За да обясним действието на отрицателните кислородни йони, първо ще припомним какво знаем за озона. Озоновата молекула се състои от три кислородни атома, нестабилна е и лесно се разлага. Благодарение на това, че е силно реактивен и с висока окислителна активност, с лекота унищожава вируси, бактерии, органични и неорганични съединения. Според ЕРА – агенция за опазване на околната среда на САЩ, озонът е по-ефективен от хлора при унищожаване на вируси и бактерии, а според FDA – американската агенция за контрол на храни и лекарства, е одобрен дезинфектант, „общо признат като безопасен“. Озонът има пълно одобрение за приложение за директен контакт с храни и е алтернатива на хлора за дезинфекция на вода. Разлага се на кислород, като не оставя токсични странични продукти.
Обогатеният с озон въздух обаче крие и опасности при продължително вдишване и когато концентрацията е по-наситена. Има риск от образуване на свободни радикали. Затова нормите за безопасност и здраве на труда на САЩ, както и Наредба 12 на МЗ определят, че хората не трябва да са изложени на обемна концентрация на озонов газ, по висока от 0,20 частици на милион за 10 минути.
Тази доза обаче е недостатъчна за пълната деактивация на коронавирусите?! Какво да се прави тогава?
Озоновата молекула може да се разложи до молекулярен кислород с увеличен обем; до молекула и атом кислород; до три отрицателни кислородни йона (анионен кислород).“
Именно синтезирането на три кислородни аниона при специфични условия дава възможност да се получи активна, но безопасна за човека концентрация от кислород, която в същото време деактивира 99,5 % коронавирусите, в т.ч. и SARS-CoV-n!
КАКВО ПРАВЯТ ЙОНИТЕ?
Отрицателните кислородни йони са много активни и суперлабилни, затова лесно се свързват с обвивката на вирусите, тези, които имат обвивка. А COVID е един от типичните, които имат капсид – липопротеинова мембрана, която защитава неговия геном, съставен само от РНК. Отрицателните кислородни йони се свързват с обвивката на вируса и пипалцата (популярни от илюстрациите) стават абсолютно неспособни да се свържат с нашите клетки. След като не могат да се свържат, те не могат да се репликират, тъй като имат нужда от ДНК-то на нашата клетка. Самият човешки организъм създава активни кислородни видове, за да унищожава чуждите агенти – вируси, бактерии, ракови клетки.
https://kanal3.bg/…/141324-Prof.-Ganev%253A-Do-mart-COVID…
ВОДА С АНИОНЕН КИСЛОРОД – СРЕДСТВО ЗА ЛЕЧЕНИЕ НА COVID-19
Български йонизатор пази от COVID-19
Озонът има структура. Озон: пет факта за газа, който може да спаси и да убие
Забелязали ли сте някога колко приятно дишате след дъжд? Този освежаващ въздух осигурява озона в атмосферата, който се появява след дъжд. Какво е това вещество, какви са неговите функции, формула и наистина ли е полезно за човешкото тяло? Нека да го разберем.
Какво е озон?
Всеки, който е учил в гимназията, знае, че молекулата на кислорода се състои от два атома на химичния елемент кислород. Този елемент обаче е в състояние да образува друго химическо съединение - озон. Това име е дадено на вещество, обикновено намиращо се под формата на газ (въпреки че може да пребивава и в трите състояния на агрегация).
Молекулата на това вещество е доста подобна на кислорода (O 2), но не се състои от два, а от три атома - O3.
История на откриването на озон
Човекът, който за първи път синтезира озон, е холандският физик Мартин Ван Марум.
Именно той през 1785 г. провежда експеримент, като пропуска електрически разряд през въздуха. Полученият газ не само придоби специфична миризма, но и синкав оттенък. В допълнение, новото вещество се оказа по-силно окисляващо средство от обикновения кислород. И така, проучил влиянието му върху живака, Ван Марум открил, че металът леко промени физическите си свойства, което не му се е случило под въздействието на кислорода.
Въпреки откритието си, холандският физик не смята, че озонът е специално вещество. Само 50 години след откриването на Ван Марум, германският учен Кристиан Фридрих Шьонбейн започна сериозно да се интересува от озон. Благодарение на него това вещество получи името си - озон (в чест на гръцката дума, означаваща „да мирише“), а също така беше по-внимателно проучено и описано.
Озон: физични свойства
Това вещество има редица свойства. Първото от тях е способността на озона, подобно на водата, да остане в три агрегационни състояния.
Нормалното състояние, в което пребивава озонът, е синкав газ (именно той боядисва небето в лазурен цвят) с забележим метален аромат. Плътността на този газ е 2,1445 g / dm³.
Когато температурата се понижи, озоновите молекули образуват синьо-виолетова течност с плътност 1,59 g / cm³ (при температура от -188 ° C). Течността O 3 кипи при -111.8 ° C.
Престоявайки в твърдо състояние, озонът потъмнява, става почти черен с ясно изразено виолетово-синьо сияние. Плътността му е 1,73 g / cm 3 (при –195,7 ° C). Температурата, при която твърдият озон започва да се топи е –197,2 ° C.
Молекулното тегло на O3 е 48 далтона.
При температура от 0 ° С озонът е силно разтворим във вода и десет пъти по-бърз от кислорода. Наличието на примеси във вода може допълнително да ускори тази реакция.
В допълнение към водата, озонът се разтваря във фреон, което улеснява транспортирането му.
Сред другите вещества, в които е лесно да се разтвори О 3 (в течно състояние на агрегация) са аргон, азот, флуор, метан, въглероден диоксид и тетрахлорид на въглерод.
Освен това се смесва добре с течен кислород (при температури от 93 К).
Химични свойства на озона
O3 молекулата е доста нестабилна. Поради тази причина в нормално състояние той съществува 10-40 минути, след което се разлага, образувайки малко количество топлина и кислород O2. Тази реакция може да протече много по-бързо, ако катализаторите са повишаване на температурата на околната среда или намаляване на атмосферното налягане. Разлагането на озон също допринася за контакта му с метали (с изключение на злато, платина и иридий), оксиди или вещества от органичен произход.
Взаимодействието с азотна киселина спира разграждането на O3. Освен това допринася за съхранението на веществото при температура от -78 ° C.
Основното химично свойство на озона е неговата окислимост. Един от продуктите на окисляването винаги е кислородът.
При различни условия O3 е в състояние да взаимодейства с почти всички вещества и химически елементи, намалявайки тяхната токсичност, превръщайки ги в по-малко опасни. Например цианидите се окисляват от тях до цианати, които са много по-безопасни за биологичните организми.
Как се добива?
Най-често за производството на O 3 кислородът е изложен на електрически ток. За да отделите получената смес от кислород и озон, използвайте свойството на последния е по-добре да се втечнява от O2.
В химическите лаборатории O3 понякога се извлича чрез реакцията на охладен концентрат на сярна киселина с бариев пероксид.
В медицинските институции, които използват O3 за лечение на пациенти, това вещество се получава чрез облъчване на O2 с ултравиолетова светлина (между другото, това вещество се образува в земната атмосфера по същия начин при слънчева светлина).
Използване на O3 в медицината и промишлеността
Простата структура на озона, наличието на изходен материал за неговото извличане допринася за активното използване на това вещество в промишлеността.
Като силен окислител, той е в състояние да дезинфекцира много по-добре от хлор, формалдехид или етиленоксид, като същевременно не е толкова токсичен. Следователно O3 често се използва за стерилизиране на медицински инструменти, оборудване, униформи, както и много лекарства.
В промишлеността това вещество най-често се използва за пречистване или извличане на много химикали.
Друга област на приложение е избелването на хартия, тъкани, минерални масла.
В химическата промишленост O 3 не само помага за стерилизиране на оборудване, инструменти и съдове, но също така се използва за дезинфекция на самите продукти (яйца, зърно, месо, мляко) и увеличаване на срока им на годност. Всъщност той се счита за един от най-добрите консерванти за продукти, тъй като е нетоксичен и неканцерогенен, а също така перфектно убива плесенните спори и други гъбички и бактерии.
В пекарните озонът се използва за ускоряване на ферментацията на дрождите.
Също така, с помощта на O 3 коняците са изкуствено състарени, мастните масла се рафинират.
Как озонът влияе на човешкото тяло?
Поради това сходство с кислорода съществува погрешно схващане, че озонът е вещество, полезно за човешкото тяло. Това обаче не е така, тъй като O3 е едно от най-силните окислители, които могат да унищожат белите дробове и да убият всеки, който вдишва този газ прекомерно. Неслучайно държавните екологични организации във всяка страна стриктно наблюдават концентрацията на озон в атмосферата.
