tajā nav cilvēku: galu galā ozons, kas nonāk telpā, ilgstoši tajā neuzturas - tas daļēji sadalās un lielā mērā nosēžas. (adsorbējas) uz sienām un citām virsmām. Grūti pateikt, cik daudz ozona vajadzētu būt telpā. Tomēr minimālās koncentrācijās ozons, iespējams, ir nepieciešams un izdevīgs.

Tādējādi ozons ir bumba ar laika degli. Pareizi lietojot, tas kalpos cilvēcei, bet, tiklīdz tas tiks izmantots citiem mērķiem, tas acumirklī novedīs pie globālas katastrofas un Zeme pārvērtīsies par tādu planētu kā Marss.

Pielāgota meklēšana

Ozons un ozonēšana - tīrs gaiss pēc pērkona negaisa

Pievienots: 2010-03-11

Ozons un ozonēšana – tīrs gaiss pēc negaisa

Mēs elpojam 24 stundas diennaktī, 7 dienas nedēļā, katru dienu patērējot aptuveni 25 kg gaisa. Izrādās, ka savu veselību mēs praktiski nosakām pēc gaisa, ko elpojam.

Un visi zina, ka iekštelpu gaiss (un mēs tajās atrodamies vidēji 60-90% laika) ir vairākas reizes piesārņotāks un toksiskāks nekā atmosfēras gaiss.

Un jo vairāk tas ir piesārņots, jo vairāk enerģijas mūsu ķermenis tērē bīstamo savienojumu neitralizēšanai un ķermeņa uzturēšanai labā formā. Vai šajā gadījumā ir jābrīnās, ka mēs ātri kļūstam noguruši, letarģiski, apātiski un aizkaitināmi?

Ozons - kas tas ir?

Tālajā 1785. gadā fiziķis Martins Van Marums atklāja, ka skābeklis elektrisko dzirksteļu ietekmē iegūst īpašu “pērkona negaisa” smaržu un jaunas ķīmiskās īpašības. Ozons ir īpaša skābekļa eksistences forma, tā modifikācija. Tulkojumā no grieķu valodas ozons nozīmē “smaržot”.

Ozons- tā ir zila gāze ar raksturīgu smaržu, ļoti spēcīgs oksidētājs. Ozona molekulārā formula ir O3. Tas ir smagāks par skābekli un mūsu parasto gaisu.

Ozona veidošanās shēma ir šāda: elektriskās izlādes ietekmē daļa skābekļa molekulu O2 sadalās atomos, pēc tam atomu skābeklis savienojas ar molekulāro skābekli un veidojas ozons O3. Dabā ozons veidojas stratosfērā Saules ultravioletā starojuma ietekmē, kā arī elektrisko izlāžu laikā atmosfērā.

Pērkona negaisa laikā, kad zibens elektriskās izlādes "caurdur" atmosfēru, mēs jūtam radušos ozonu kā svaigu gaisu. Tas ir īpaši pamanāms vietās, kas bagātas ar skābekli: mežā, piekrastes zonā vai ūdenskrituma tuvumā. Ozons patiešām attīra mūsu gaisu! Tā kā tas ir spēcīgs oksidētājs, tas sadala daudzus toksiskus piemaisījumus atmosfērā vienkāršos drošos savienojumos, tādējādi dezinficējot gaisu. Tāpēc pēc pērkona negaisa jūtamies patīkami svaigi, varam viegli elpot un skaidrāk redzam visu sev apkārt, īpaši debesu zilumu.

Lielākā ozona daļa atmosfērā atrodas 10 līdz 50 km augstumā ar maksimālo koncentrāciju 20-25 km augstumā, veidojot slāni, ko sauc par ozonosfēru.

Ozonosfēra atstaro cieto ultravioleto starojumu un aizsargā dzīvos organismus no starojuma kaitīgās ietekmes. Pateicoties ozona veidošanās no atmosfēras skābekļa, dzīve uz sauszemes kļuva iespējama.

Tomēr mēs zinām, ka ozons ir oksidētājs. Vai tas nav kaitīgs cilvēkiem un visam dzīvajam? Jebkura viela var būt gan inde, gan zāles – viss atkarīgs no devas. Zema ozona koncentrācija rada svaiguma sajūtu, dezinficē apkārtējo vidi un “attīra” mūsu elpceļus. Bet liela ozona koncentrācija var izraisīt elpceļu kairinājumu, klepu un reiboni.

