Mi az ózon; Ozone Systems
Ózon gáz - az oxigén allotrop formája, világoskék színű és csípős szagú. Ez szobahőmérsékleten és nyomáson gáz. Alatta - 112 ° C sötétkék folyadékká válik, és -193 C alatt sötétlila színű szilárd anyaggá.
Az "ózon" név görögül "szagolást" jelent. Aki erős zivatar után vagy áramütés közelében levegőt vett, tisztában van ennek a gáznak az illatával. Martin van Marum holland fizikus fedezte fel, aki 1785-ben úgy vélte, hogy egy elektromos szikra hatása oxigén jelenlétében különleges "elektromos anyagot" eredményez. Az ózon (O3) olyan gáz, amely kémiai reakcióval képződik oxigénatom (O) és molekuláris oxigén (O2) között. Az ózon a szabad oxigénatomok O2 molekulákhoz való "tapadásának" eredménye, amelyeket oxigénmolekulák képeznek elektromos kisülések, ultraibolya sugarak, gammasugarak, gyors elektronok és más nagy energiájú részecskék hatására. Az ózon mindig illatozik olyan működő elektromos gépek körül, amelyekben az ecsetek "szikráznak", ultraibolya fényt kibocsátó baktériumölő higany-kvarc lámpák közelében.
Az egyszerű ózonanyag három oxigénatomból áll (O3 jelöléssel), amelyek egy nem teljes háromszög formájában kapcsolódnak egy poláris molekulához (oxigénatomok sp2-hibridizációja, az OOO atomok közötti szög egyenlő 117 °, σ - és π- kötések. A molekula szöges szerkezetű, egyenlő szárú háromszög formájában, amelynek csúcsa 127 o. Ugyanakkor zárt háromszög nem képződik, és a molekula láncstruktúrája 3 oxigénatom, amelyek közötti távolság 0,224 nm. ennek a molekulaszerkezetnek a dipólus nyomatéka 0,55.
Az ózonmolekula elektronszerkezetében 18 elektron található, amelyek különböző határfeltételek között létező mezomerikusan stabil rendszert alkotnak. A határionos szerkezetek tükrözik az ózonmolekula dipólus jellegét, és megmagyarázzák annak specifikus reakcióviszonyait az oxigénhez képest, amely két párosítatlan elektronnal alkot gyököt. Az ózonmolekula három oxigénatomból áll. Ennek a gáznak a kémiai képlete az O3. Ózonképző reakció: 300 + 68 kcal/mol (285 kJ/mol) ⇄ 2O 3 Molekulatömegű ózon - 48gr/g-mol. Szobahőmérsékleten az ózon jellegzetes szagú színtelen gáz. Az ózon szaga 10-7 M koncentrációban érezhető. Folyékony állapotban az ózon sötétkék színű, olvadáspontja -192,50 ° C. A szilárd ózon fekete kristályok, forráspontja -111,9 g. 0 gr hőmérsékleten. és 1 atm. = 101,3 kPa, az ózon sűrűsége 2,143 g/l. Gáznemű állapotban az ózon diamágneses és kiszorul a mágneses mezőből, folyékony állapotában pedig gyengén paramágneses, azaz. saját mágneses terével rendelkezik, és mágneses térbe vonzódik.
Az ózon kémiai tulajdonságai
Az ózonmolekula instabil, és normál körülmények között elegendő koncentrációban a levegőben spontán diatomikus oxigénné alakul át a hő felszabadulásával. A növekvő hőmérséklet és a csökkenő nyomás növeli az ózon bomlási sebességét. Az ózonnal való érintkezés, még kis mennyiségű szerves anyaggal, bizonyos fémekkel vagy azok oxidjaival is, drámai módon felgyorsítja az átalakulást. Az ózon kémiai aktivitása nagyon magas, erős oxidálószer. Oxidálja szinte az összes fémet (kivéve az aranyat, a platinát és az irídiumot) és sok nemfémet. A reakciótermék főleg oxigén. Az ózon jobban oldódik a vízben, mint az oxigén, instabil oldatokat képezve, bomlási sebessége oldatban 5-8-szor nagyobb, mint a gázfázisban (Razumovsky S.D., 1990). Ez nyilvánvalóan nem a kondenzált fázis sajátosságainak, hanem annak szennyeződésekkel és hidroxil-ionokkal való reakcióinak köszönhető, mivel a bomlási sebesség nagyon érzékeny a szennyeződések tartalmára és a pH-ra.
Az ózon biológiai tulajdonságai
Az ózon magas toxicitását, nevezetesen a penész és a baktériumok hatékony elpusztításának képességét használják fertőtlenítésre. A klóralapú fertőtlenítőszerek helyett az ózon használata jelentősen csökkentheti a klórszennyezést, amely többek között a sztratoszférikus ózonra is veszélyes.
Ivóvíz fertőtlenítésére használják. Megöli a mikroorganizmusokat. Kis koncentrációban levegőzteti a levegőt, de nagyobbaknál veszélyes lehet az emberre.
Az ózon bolygónk légkörében, 25 kilométeres magasságban képződik napsugárzás és oxigén jelenléte hatására. Kialakul az ún ózon réteg - hasznos védőgát a káros ultraibolya sugarak ellen. A sztratoszférikus ózon a föld minden életének védőpajzsaként működik, megakadályozva a szilárd ultraibolya sugárzás behatolását a föld felszínére. Védi a Föld minden élőlényét a Nap sugárzásának káros hatásaival szemben. Az ég és bolygónk kék színéért is felelős.
Az ózon oxidáló tulajdonságai miatt alkalmazzák fertőtlenítésre és az orvostudományban. A múltban ózonvizet használtak osteoarthritis, ízületi gyulladás és egyéb ízületi gyulladások esetén. Az ózonkezelés antibakteriális, vírusellenes, gombaellenes, immunstimuláló és antioxidáns hatású. Az ózont, mint fertőtlenítőszert először A. Wolf tesztelte 1915-ben, az első világháború idején. Több mint 100 éve az ózont a viperák gyilkosának tekintik a természetben. Széles körben használják fertőtlenítésre, sterilizálásra, szagtalanításra, fertőtlenítésre, fehérítésre és fehérítésre, és ez egy áldás szem előtt tartva. Az ózont potenciálisan erős fegyverként fogják fel a vírusok és járványok ellen, amit tulajdonságai megkönnyítenek. Az ózonnal végzett munka és a nagy ózonkoncentrációjú levegő belélegzése károsíthatja a tüdőt, mellkasi fájdalmat, köhögést, légszomjat és torokirritációt okozhat.
Fizikai tulajdonságok
Az ózon fizikai tulajdonságai nagyon jellemzőek: Egy liter ózon súlya körülbelül 2 gramm, a levegő - 1,3 gramm. Az ózon ezért nehezebb, mint a levegő. Az ózon olvadáspontja mínusz 192,7 ° C. Az ilyen "olvadt" ózon sötétkék folyadék. Az ózon "jég" sötétkék színű, lila árnyalattal rendelkezik, és átlátszatlanná válik, vastagsága meghaladja az 1 mm-t. Az ózon forráspontja mínusz 112 ° C. Gáznemű állapotban az ózon diamágneses, azaz. nincs mágneses tulajdonsága, és folyékony állapotban gyengén paramágneses. Az ózon oldhatósága olvadt vízben az oxigénéinak a 15-szerese és megközelítőleg 1,1 g/l. Az ózon szaga 15 μg/m3 levegő fölötti koncentrációban érezhető. Minimális koncentrációban "frissesség szagaként" érzékelik, jelentősebb koncentrációkban éles irritáló árnyalatot kap.