Ако озонът е толкова вреден, тогава защо винаги е по-лесно да дишате след дъжд?
Факт е, че едно от свойствата на O 3 е способността му да убива бактерии и да пречиства вещества от вредни примеси. По време на дъжд започва да се образува озон поради гръмотевични бури. Този газ влияе на токсичните вещества, съдържащи се във въздуха, разделяйки ги и пречиства кислорода от тези примеси. Именно поради тази причина въздухът след дъжд е толкова свеж и приятен, а небето придобива красив лазурен цвят.
Тези химични свойства на озона, позволяващи му да пречиства въздуха, напоследък се използват активно за лечение на хора, страдащи от различни респираторни заболявания, както и за почистване на въздух, вода и различни козметични процедури.
Домашните озонатори, които почистват въздуха в къщата с помощта на този газ, доста активно се рекламират днес. Въпреки че тази техника изглежда много ефективна, досега учените не са проучили в достатъчна степен ефекта на голямо количество пречистен от озон въздух върху тялото. Поради тази причина не си струва да се прекалявате с озонирането.
Физическите свойства на озона са много характерни: той е лесно експлодиращ газ със син цвят. Литър озон тежи около 2 грама, а въздух - 1,3 грама. Следователно озонът е по-тежък от въздуха. Точката на топене на озона е минус 192,7 ° C. Такъв „разтопен“ озон е тъмносиня течност. Озоновият „лед“ има тъмносин цвят с виолетов оттенък и става непрозрачен с дебелина повече от 1 мм. Точката на кипене на озона е минус 112ºС. В газообразно състояние озонът е диамагнетичен, т.е. Той няма магнитни свойства, а в течно състояние е слабо парамагнетичен. Разтворимостта на озона в стопената вода е 15 пъти по-голяма от тази на кислорода и е приблизително 1,1 g / l. В литър оцетна киселина се разтварят 2,5 грама озон при стайна температура. Освен това се разтваря добре в етерични масла, терпентин, тетрахлорид на въглерод. Миризмата на озон се усеща при концентрации над 15 μg / m3 въздух. В минимални концентрации се възприема като „мирис на свежест“, в по-значителни концентрации придобива остър дразнещ нюанс.
Озонът се образува от кислород по следната формула: 302 + 68 kcal → 2O3. Класически примери за образуване на озон: под въздействието на мълния по време на гръмотевична буря; под въздействието на слънчевата светлина в горната атмосфера. Озонът също може да се образува във всеки процес, придружен от отделяне на атомен кислород, например по време на разлагането на водороден пероксид. Индустриалният синтез на озон включва използването на електрически разряди при ниски температури. Технологиите за производство на озон могат да се различават една от друга. И така, за получаване на озон, използван за медицински цели, се използва само чист (без примеси) медицински кислород. Отделянето на образувания озон от примесите с кислород обикновено не е трудно поради различията във физическите свойства (озонът се втечнява по-лесно). Ако не се изисква съответствие с определени качествени и количествени параметри на реакцията, получаването на озон не представлява особени затруднения.
Молекулата на О3 е нестабилна и бързо се превръща в О2 с отделянето на топлина. При ниски концентрации и без примеси озонът се разлага бавно, при високи концентрации - с експлозия. В контакт с него той моментално се запалва. Загряването и контактът на озон дори с незначителни количества окисляващ субстрат (органични вещества, някои метали или техните оксиди) драстично ускорява разпадането му. Озонът може да се съхранява дълго време при - 78 ° C в присъствието на стабилизатор (малко количество HNO3), както и в съдове, изработени от стъкло, някои пластмаси или благородни метали.
Озонът е мощен окислител. Причината за това явление се крие във факта, че атомният кислород се образува по време на процеса на гниене. Такъв кислород е много по-агресивен от молекулярния кислород, тъй като в кислородната молекула дефицитът на електрони на външно ниво поради колективната им употреба на молекулярната орбитала не е толкова забележим.
Още през 18 век се забелязва, че живакът в присъствието на озон губи блясъка си и се прилепва към стъклото, т.е. окислява. А когато озонът се пропуска през воден разтвор на калиев йодид, газообразният йод започва да се отделя. Същите "трикове" с чист кислород не работеха. Впоследствие бяха открити свойствата на озона, които веднага бяха възприети от човечеството: озонът се оказа отличен антисептик, озонът бързо отстрани органичните вещества от всякакъв произход (парфюми и козметика, биологични течности) от водата, стана широко използван в промишлеността и ежедневието и се оказа отличен в като алтернатива на зъбна бормашина.
През 21 век употребата на озон във всички области на човешкия живот и дейност расте и се развива и затова сме свидетели на превръщането му от екзотика в познато средство за ежедневна работа. OZONE O3, алотропна форма на кислород.
Получаване и физични свойства на озона.
За първи път учените научиха за съществуването на неизвестен за тях газ, когато започнаха да експериментират с електростатични машини. Това се случи през 17-ти век. Но те започват да изучават нов газ едва в края на следващия век. През 1785 г. холандският физик Мартин ван Марум получава озон, преминавайки електрически искри през кислорода. Името озон се появява едва през 1840 г .; той е изобретен от швейцарския химик Кристиан Шьонбейн, произвеждайки го от гръцкия озон - миришещ. По химичен състав този газ не се различаваше от кислорода, но беше много по-агресивен. И така, той незабавно окислява безцветен калиев йодид с отделянето на кафяв йод; Schonbein използва тази реакция за определяне на озона чрез степента на превръщане на хартията в син цвят с разтвор на калиев йодид и нишесте. Дори неактивни при стайна температура, живакът и среброто в присъствието на озон се окисляват.
Оказа се, че озоновите молекули, подобно на кислорода, се състоят само от кислородни атоми, не само от два, а от три. Кислород O2 и озон O3 са единствените примери за образуването на две газообразни (при обикновени условия) прости вещества от един химичен елемент. В молекулата O3 атомите са разположени под ъгъл, така че тези молекули са полярни. Озонът се получава в резултат на "залепване" на свободни кислородни атоми към молекули O2, които се образуват от кислородни молекули под въздействието на електрически разряди, ултравиолетови лъчи, гама лъчи, бързи електрони и други високоенергийни частици. Озонът винаги мирише около работещи електрически машини, в които четките „искрят“, близо до бактерицидни живачно-кварцови лампи, които излъчват ултравиолетова светлина. Кислородните атоми също се отделят по време на определени химични реакции. Озонът се произвежда в малки количества по време на електролиза на подкиселена вода, по време на бавното окисляване на влажен бял фосфор във въздуха, по време на разлагането на съединения с високо съдържание на кислород (KMnO4, K2Cr2O7 и др.), Когато флуорът или бариевият пероксид са изложени на концентрирана сярна киселина. Кислородните атоми винаги присъстват в пламъка, така че ако насочите поток от сгъстен въздух през пламъка на кислородна горелка, във въздуха ще се открие характерна миризма на озон.
Реакцията 302 → 203 е силно ендотермична: за да се получи 1 мол озон, трябва да се изразходват 142 kJ. Обратната реакция е с освобождаването на енергия и е много лесна. Съответно, озонът е нестабилен. При липса на примеси газообразният озон бавно се разлага при температура 70 ° С и бързо над 100 ° С. Скоростта на разпадане на озона се увеличава значително в присъствието на катализатори. Те могат да бъдат газове (например азотен оксид, хлор) и много твърди частици (дори стените на съда). Следователно е трудно да се получи чист озон и е опасно да се работи с него поради възможността от експлозия.
Не е изненадващо, че в продължение на много десетилетия след откриването на озон, дори основните му физични константи бяха неизвестни: дълго време никой не успя да получи чист озон. Както пише Д. И. Менделеев в учебника си по основи на химията, „при всички методи за приготвяне на газообразен озон, съдържанието му на кислород винаги е незначително, обикновено е само няколко десети от процента, рядко 2% и само при много ниски температури достига 20%“. Едва през 1880 г. френските учени Дж. Готфейл и П. Чаппуй получават озон от чист кислород при температура минус 23 ° С. Оказа се, че в дебел слой озонът има красив син цвят. Когато охладеният озониран кислород бавно се изтласква, газът става тъмносин и след бързо намаляване на налягането температурата спада още повече и се образуват капчици течен озон с тъмно лилав цвят. Ако газът не е бил охладен или компресиран бързо, тогава озонът незабавно с жълта светкавица преминава в кислород.