Tāpēc ūdens un gaisa dezinfekcijai tiek izmantots salīdzinoši augstas koncentrācijas ozons, savukārt zemāka koncentrācija veicina brūču dzīšanu un tiek plaši izmantota kosmetoloģijā.

Mājsaimniecības ozonēšanas ierīces nodrošina cilvēkiem drošu ozona koncentrāciju.

Ar ozonizatora palīdzību jūs vienmēr elposiet svaigu un tīru gaisu!

Kur mūsdienās izmanto ozonu?

Ozons tiek plaši izmantots dažādās mūsu dzīves jomās. To izmanto medicīnā, rūpniecībā un ikdienas dzīvē.

Visizplatītākais pielietojums ir ūdens attīrīšanai. Ozons efektīvi iznīcina baktērijas un vīrusus, likvidē daudzus kaitīgus piemaisījumus, tostarp cianīdus, fenolus, organiskos ūdens piesārņotājus, iznīcina smakas, un to var izmantot kā balināšanas reaģentu.

Ozonu plaši izmanto ķīmiskajā rūpniecībā.

Ozonam ir īpaša loma pārtikas rūpniecībā.Ļoti dezinficējošs un ķīmiski drošs līdzeklis, to izmanto, lai novērstu nevēlamu organismu bioloģisko augšanu pārtikā un pārtikas pārstrādes iekārtās. Ozonam ir spēja iznīcināt mikroorganismus, neradot jaunas kaitīgas ķīmiskas vielas.

Ozons veicina gaļas, zivju, olu un siera kvalitātes ilgtermiņa saglabāšanu. Ozonēšanas procesā tiek iznīcināti mikrobi un baktērijas, kaitīgās ķīmiskās vielas, vīrusi, pelējums, ievērojami samazinās nitrātu saturs dārzeņos un augļos.

Ozonu veiksmīgi izmanto medicīnā. Kā spēcīgu oksidētāju to izmanto medicīnisko izstrādājumu sterilizēšanai. Tā izmantošanas joma daudzu slimību ārstēšanā paplašinās.

Ozons ļoti efektīvi iznīcina baktērijas, sēnītes un vienšūņus. Ozons ātri un radikāli iedarbojas uz daudziem vīrusiem, savukārt (atšķirībā no daudziem antiseptiķiem) tam nav postošas ​​vai kairinošas iedarbības uz audiem, jo ​​daudzšūnu organisma šūnām ir antioksidantu aizsardzības sistēma.

Gaisa ozonēšana veicina veselībai bīstamo ķīmisko vielu (formaldehīda, fenola, stirola no lakām, krāsām, mēbelēm, īpaši skaidu plātnēm), tabakas dūmu, organisko vielu (avoti - kukaiņi, mājdzīvnieki, grauzēji), mazgāšanas un tīrīšanas līdzekļu, degšanas produktu un sadegušo materiālu iznīcināšanu, pelējums, sēnītes un baktērijas.

Visas ķīmiskās vielas, kas atrodas gaisā, reaģējot ar ozonu, sadalās nekaitīgos savienojumos: oglekļa dioksīdā, ūdenī un skābeklī.

Baktericīda iedarbība

• Ozons iznīcina kaitīgos mikrobus gaisā par 99,9%.
• Ozons nogalina E. coli 100%; 95,5% tiek galā ar stafilokoku un 99,9% iznīcina zeltainos un baltos stafilokokus.
• Ozons arī ļoti ātri un 100% nogalina E. coli un Staphylococcus aureus ūdenī.
• Pētījumi liecina, ka pēc 15 minūšu gaisa apstrādes ar ozonu tajā esošie kaitīgie mikroorganismi pilnībā iet bojā.
• Ozons ir 100% efektīvs pret hepatīta vīrusu un PVI vīrusu un 99% efektīvs pret gripas vīrusu.
• Ozons 100% iznīcina dažāda veida pelējumu.
• Ūdenī izšķīdinātais ozons ir 100% efektīvs pret melno pelējumu un raugu.

Sadzīves ozonizators GRAZA

Kādiem nolūkiem tiek izmantots sadzīves ozonizators?