По-късно е разработен удобен метод за синтез на озон. Ако електролизирате концентриран разтвор на перхлорна, фосфорна или сярна киселина с охладен анод от платина или оловен оксид (IV), тогава отделеният на анода газ ще съдържа до 50% озон. Физическите константи на озона също бяха уточнени. Втечнява се много по-лесно от кислорода - при температура от -112 ° С (кислород - при -183 ° С). При -192,7 ° С озонът се втвърдява. Твърдият озон има синьо-черен цвят.
Експериментите с озон са опасни. Газовият озон може да избухне, ако концентрацията му във въздуха надвиши 9%. Течният и твърд озон експлодира още по-лесно, особено при контакт с окисляващи вещества. Озонът може да се съхранява при ниски температури под формата на разтвори във флуорирани въглеводороди (фреони). Такива решения са сини.
Химични свойства на озона.
Озонът се характеризира с изключително висока реактивност. Озонът е един от най-силните окислители и в това отношение е на второ място само по OF2 кислород флуорид и кислород флуорид. Активният принцип на озона като окислител е атомен кислород, който се образува по време на разлагането на озонова молекула. Следователно, действайки като окислител, озоновата молекула по правило "използва" само един кислороден атом, а другите два се освобождават под формата на свободен кислород, например 2KI + O3 + H2O → I2 + 2KOH + O2. Настъпва и окисляването на много други съединения. Има обаче изключения, когато озоновата молекула използва и трите си кислородни атома за окисляване, например 3SO2 + O3 → 3SO3; Na2S + O3 → Na2SO3.
Много важна разлика между озона и кислорода е, че озонът има окислителни свойства дори при стайна температура. Например, PbS и Pb (OH) 2 при нормални условия не реагират с кислород, докато в присъствието на озон, сулфидът се превръща в PbSO4, а хидроксидът се превръща в PbO2. Ако концентриран разтвор на амоняк се излива в съд с озон, се появява бял дим - този озон окислява амоняка с образуването на амониев нитрит NH4NO2. Способността да „почерняват“ сребърните продукти с образуването на AgO и Ag2O3 е особено характерна за озона.
С свързването на един електрон и превръщането в отрицателен O3-йон, озоновата молекула става по-стабилна. "Озонокиселите соли" или озонидите, съдържащи такива аниони, са известни отдавна - те се образуват от всички алкални метали, с изключение на лития, а стабилността на озонидите се увеличава от натрий до цезий. Известни са и някои озониди на алкалоземни метали, например Ca (O3) 2. Ако поток от газообразен озон се насочи към повърхността на твърда суха основа, се образува оранжево-червена кора, съдържаща озониди, например 4KOH + 4O3 → 4KO3 + O2 + 2H2O. В този случай твърдата алкал ефективно свързва водата, която предпазва озонида от незабавна хидролиза. Въпреки това, с излишната вода, озонидите бързо се разлагат: 4КО3 + 2Н2О → 4КОН + 5О2. Разлагането се получава по време на съхранение: 2КО3 → 2КО2 + О2. Озонидите са лесно разтворими в течен амоняк, което направи възможно тяхното изолиране в чист вид и изучаване на техните свойства.
Органични, веществата, с които озонът влиза в контакт, обикновено унищожават. И така, озонът, за разлика от хлора, е в състояние да раздели бензолния пръстен. При работа с озон не могат да се използват гумени тръби и маркучи - те моментално „изтичат“. Реакциите на озон с органични съединения идват с освобождаването на голямо количество енергия. Например етер, алкохол, памучна вата, навлажнена с терпентин, метан и много други вещества, се самозапалват при контакт с озониран въздух, а смесването на озон с етилен води до силна експлозия.
Използването на озон.
Озонът не винаги "изгаря" органична материя; в някои случаи е възможно провеждането на специфични реакции със силно разреден озон. Например, по време на озонирането на олеиновата киселина (тя се намира в големи количества в растителните масла) се образува азелаинова киселина HOOOS (CH2) 7COOH, която се използва за производство на висококачествени смазочни масла, синтетични влакна и пластификатори за пластмаси. По подобен начин се приготвя адипинова киселина, която се използва при синтеза на найлон. През 1855 г. Шьонбейн открива реакцията с озон на ненаситени съединения, съдържащи двойни връзки С \u003d С, но едва през 1925 г. немският химик Х. Стаудингер установява механизма на тази реакция. Озоновата молекула се присъединява към двойната връзка с образуването на озонид - този път органичен, като кислородният атом замества една от връзките С \u003d С, а -О-О- групата замества другата. Въпреки че някои органични озониди са изолирани в чиста форма (например етилен озонид), тази реакция обикновено се провежда в разреден разтвор, тъй като в свободната си форма озонидите са много нестабилни експлозиви. Реакцията на озониране на ненаситени съединения е високо оценена сред органичните химици; задачи с тази реакция често се предлагат дори в училищни олимпиади. Факт е, че когато озонидът се разлага от вода, се образуват две молекули на алдехид или кетон, които лесно се идентифицират и допълнително установяват структурата на първоначалното ненаситено съединение. Така химиците още в началото на 20 век установяват структурата на много важни органични съединения, включително естествени, съдържащи С \u003d С връзки.
Важна област на приложение на озона е дезинфекцията на питейната вода. Обикновено водата е хлорирана. Някои примеси във вода под въздействието на хлора обаче се превръщат в съединения с много неприятна миризма. Затова отдавна се предлага хлорът да бъде заменен с озон. Озонираната вода не придобива мирис или вкус; когато озонът се окислява напълно от много органични съединения, се образуват само въглероден диоксид и вода. Пречиства се с озон и отпадни води. Продуктите от окисление на озон дори на такива замърсители като феноли, цианиди, повърхностно активни вещества, сулфити, хлороамини са безвредни съединения без цвят и мирис. Излишъкът от озон бързо се разпада с образуването на кислород. Озонирането на вода обаче е по-скъпо от хлорирането; в допълнение, озонът не трябва да се транспортира и трябва да се произвежда на мястото на употреба.
Озон в атмосферата.
В земната атмосфера има малко озон - 4 милиарда тона, т.е. средно само 1 mg / m3. Концентрацията на озон се увеличава с разстояние от земната повърхност и достига максимум в стратосферата на височина 20-25 км - това е „озоновият слой“. Ако целият озон от атмосферата се събере на земната повърхност при нормално налягане, слой ще бъде дебел само около 2-3 мм. И такива малки количества озон във въздуха всъщност осигуряват живот на Земята. Озонът създава „защитен екран“, който не предава на повърхността на Земята твърда ултравиолетова слънчева светлина, разрушителна за всички живи същества.
През последните десетилетия много внимание се обръща на появата на така наречените „озонови дупки“ - зони със значително намалено съдържание на стратосферния озон. Чрез такъв "пропусклив" щит по-твърдата ултравиолетова радиация на Слънцето достига до повърхността на Земята. Затова учените отдавна наблюдават озона в атмосферата. През 1930 г. английският геофизик С. Чапман, за да обясни постоянната концентрация на озон в стратосферата, предложи схема на четири реакции (тези реакции бяха наречени цикъл на Чапман, в тях М означава всеки атом или молекула, отнемаща излишната енергия):
O + O + M → O2 + M
O + O3 → 2O2
O3 → O2 + O.
Първата и четвъртата реакция на този цикъл са фотохимични, възникват под въздействието на слънчевата радиация. Разпадането на кислородна молекула в атоми изисква радиация с дължина на вълната по-малка от 242 nm, докато озонът се разпада, когато светлината се абсорбира в областта на 240-320 nm (последната реакция ни предпазва от силно ултравиолетово лъчение, тъй като кислородът не поглъща в този спектрален регион) , Останалите две реакции са термични, т.е. минете без действието на светлината. Много е важно третата реакция, водеща до изчезването на озон, да има енергия на активиране; това означава, че скоростта на такава реакция може да се увеличи под действието на катализаторите. Както се оказа, основният катализатор за разлагането на озон е азотният оксид NO. Образува се в горната атмосфера от азот и кислород под въздействието на най-тежката слънчева радиация. Попадайки в озоносферата, тя влиза в цикъл от две реакции O3 + NO → NO2 + O2, NO2 + O → NO + O2, в резултат на което съдържанието му в атмосферата не се променя, а стационарната концентрация на озон намалява. Съществуват и други цикли, водещи до намаляване на съдържанието на озон в стратосферата, например с участието на хлор:
Cl + O3 → ClO + O2
ClO + O → Cl + O2.
Прахът и газовете също унищожават озона, който в големи количества навлиза в атмосферата по време на вулканични изригвания. Наскоро се предполага, че озонът също така ефективно унищожава водорода, освободен от земната кора. Комбинацията от всички реакции на образуването и разпадането на озон води до факта, че средният живот на една озонова молекула в стратосферата е около три часа.
Смята се, че в допълнение към природните фактори има и изкуствени фактори, влияещи върху озоновия слой. Добре известен пример са фреони, които са източници на хлорни атоми. Фреоните са въглеводороди, в които водородните атоми се заменят с атоми на флуор и хлор. Използват се в хладилна техника и за пълнене на аерозолни кутии. В крайна сметка фреоните влизат във въздуха и бавно се издигат с потоци въздух все по-високо и по-високо, като най-накрая достигат до озоновия слой. Разлагайки се под въздействието на слънчевата радиация, самите фреони започват каталитично да разграждат озона. Все още не е известно до каква степен фреоните са виновни за „озоновите дупки“ и въпреки това отдавна предприемат мерки за ограничаване на тяхното използване.
Както показват изчисленията, след 60-70 години концентрацията на озон в стратосферата може да намалее с 25%. И в същото време концентрацията на озон в повърхностния слой - тропосферата ще се увеличи, което също е лошо, тъй като озонът и продуктите от неговите трансформации във въздуха са отровни. Основният източник на озон в тропосферата е пренасянето на стратосферния озон в долните слоеве с въздушни маси. Около 1,6 милиарда тона навлизат в повърхностния слой на озона годишно. Животът на озоновата молекула в долната част на атмосферата е много по-голям - повече от 100 дни, тъй като интензивността на ултравиолетовата слънчева радиация, която унищожава озона, е по-ниска в повърхностния слой. Обикновено озонът в тропосферата е много малък: в чист чист въздух концентрацията му е средно само 0,016 µg / L. Концентрацията на озон във въздуха зависи не само от надморската височина, но и от терена. Така че, винаги има повече озон над океаните, отколкото над сушата, тъй като там озонът се разлага по-бавно. Измерванията в Сочи показаха, че въздухът край брега съдържа 20% повече озон, отколкото в гора на 2 км от брега.
Съвременните хора вдишват много повече озон, отколкото техните предци. Основната причина за това е увеличаване на количеството метан и азотни оксиди във въздуха. Така че съдържанието на метан в атмосферата непрекъснато расте, като се започне от средата на 19 век, когато започна използването на природен газ. В атмосфера, замърсена от азотни оксиди, метанът навлиза в сложна верига от трансформации, включващи кислород и водна пара, резултатът от които може да се изрази с уравнението CH4 + 4O2 → HCHO + H2O + 2O3. Други въглеводороди също могат да играят ролята на метан, например тези, които се съдържат в отработените газове на автомобилите с непълно изгаряне на бензин. В резултат на това във въздуха на големите градове през последните десетилетия концентрацията на озон се е увеличила десетократно.
Винаги се е смятало, че по време на гръмотевична буря концентрацията на озон във въздуха рязко се увеличава, тъй като мълнията помага да се превърне кислородът в озон. Всъщност увеличението е незначително и се случва не по време на гръмотевична буря, а няколко часа преди нея. По време на гръмотевична буря и в рамките на няколко часа след нея концентрацията на озон намалява. Това се обяснява с факта, че преди гръмотевичната буря има силно вертикално смесване на въздушните маси, така че допълнително количество озон идва от горните слоеве. Освен това, преди гръмотевична буря, електрическото поле се увеличава и се създават условия за образуване на коронарен разряд по върховете на различни обекти, например върховете на клоните. Освен това допринася за образуването на озон. И тогава, с развитието на гръмотевична буря, под него възникват мощни възходящи въздушни потоци, които намаляват съдържанието на озон непосредствено под облака.
Интересен въпрос е съдържанието на озон във въздуха на иглолистните гори. Например в курса по неорганична химия на Г. Реми може да се прочете, че „озонираният въздух на иглолистните гори“ е измислица. Така ли е? Никой растителен озон, разбира се, не излъчва. Но растенията, особено иглолистните дървета, отделят много летливи органични съединения във въздуха, включително ненаситени въглеводороди от клас терпени (има много в терпентина). И така, в горещ ден борът отделя 16 микрограма терпени на час на грам маса сухи игли на час. Терпените отделят не само иглолистни дървета, но и някои широколистни дървета, сред които са топола и евкалипт. А някои тропически дървета са в състояние да отделят 45 μg терпени на 1 g суха листна маса на час. В резултат на това един хектар иглолистна гора може да отделя до 4 кг органична материя на ден, широколистни - около 2 кг. Залесената площ на Земята е милиони хектари и всички те отделят стотици хиляди тона различни въглеводороди годишно, включително терпени. А въглеводородите, както беше показано от примера на метана, под влияние на слънчевата радиация и в присъствието на други примеси допринасят за образуването на озон. Както показаха експериментите, терпени при подходящи условия наистина много активно участват в цикъла на атмосферните фотохимични реакции с образуването на озон. Така че озонът в иглолистната гора изобщо не е изобретение, а експериментален факт.
Озон и здраве.
Колко хубаво е да се разхождаш след гръмотевична буря! Въздухът е чист и свеж, неговите ободряващи струи, изглежда, без никакви усилия сами се вливат в белите дробове. „Мирише на озон“, често казват в такива случаи. "Много здравословно." Така ли е?
Някога озонът със сигурност се е считал за здрав. Но ако концентрацията му надхвърли определен праг, това може да доведе до много неприятни последици. В зависимост от концентрацията и времето на вдишване, озонът причинява промени в белите дробове, дразнене на лигавиците на очите и носа, главоболие, замаяност, понижено кръвно налягане; озонът намалява устойчивостта на организма към бактериални инфекции на дихателните пътища. Максималната му допустима концентрация във въздуха е само 0,1 µg / l, което означава, че озонът е много по-опасен от хлора! Ако прекарате няколко часа на закрито с концентрация на озон само 0,4 µg / l, могат да се появят болки в гърдите, кашлица, безсъние и зрителната острота ще намалее. Ако дишате озон дълго време в концентрация над 2 µg / l, последствията могат да бъдат по-тежки - до изтръпване и спад на сърдечната дейност. Със съдържание на озон 8–9 µg / L белодробният оток се появява след няколко часа, което е фатално. Но такива незначителни количества от веществото обикновено са трудни за анализ чрез конвенционални химични методи. За щастие човек усеща присъствието на озон дори при много ниски концентрации - около 1 µg / l, при които парчето йодно нишесте няма да стане синьо. За някои хора миризмата на озон в малки концентрации наподобява миризмата на хлор, на други - на серен диоксид, на други - на чесън.
Не само озонът е отровен. С неговото участие във въздуха например се образува пероксиацетил нитрат (PAN) CH3-СО-ОНО2 - вещество, което има много дразнещ ефект, включително разкъсване, което затруднява дишането и при по-високи концентрации причинява сърдечна парализа. PAN е един от компонентите на така наречения фотохимичен смог, образуван през лятото в замърсен въздух (тази дума произлиза от английски дим - дим и мъгла - мъгла). Концентрацията на озон в смога може да достигне 2 μg / l, което е 20 пъти повече от максимално допустимата. Трябва също да се отбележи, че комбинираното действие на озон и азотни окиси във въздуха е десетки пъти по-силно от всяко вещество поотделно. Не е изненадващо, че последствията от такъв смог в големите градове могат да бъдат катастрофални, особено ако въздухът над града не се издухва от „чернови“ и се образува застояла зона. И така, в Лондон през 1952 г. от смог за няколко дни умират над 4000 души. Смог уби 350 души в Ню Йорк през 1963 година. Подобни истории имаше в Токио, други големи градове. Не само хората страдат от атмосферен озон. Американски изследователи показаха, например, че в райони с високи нива на озон във въздуха експлоатационният живот на автомобилните гуми и други гумени изделия е значително намален.
Как да намалим съдържанието на озон в повърхностния слой? Едва ли е реалистично да се намали отделянето на метан в атмосферата. Има и друг начин - да се намалят емисиите на азотни оксиди, без които цикълът на реакциите, водещи до озон, не може да премине. Този път също не е лесен, тъй като азотните окиси се отделят не само от автомобили, но и (главно) от ТЕЦ.
Източниците на озон не са само на улицата. Формира се в рентгенови стаи, във физиотерапевтични кабинети (източникът му са живачно-кварцови лампи), при копиране на оборудване (копирни машини), лазерни принтери (тук причината за образуването му е разряд с високо напрежение). Озонът е неизбежен спътник в производството на перхидрол, аргоно-дъгово заваряване. За да се намали вредното въздействие на озона, е необходимо да се извлича оборудване от ултравиолетови лампи, добра вентилация на помещението.