1. Gaisa attīrīšana dzīvojamās telpās, vannas istabās un tualetēs;

2. Nepatīkamo smaku likvidēšana ledusskapī, skapjos, pieliekamajos u.c.;

3. Dzeramā ūdens attīrīšana, vannu, akvāriju ozonēšana; 4. Pārtikas pārstrāde (dārzeņi, augļi, olas, gaļa, zivis);

5. Dezinfekcija un netīrumu un nepatīkamo smaku likvidēšana veļas mazgāšanas laikā;

6. Kosmetoloģiskās procedūras, mutes dobuma, sejas ādas, roku un pēdu kopšana;

7. Tabakas dūmu, krāsu, laku smakas likvidēšana.

Specifikācijas

Ozona produktivitāte: 300 mg/h. Jauda, ​​ne vairāk: 30 W. Maksimālais darbības laiks bez pārtraukuma: ne vairāk kā 30 minūtes. Pauzes laiks, kad ierīce darbojas ilgāk par 30 minūtēm: vismaz 10 minūtes. Darbības laika iestatījumu izvēle: 1 minūte. Tīkla jauda: 220V, 50 Hz. Kopējie izmēri: 185*130*55 mm. Svars: 0,6 kg.

Ozonizatora trieciens sniedzas līdz 10 cm dziļumam.

Ozona koncentrācija 300 mg/stundā.

Pilnīgums:

1. Sadzīves ozonizators “Pērkona negaiss” 1 gab.

2. Sprausla (izkliedētais akmens) 3 gab.

3. Silikona caurule 100 cm.1 gab.

4. Silikona caurule 120 cm.1 gab.

5. Pase 1 gab.

6. Pieteikumu brošūra 1 gab.

Ierīces garantijas laiks– 12 mēneši no pārdošanas dienas, bet ne vairāk kā 18 mēneši no izgatavošanas datuma. Kalpošanas laiks - 8 gadi.

Atbilst TU 3468-015-20907995-2009. Ir atbilstības sertifikāts Nr. POCC RU. AE 88. B00073.

Ierīce sastāv no: vadības bloka, augstsprieguma ģeneratora, ozona ģeneratora un kompresora.

Mēs visi katru reizi pamanām, ka pēc pērkona negaisa gaiss smaržo patīkami svaigi. Kāpēc tas notiek? Fakts ir tāds, ka pēc pērkona negaisa gaisā parādās liels daudzums īpašas gāzes - ozona. Tieši ozonam ir tik maiga, patīkama svaiguma smarža. Daudzi uzņēmumi, kas nodarbojas ar sadzīves ķīmijas ražošanu, cenšas radīt produktus ar lietus smaržu, taču nevienam tas vēl nav izdevies. Katra cilvēka uztvere par svaigu gaisu ir atšķirīga. Tātad, mehānisms ozona parādīšanās gaisā pēc pērkona negaisa:

• gaisā ir liels skaits dažādu gāzu molekulu;
• daudzas gāzes molekulas satur skābekli;
• Spēcīga zibens elektriskā lādiņa ietekmes rezultātā uz gāzes molekulām gaisā parādās ozons - gāze, kuras formulu attēlo molekula, kas sastāv no trim skābekļa atomiem.

Iemesli, kāpēc gaiss pēc pērkona negaisa īslaicīgi paliek svaigs

Kopumā diemžēl šis svaigums ilgi neturas. Daudz kas ir atkarīgs no tā, cik spēcīgs un ilgs bija pērkona negaiss. Mēs visi zinām, ka patīkamais pēcvētras gaisa svaigums pēc kāda laika pazūd. Tas ir saistīts ar difūzijas procesu. Fizikas zinātne un zināmā mērā arī ķīmija pēta šo procesu. Vienkāršiem vārdiem sakot, difūzija nozīmē vielu sajaukšanas procesu, vienas vielas atomu savstarpēju iekļūšanu citā. Difūzijas procesa rezultātā vielu atomi tiek savstarpēji vienmērīgi sadalīti noteiktā telpā, noteiktā tilpumā. Ozona molekula sastāv no trim skābekļa atomiem. Kustības laikā dažādu gāzu molekulas saduras un apmainās ar atomiem. Tā rezultātā atkal parādās skābekļa, oglekļa dioksīda, slāpekļa un daudzu citu gāzu molekulas.

• difūzijas procesā gāzes molekulas saduras un apmainās ar atomiem;
• rodas daudz dažādu gāzu: slāpeklis, skābeklis, oglekļa dioksīds un citas;
• Ozona koncentrācija apgabalā, kur notika pērkona negaiss, pakāpeniski samazinās, pateicoties vienmērīgai pieejamā gāzes daudzuma sadalījumam atmosfērā.

Tas ir difūzijas process, kas noved pie šīs dabas parādības.