Въпреки това, едва ли е правилно да се счита озонът за нездравословен. Всичко зависи от концентрацията му. Проучванията показват, че свежият въздух свети много слабо в тъмното; причината за сиянието е окислителната реакция, включваща озон. Луминесценцията се наблюдава също, когато водата се разклаща в колба, в която преди това се зарежда озониран кислород. Това сияние винаги е свързано с наличието на малки количества органични примеси във въздух или вода. При смесване на чист въздух с издишан човек, интензитетът на светене се увеличава десетократно! И това не е изненадващо: в издишания въздух бяха открити следи от етилен, бензен, оцетен алдехид, формалдехид, ацетон, мравчена киселина. Те също са „подчертани“ от озон. В същото време „застоял“, т.е. напълно лишен от озон, макар и много чист, въздухът не предизвиква сияние и човек го усеща като „затлъстел“. Такъв въздух може да се сравни с дестилирана вода: той е много чист, практически без примеси и пиенето му е вредно. Така че пълното отсъствие на озон във въздуха, очевидно, също е неблагоприятно за хората, тъй като увеличава съдържанието на микроорганизми в него, води до натрупване на вредни вещества и неприятни миризми, които озонът унищожава. Така става ясно необходимостта от редовно и продължително проветряване на помещенията, дори и да няма хора в него: в края на краищата озонът, който е попаднал в помещението, не се задържа в него дълго време - той частично се разпада и до голяма степен се утаява (адсорбира) по стени и други повърхности. Трудно е да се каже колко озон трябва да има в стаята. Въпреки това, в минимални концентрации, озонът вероятно е необходим и полезен.
По този начин озонът е бомба със закъснител. Ако се използва правилно, тя ще служи на човечеството, но ако започне да се използва за други цели, веднага ще доведе до глобална катастрофа и Земята ще се превърне в такава планета като Марс.
Озонът е природен газ, който, докато е в стратосферата, защитава населението на света от отрицателното въздействие на ултравиолетовите лъчи. В медицината това вещество често се използва за стимулиране на образуването на кръв и повишаване на имунитета. В същото време, с естественото образуване на озон в тропосферата в резултат на взаимодействието на пряка слънчева светлина и изгорели газове, неговият ефект върху човешкото тяло е обратен. Вдишването на въздух с повишена концентрация на газ може да доведе не само до изостряне на алергичните реакции, но и до развитие на неврологични разстройства.
Характеристики на озона
Озонът е газ, състоящ се от три кислородни атома. В природата той се образува в резултат на действието на преките лъчи на слънцето върху атомен кислород.
Освен това използването на озонотерапия в медицинската практика може да подобри общото състояние на пациента: да стабилизира съня, да намали нервността, да увеличи имунитета и да премахне хроничната умора.
Поради способността си да окислява други химически елементи, озонът често се използва като дезинфектант. Това вещество ви позволява ефективно да се борите срещу гъбички, вируси и бактерии.
Използването на озонизатори
Описаните положителни свойства на озона доведоха до производството и използването в промишлени и битови условия на озонизатори - устройства, които произвеждат тривалентен кислород.
Използването на такива устройства в промишлеността позволява следните мерки:
дезинфекцирайте вътрешния въздух;
унищожава мухъл и гъбички;
дезинфекцирайте водата и канализацията;
В медицинските заведения озонизаторите се използват за дезинфекция на помещения, стерилизиране на инструменти и консумативи.
Използването на озонизатори е често срещано и у дома. Такива устройства често се използват за обогатяване на въздуха с кислород, дезинфекция на вода и елиминиране на вируси и бактерии от ястия или предмети от бита, използвани от човек с инфекциозно заболяване.
Когато използвате озонатора в ежедневието, трябва да се спазват всички условия, определени от производителя на устройството. Категорично е забранено да бъдете в стаята, когато устройството е включено, а също и незабавно да използвате вода, пречистена с негова помощ.
Симптоми на отравяне
Проникването на висока концентрация на озон в човешкото тяло чрез дихателната система или продължителното взаимодействие с това вещество може да причини силна интоксикация. Симптомите на отравяне с озон могат да се появят както рязко - с еднократно вдишване на голямо количество от това вещество, така и постепенно се откриват - с хронична интоксикация поради неспазване на условията на работа или правилата за използване на битови озонатори.
Откриват се първите признаци на отравяне от дихателната система:
възпалено и парещо гърло;
задух, задух;
невъзможност да поемете дълбоко въздух;
появата на често и периодично дишане;
болка в гърдите.
Под въздействието на газ върху очите може да се наблюдава разкъсване, поява на венци, зачервяване на лигавицата и вазодилатация. В някои случаи се наблюдава влошаване или пълна загуба на зрението.
При системен контакт озонът може да повлияе на човешкото тяло, както следва:
настъпват структурни трансформации на бронхите;
развиват се и се влошават различни респираторни заболявания: пневмония, бронхит, астма, емфизем;
намаляване на дишането води до пристъпи на астма и пълно спиране на дихателната функция.
Освен въздействието върху дихателната система, хроничното отравяне с озон води до патологични процеси във функционирането на други телесни системи:
развитието на неврологични разстройства - намаляване на нивото на концентрация и внимание, поява на главоболие, нарушена координация на движенията;
обостряне на хронични заболявания;
нарушение на кървенето, развитие на анемия, поява на кървене;
обостряне на алергичните реакции;
нарушение в организма на окислителни процеси, в резултат на което разпространението на свободни радикали и унищожаването на здрави клетки;
развитието на атеросклероза;
влошаване на секреторната функционалност на стомаха.
Първа помощ при отравяне с озон
Острото отравяне с озон може да доведе до сериозни последици, дори смъртоносни, поради което, ако се подозира интоксикация, трябва незабавно да се предостави първа помощ на жертвата. Преди пристигането на специалисти трябва да се извършат следните дейности:
В зависимост от формата и температурата цветът на озона може да варира от светло син до тъмно син. Комбинацията от молекули в този газ е много нестабилна - няколко минути след образуването на веществото се разлага на кислородни атоми.
Озонът е силно окисляващо средство, поради което често се използва в промишлеността, ракетната наука и медицината. При производствени условия този газ присъства по време на заваряването, водната електролиза и производството на водороден пероксид.
В отговор на въпрос дали озонът е отровен или не, експертите дават утвърдителен отговор. Този газ принадлежи към най-високия клас на токсичност, който отговаря на много агенти за химическа война, включително циановодородна киселина.
Ефектът на газовете върху хората
В хода на многобройни изследвания учените стигат до заключението, че ефектът на озона върху човешкото тяло зависи от това колко газ влиза в белите дробове с въздух. Световната здравна организация е установила следните максимално допустими концентрации на озон:
в жилищната зона - до 30 μg / m 3;
в индустриалната зона - не повече от 100 μg / m 3.
Максималната доза на веществото не трябва да надвишава 0,16 mg / m 3.
Отрицателно въздействие
Отрицателният ефект на озона върху тялото често се наблюдава при хора, които трябва да се справят с този газ в индустриална среда: специалисти в ракетната научна индустрия, работници, използващи озонатори и ултравиолетови лампи.
Дългосрочното и редовно излагане на озон при хората води до следните последствия:
Дразнене на дихателната система;
развитие на астма;
депресия на дихателната функция;
повишен риск от алергични реакции;
увеличаване на възможността за развитие на мъжко безплодие;
понижен имунитет;
канцерогенен растеж на клетките.
Озонът най-активно засяга четири групи хора: деца, хора със свръхчувствителност, спортисти, провеждащи тренировки на открито, и възрастни хора. В допълнение, пациентите с хронични патологии на дихателната и сърдечно-съдовата система са изложени на риск.
В резултат на контакт в производствени условия с течен озон, кристализацията на който става при температура -200 градуса по Целзий, може да настъпи дълбоко замръзване.
Положително въздействие
Максималното количество озон е в стратосферния слой на въздушната обвивка на планетата. Озоновият слой, разположен там, допринася за усвояването на най-вредната част от ултравиолетовите лъчи на слънчевия спектър.
При внимателно калибрирани дозировки медицинският озон или кислородно-озоновата смес оказват благоприятен ефект върху човешкото тяло, поради което често се използва за медицински цели.
Под наблюдението на лекуващия лекар употребата на това вещество ви лява да постигнете следните резултати
Премахване на недостига на кислород;
за укрепване на окислително-възстановителните процеси в организма;
намаляване на ефекта от интоксикацията чрез елиминиране на токсините;
премахване на болката;
подобряват притока на кръв и осигуряват кръвоснабдяването на всички органи;
възстановяват правилното функциониране на черния дроб при различните му заболявания, включително хепатит.
Освен това използването на озонотерапия в медицинската практика може да подобри общото състояние на пациента: да стабилизира съня, да намали нервността, да увеличи имунитета и да премахне хроничната умора.
Поради способността си да окислява други химически елементи, озонът често се използва като дезинфектант. Това вещество ви позволява ефективно да се борите срещу гъбички, вируси и бактерии.
Използването на озонизатори
Описаните положителни свойства на озона доведоха до производството и използването в промишлени и битови условия на озонизатори - устройства, които произвеждат тривалентен кислород.
Използването на такива устройства в промишлеността позволява следните мерки:
дезинфекцирайте вътрешния въздух;
унищожава мухъл и гъбички;
дезинфекцирайте водата и канализацията;
В медицинските заведения озонизаторите се използват за дезинфекция на помещения, стерилизиране на инструменти и консумативи.
Използването на озонизатори е често срещано и у дома. Такива устройства често се използват за обогатяване на въздуха с кислород, дезинфекция на вода и елиминиране на вируси и бактерии от ястия или предмети от бита, използвани от човек с инфекциозно заболяване.
Когато използвате озонатора в ежедневието, трябва да се спазват всички условия, определени от производителя на устройството. Категорично е забранено да бъдете в стаята, когато устройството е включено, а също и незабавно да използвате вода, пречистена с негова помощ.
Симптоми на отравяне
Проникването на висока концентрация на озон в човешкото тяло чрез дихателната система или продължителното взаимодействие с това вещество може да причини силна интоксикация. Симптомите на отравяне с озон могат да се появят както рязко - с еднократно вдишване на голямо количество от това вещество, така и постепенно се откриват - с хронична интоксикация поради неспазване на условията на работа или правилата за използване на битови озонатори.
Откриват се първите признаци на отравяне от дихателната система:
възпалено и парещо гърло;
задух, задух;
невъзможност да поемете дълбоко въздух;
появата на често и периодично дишане;
болка в гърдите.
Под въздействието на газ върху очите може да се наблюдава разкъсване, поява на венци, зачервяване на лигавицата и вазодилатация. В някои случаи се наблюдава влошаване или пълна загуба на зрението.
При системен контакт озонът може да повлияе на човешкото тяло, както следва:
настъпват структурни трансформации на бронхите;
развиват се и се влошават различни респираторни заболявания: пневмония, бронхит, астма, емфизем;
намаляване на дишането води до пристъпи на астма и пълно спиране на дихателната функция.
Освен въздействието върху дихателната система, хроничното отравяне с озон води до патологични процеси във функционирането на други телесни системи:
развитието на неврологични разстройства - намаляване на нивото на концентрация и внимание, поява на главоболие, нарушена координация на движенията;
обостряне на хронични заболявания;
нарушение на кървенето, развитие на анемия, поява на кървене;
обостряне на алергичните реакции;
нарушение в организма на окислителни процеси, в резултат на което разпространението на свободни радикали и унищожаването на здрави клетки;
развитието на атеросклероза;
влошаване на секреторната функционалност на стомаха.
Първа помощ при отравяне с озон
Острото отравяне с озон може да доведе до сериозни последици, дори смъртоносни, поради което, ако се подозира интоксикация, трябва незабавно да се предостави първа помощ на жертвата. Преди пристигането на специалисти трябва да се извършат следните дейности:
Извадете пострадалия от засегнатата област с токсично вещество или осигурете чист въздух в помещението.
За да развържете тесни дрехи, да дадете на човек полуседнало положение, като не позволявате на главата да се върне назад.
В случай на спиране на спонтанното дишане и спиране на сърцето трябва да се извърши реанимация - изкуствено дишане от уста на уста и индиректен сърдечен масаж.
Когато озонът влезе в контакт с очите, е необходимо да се изплакнат с голямо количество течаща вода.
В случай, че човек е изложен на течен озон, в никакъв случай не трябва да се опитвате да сваляте дрехи от жертвата на мястото на контакт с тялото. Преди пристигането на специалисти си струва да изплакнете засегнатата област с много вода.
В допълнение към оказването на първа помощ на пострадалия, е необходимо незабавно да го закарате в медицинско заведение или да извикате линейка, тъй като по-нататъшните мерки за опиянение могат да се извършват само от квалифициран медицински персонал.
Отравяне лечение
Следните мерки се предприемат за премахване на отравяне с озон в болнични условия:
извършват алкални инхалации, за да премахнат дразненето на горните дихателни пътища;
предписват лекарства за спиране на кашлица и възстановяване на дихателните функции;
при остра дихателна недостатъчност пациентът е свързан с вентилатор;
с увреждане на очите се предписват вазоконстрикторни и дезинфекционни лекарства;
в случай на тежко отравяне се провежда терапия за нормализиране на функциите на сърдечно-съдовата система;
се провежда антиоксидантна терапия.
Последствията
Продължителното излагане на озон в човешкото тяло при неправилни условия на работа или нарушаване на правилата за използване на озонизатора води до хронично отравяне. Това състояние често води до развитие на такива последствия:
За да развържете тесни дрехи, да дадете на човек полуседнало положение, като не позволявате на главата да се върне назад.
В случай на спиране на спонтанното дишане и спиране на сърцето трябва да се извърши реанимация - изкуствено дишане от уста на уста и индиректен сърдечен масаж.
Когато озонът влезе в контакт с очите, е необходимо да се изплакнат с голямо количество течаща вода.
В случай, че човек е изложен на течен озон, в никакъв случай не трябва да се опитвате да сваляте дрехи от жертвата на мястото на контакт с тялото. Преди пристигането на специалисти си струва да изплакнете засегнатата област с много вода.
В допълнение към оказването на първа помощ на пострадалия, е необходимо незабавно да го закарате в медицинско заведение или да извикате линейка, тъй като по-нататъшните мерки за опиянение могат да се извършват само от квалифициран медицински персонал.
Отравяне лечение
Следните мерки се предприемат за премахване на отравяне с озон в болнични условия:
извършват алкални инхалации, за да премахнат дразненето на горните дихателни пътища;
предписват лекарства за спиране на кашлица и възстановяване на дихателните функции;
при остра дихателна недостатъчност пациентът е свързан с вентилатор;
с увреждане на очите се предписват вазоконстрикторни и дезинфекционни лекарства;
в случай на тежко отравяне се провежда терапия за нормализиране на функциите на сърдечно-съдовата система;
се провежда антиоксидантна терапия.
Последствията
Продължителното излагане на озон в човешкото тяло при неправилни условия на работа или нарушаване на правилата за използване на озонизатора води до хронично отравяне. Това състояние често води до развитие на такива последствия:
Образуването на тумори. Причината за това явление е канцерогенният ефект на озона, който води до увреждане на генома на клетките и развитие на техните мутации.
Развитието на мъжкото безплодие. При систематично вдишване на озон възниква нарушение на сперматогенезата, поради което се губи възможността за потомство.
Неврологична патология. Човек има нарушение на вниманието, нарушение на съня, обща слабост, редовно възникване на главоболие.
Предотвратяване
За да избегнете отравяне с озон, експертите препоръчват да се придържате към следните препоръки:
Откажете се да играете спорт на открито през горещото време на деня, особено през лятото. Препоръчително е да провеждате физически упражнения на закрито или в райони, отдалечени от големите промишлени предприятия и широки пътища, в сутрешните и вечерните часове.
В горещото време на деня е необходимо да сте на открито възможно най-рядко, особено в райони с повишено замърсяване с газ.
При контакт с озон в индустриална среда, помещението трябва да бъде оборудвано с отработена вентилация. Освен това по време на производствения процес е необходимо да се използват устройства за защита, както и специални сензори, които показват нивото на газ в помещението. Времето на директен контакт с озон трябва да бъде сведено доколкото е възможно.
При избора на битов озонатор е важно да се обърне внимание на техническите му характеристики и наличието на подходящ сертификат. Закупуването на несертифицирано устройство може да доведе до тривалентна интоксикация с кислород. Преди да използвате устройството, трябва да се запознаете с правилата за неговата работа и предпазните мерки за безопасност.
Озоновата интоксикация е доста сериозно състояние, което изисква незабавна медицинска помощ. Затова си струва да запомните, че когато работите с този газ или използвате озонатори за бита, си струва да се придържате към мерките за безопасност и при най-малкото подозрение за отравяне се свържете с медицинска институция.
Озонът е газ. За разлика от много други, той не е прозрачен, но има характерен цвят и равномерна миризма. Той присъства в нашата атмосфера и е един от най-важните му компоненти. Каква е плътността на озона, неговата маса и други свойства? Каква е ролята му в живота на планетата?
Син газ
В химията озонът няма отделно място в периодичната таблица. Всичко, защото не е елемент. Озонът е алотропна модификация или изменение на кислорода. Както в O2, неговата молекула се състои само от кислородни атоми, но има не два, а три. Следователно химическата му формула изглежда като O3.
Озонът е син газ. Има изразена остра миризма, напомняща хлор, ако концентрацията е твърде висока. Спомняте ли си миризмата на свежест в дъжда? Това е озонът. Благодарение на това свойство то е получило името си, защото от древногръцкия език „озон“ е „мирис“.
Газовата молекула е полярна, атомите в нея са свързани под ъгъл 116,78 °. Озонът се образува, когато свободен кислороден атом се присъедини към молекула O2. Това се случва по време на различни реакции, например окисляване на фосфор, електрически разряд или разлагане на пероксиди, по време на които се отделят кислородни атоми.
Озонови свойства
При нормални условия озонът съществува с молекулно тегло от почти 48 g / mol. Той е диамагнетик, тоест не е в състояние да привлече магнит, точно като сребро, злато или азот. Плътността на озона е 2,1445 g / dm³.
В твърдо състояние озонът придобива синкаво-черен цвят, в течно състояние цветът на индиго е близък до виолетов. Точката на кипене е 111,8 градуса по Целзий. При температура нула градуса се разтваря във вода (само в чиста) десет пъти по-добре от кислорода. Смесва се добре с азот, флуор, аргон и при определени условия с кислород.
Под действието на редица катализатори той лесно се окислява, отделяйки свободни кислородни атоми. Свързвайки се с него, той веднага се запалва. Веществото е способно да окислява почти всички метали. Само платина и злато не подлежат на действието му. Разрушава различни органични и ароматни съединения. При контакт с амоняк образува амониев нитрит, разрушава двойни въглеродни връзки.
Присъстващ в атмосферата във високи концентрации, озонът се разлага спонтанно. В този случай се отделя топлина и се образува O2 молекула. Колкото по-висока е концентрацията му, толкова по-силна е реакцията на отделяне на топлина. Когато съдържанието на озон е повече от 10%, то е придружено от експлозия. С повишаване на температурата и намаляване на налягането или при контакт с органични вещества разграждането на О3 става по-бързо.
История на откритията
В химията озонът е известен чак през 18 век. Той е открит през 1785 г. поради миризмата, която физикът Ван Марум чува до работеща електростатична машина. Още 50 години след това не се появява в научни експерименти и изследвания.
Ученият Кристиан Шьонбейн през 1840 г. изучава окисляването на белия фосфор. По време на експериментите той успява да изолира непознато вещество, което той нарече "озон". Химикът се справи с проучването на неговите свойства и описа методите за производство на новооткрит газ.
Скоро и други учени се присъединяват към изследването на веществото. Известният физик Никола Тесла дори построи първата в историята промишлена употреба на О3, започнала в края на 19 век с появата на първите инсталации за подаване на питейна вода до домовете. Веществото се използва за дезинфекция.
Атмосферният озон
Нашата Земя е заобиколена от невидима обвивка на въздуха - атмосферата. Без него животът на планетата не би бил възможен. Компоненти на атмосферния въздух: кислород, озон, азот, водород, метан и други газове.
Самият озон не съществува и възниква само в резултат на химични реакции. Близо до повърхността на Земята, тя се образува поради електрически заряди на мълния по време на гръмотевична буря. По неестествен начин това се дължи на емисиите на отработени газове от автомобили, фабрики, изпарения на бензин и въздействието на топлоелектрическите централи.
Озонът в долната атмосфера се нарича повърхностен или тропосферен. Има и стратосферна. Възниква под въздействието на ултравиолетовото лъчение, идващо от слънцето. Той се формира на разстояние 19-20 километра над повърхността на планетата и се простира на височина 25-30 километра.
Развитието на мъжкото безплодие. При систематично вдишване на озон възниква нарушение на сперматогенезата, поради което се губи възможността за потомство.
Неврологична патология. Човек има нарушение на вниманието, нарушение на съня, обща слабост, редовно възникване на главоболие.
Предотвратяване
За да избегнете отравяне с озон, експертите препоръчват да се придържате към следните препоръки:
Откажете се да играете спорт на открито през горещото време на деня, особено през лятото. Препоръчително е да провеждате физически упражнения на закрито или в райони, отдалечени от големите промишлени предприятия и широки пътища, в сутрешните и вечерните часове.
В горещото време на деня е необходимо да сте на открито възможно най-рядко, особено в райони с повишено замърсяване с газ.
При контакт с озон в индустриална среда, помещението трябва да бъде оборудвано с отработена вентилация. Освен това по време на производствения процес е необходимо да се използват устройства за защита, както и специални сензори, които показват нивото на газ в помещението. Времето на директен контакт с озон трябва да бъде сведено доколкото е възможно.
При избора на битов озонатор е важно да се обърне внимание на техническите му характеристики и наличието на подходящ сертификат. Закупуването на несертифицирано устройство може да доведе до тривалентна интоксикация с кислород. Преди да използвате устройството, трябва да се запознаете с правилата за неговата работа и предпазните мерки за безопасност.
Озоновата интоксикация е доста сериозно състояние, което изисква незабавна медицинска помощ. Затова си струва да запомните, че когато работите с този газ или използвате озонатори за бита, си струва да се придържате към мерките за безопасност и при най-малкото подозрение за отравяне се свържете с медицинска институция.
Озонът е газ. За разлика от много други, той не е прозрачен, но има характерен цвят и равномерна миризма. Той присъства в нашата атмосфера и е един от най-важните му компоненти. Каква е плътността на озона, неговата маса и други свойства? Каква е ролята му в живота на планетата?
Син газ
В химията озонът няма отделно място в периодичната таблица. Всичко, защото не е елемент. Озонът е алотропна модификация или изменение на кислорода. Както в O2, неговата молекула се състои само от кислородни атоми, но има не два, а три. Следователно химическата му формула изглежда като O3.
Озонът е син газ. Има изразена остра миризма, напомняща хлор, ако концентрацията е твърде висока. Спомняте ли си миризмата на свежест в дъжда? Това е озонът. Благодарение на това свойство то е получило името си, защото от древногръцкия език „озон“ е „мирис“.
Газовата молекула е полярна, атомите в нея са свързани под ъгъл 116,78 °. Озонът се образува, когато свободен кислороден атом се присъедини към молекула O2. Това се случва по време на различни реакции, например окисляване на фосфор, електрически разряд или разлагане на пероксиди, по време на които се отделят кислородни атоми.
Озонови свойства
При нормални условия озонът съществува с молекулно тегло от почти 48 g / mol. Той е диамагнетик, тоест не е в състояние да привлече магнит, точно като сребро, злато или азот. Плътността на озона е 2,1445 g / dm³.
В твърдо състояние озонът придобива синкаво-черен цвят, в течно състояние цветът на индиго е близък до виолетов. Точката на кипене е 111,8 градуса по Целзий. При температура нула градуса се разтваря във вода (само в чиста) десет пъти по-добре от кислорода. Смесва се добре с азот, флуор, аргон и при определени условия с кислород.
Под действието на редица катализатори той лесно се окислява, отделяйки свободни кислородни атоми. Свързвайки се с него, той веднага се запалва. Веществото е способно да окислява почти всички метали. Само платина и злато не подлежат на действието му. Разрушава различни органични и ароматни съединения. При контакт с амоняк образува амониев нитрит, разрушава двойни въглеродни връзки.
Присъстващ в атмосферата във високи концентрации, озонът се разлага спонтанно. В този случай се отделя топлина и се образува O2 молекула. Колкото по-висока е концентрацията му, толкова по-силна е реакцията на отделяне на топлина. Когато съдържанието на озон е повече от 10%, то е придружено от експлозия. С повишаване на температурата и намаляване на налягането или при контакт с органични вещества разграждането на О3 става по-бързо.
История на откритията
В химията озонът е известен чак през 18 век. Той е открит през 1785 г. поради миризмата, която физикът Ван Марум чува до работеща електростатична машина. Още 50 години след това не се появява в научни експерименти и изследвания.
Ученият Кристиан Шьонбейн през 1840 г. изучава окисляването на белия фосфор. По време на експериментите той успява да изолира непознато вещество, което той нарече "озон". Химикът се справи с проучването на неговите свойства и описа методите за производство на новооткрит газ.
Скоро и други учени се присъединяват към изследването на веществото. Известният физик Никола Тесла дори построи първата в историята промишлена употреба на О3, започнала в края на 19 век с появата на първите инсталации за подаване на питейна вода до домовете. Веществото се използва за дезинфекция.
Атмосферният озон
Нашата Земя е заобиколена от невидима обвивка на въздуха - атмосферата. Без него животът на планетата не би бил възможен. Компоненти на атмосферния въздух: кислород, озон, азот, водород, метан и други газове.
Самият озон не съществува и възниква само в резултат на химични реакции. Близо до повърхността на Земята, тя се образува поради електрически заряди на мълния по време на гръмотевична буря. По неестествен начин това се дължи на емисиите на отработени газове от автомобили, фабрики, изпарения на бензин и въздействието на топлоелектрическите централи.
Озонът в долната атмосфера се нарича повърхностен или тропосферен. Има и стратосферна. Възниква под въздействието на ултравиолетовото лъчение, идващо от слънцето. Той се формира на разстояние 19-20 километра над повърхността на планетата и се простира на височина 25-30 километра.
Стратосферният О3 образува озоновия слой на планетата, който го предпазва от мощна слънчева радиация. Той абсорбира приблизително 98% от ултравиолетовото лъчение с дължина на вълната, достатъчна да причини рак и изгаряния.
Употреба на вещества
Озонът е отличен окислител и разрушител. Това свойство отдавна се използва за пречистване на питейна вода. Веществото е вредно за бактериите и вирусите, опасни за хората, и когато се окисли, се превръща в безвреден кислород.
Той е способен да убива дори устойчиви на хлор организми. Освен това се използва за пречистване на отпадъчните води от вредни за околната среда нефтопродукти, сулфиди, феноли и др. Подобни практики се разпространяват главно в САЩ и някои европейски страни.
Озонът се използва в медицината за дезинфекция на инструменти, в промишлеността с негова помощна хартия се избелва, маслата се пречистват, получават се различни вещества. Използването на O3 за пречистване на въздух, вода и помещения се нарича озониране.
Озон и човек
Въпреки всичките си полезни свойства, озонът може да бъде опасен за хората. Ако във въздуха има повече газ, отколкото човек може да носи, отравянето не може да бъде избегнато. В Русия допустимата му норма е 0,1 µg / L.
При надвишаване на тази норма се появяват типични признаци на химическо отравяне, като главоболие, дразнене на лигавиците, замаяност. Озонът намалява устойчивостта на организма към инфекции, предавани през дихателните пътища, а също така намалява кръвното налягане. При концентрации на газ над 8-9 µg / L е възможен белодробен оток и дори смърт.
В същото време е лесно да се разпознае озонът във въздуха. Миризмата на "свежест", хлор или "раци" (както аргументира Менделеев) е ясно чуваща дори с ниско съдържание на веществото.
Въведение
Озонът е просто вещество, алотропна модификация на кислорода. За разлика от кислорода, озоновата молекула се състои от три атома. При обикновени условия това е силно ухаещ експлозивен газ със син цвят и притежава най-силните окислителни свойства.
Озонът е постоянен компонент на земната атмосфера и играе решаваща роля за поддържането на живота на него. В повърхностните слоеве на земната атмосфера концентрацията на озон рязко се увеличава. Общото състояние на озона в атмосферата е променливо и варира в зависимост от сезоните. Атмосферният озон играе ключова роля в поддържането на живота на земята. Той предпазва Земята от вредното въздействие на определена роля на слънчевата радиация, като по този начин допринася за запазването на живота на планетата.
По този начин е необходимо да се установи какви действия може да има озонът върху биологичните тъкани.
Общи свойства на озона
Озонът е алотропна модификация на кислорода, състояща се от триатомни молекули O3. Молекулата му е диамагнитна и има ъглова форма. Връзката в молекулата е делокализирана, трицентрова.
Фиг. 1 Озонова структура
И двете O-O връзки в озоновата молекула имат една и съща дължина 1.272 Angstroms. Ъгълът между връзките е 116,78 °. Централен кислороден атом sP²-хибридизиран, има един неразделен чифт електрони. Молекулата е полярна; диполният момент е 0,5337 D.
Характерът на химичните връзки в озона определя неговата нестабилност (след определено време озонът спонтанно преминава в кислород: 2О3 -\u003e 3О2) и висока окислителна способност (озонът е способен на редица реакции, в които молекулярният кислород не влиза). Окислителният ефект на озона върху органичната материя е свързан с образуването на радикали: RH + O3 RO2 + OH
Тези радикали инициират радикални верижни реакции с биоорганични молекули (липиди, протеини, нуклеинови киселини), което води до клетъчна смърт. Използването на озон за стерилизиране на питейна вода се основава на способността му да убива микробите. Озонът не е безразличен към висшите организми. Продължителният престой в атмосфера, съдържаща озон (например във физиотерапевтични стаи и кварцово облъчване) може да причини тежки нарушения на нервната система. Следователно озонът в големи дози е токсичен газ. Максимално допустимата концентрация във въздуха на работната зона е 0,0001 mg / l. Замърсяването на въздуха с озон се случва по време на озонирането на водата поради ниската му разтворимост
История на откритията.
Озонът е открит за пръв път през 1785 г. от холандския физик М. ван Марум чрез характерните миризми и окислителни свойства, които въздухът придобива след преминаване на електрически искри през него, както и от способността си да действа върху живак при обикновена температура, в резултат на което той губи блясъка си и започва да се придържа към стъклото , Той обаче не беше описан като ново вещество, ван Марум смяташе, че се образува специална "електрическа материя".
термин озон е предложен от немския химик X. F. Schönbein през 1840 г. заради аромата си, влязъл в речниците в края на XIX век. Много източници му дават приоритет на откриването на озон през 1839г. През 1840 г. Шьонбейн показва способността на озона да измества йода от калиев йодид:
Фактът на намаляване на обема на газ по време на превръщането на кислорода в озон беше експериментално доказан от Андрюс и Тет, използвайки стъклена тръба с манометър, напълнен с чист кислород, с платинени проводници, споени в нея, за да се получи електрически разряд.
Физични свойства
Озонът е газ със син цвят, който може да се види, когато се гледа през значителен слой, озониран кислород с дебелина до 1 метър. В твърдо състояние озонът е черен с виолетов блясък. Течният озон има плътен син цвят; прозрачен в слой, ненадвишаващ 2 mm. дебелина; доста издръжлив.
Удобства:
§ Молекулна маса - 48 amu
§ Плътността на газа при нормални условия е 2,1445 g / dm³. Относителната плътност на газа в кислорода е 1,5; по въздух - 1,62
§ Плътност на течността при −183 ° C - 1,71 g / cm³
§ Точка на кипене - −111.9 ° C. (Течният озон има 106 ° С.)
§ Точка на топене - –197,2 ± 0,2 ° С (обикновено дадена точка на топене –251,4 ° С е неправилна, тъй като нейното определяне не отчита високия капацитет на преохлаждане на озон).
§ Разтворимост във вода при 0 ° C - 0,394 kg / m³ (0,494 l / kg), тя е 10 пъти по-висока от кислорода.
§ В газообразно състояние озонът е диамагнетичен, в течно - слабо парамагнитен.
§ Мирис - остър, специфичен „металик“ (според Менделеев - „миризма на раци“). При високи концентрации наподобява миризмата на хлор. Миризмата се забелязва дори при разреждане 1: 100000.
Химични свойства.
Химическите свойства на озона се определят от неговата висока окислителна способност.
O3 молекулата е нестабилна и при достатъчни концентрации във въздуха, при нормални условия, спонтанно за няколко десетки минути се превръща в O2 с отделяне на топлина. Повишаването на температурата и намаляването на налягането увеличават скоростта на преминаване към диатомично състояние. При високи концентрации преходът може да бъде експлозивен.
Удобства:
§ Окисляване на металите
§ Окисляване на неметалите
§ Взаимодействие с оксиди
§ Изгаряне
§ Образуване на озонид
Методи за получаване на озон
Озонът се образува в много процеси, придружени от отделяне на атомен кислород, например по време на разлагането на пероксиди, окисляване на фосфор и др. В промишлеността той се получава от въздух или кислород в озонизатори чрез електрически разряд. О3 се втечнява по-лесно от O2 и следователно не е трудно да се разделят. Озонът за озонова терапия в медицината се получава само от чист кислород. Когато въздухът се облъчва с твърда ултравиолетова радиация, се образува озон. Същият процес протича в горната атмосфера, където озоновият слой се формира и поддържа под въздействието на слънчевата радиация.