Maxsus qidiruv

Ozon va ozonlanish - momaqaldiroqdan keyin toza havo

Qo'shilgan: 2010-03-11

Ozon va ozonlanish - momaqaldiroqdan keyin toza havo

Biz kuniga 24 soat, haftada 7 kun nafas olamiz, kuniga taxminan 25 kg havo iste'mol qilamiz. Ma'lum bo'lishicha, biz nafas olayotgan havo orqali sog'lig'imizni amalda oldindan belgilaymiz.

Va hamma biladiki, yopiq havo (va biz ularda o'rtacha 60-90% vaqt) atmosfera havosidan bir necha barobar ko'proq ifloslangan va zaharli.

Va qanchalik ifloslangan bo'lsa, tanamiz xavfli birikmalarni zararsizlantirish va tanani yaxshi holatda saqlash uchun ko'proq energiya sarflaydi. Bu holatda biz tezda charchagan, letargik, befarq va asabiylashayotganimiz ajablanarli emasmi?

Ozon - bu nima?

1785 yilda fizik Martin Van Marum elektr uchqunlari ta'sirida kislorod maxsus "momaqaldiroq" hidiga va yangi kimyoviy xususiyatlarga ega bo'lishini aniqladi. Ozon - kislorod mavjudligining maxsus shakli, uning modifikatsiyasi. Yunon tilidan tarjima qilingan ozon "hidlash" degan ma'noni anglatadi.

Ozon- bu o'ziga xos hidli ko'k gaz; juda kuchli oksidlovchi. Ozonning molekulyar formulasi O3 dir. U kisloroddan va odatdagi havodan og'irroq.

Ozonning hosil bo'lish sxemasi quyidagicha: elektr razryad ta'sirida kislorod molekulalarining bir qismi O2 atomlarga parchalanadi, so'ngra atom kislorodi molekulyar kislorod bilan birlashadi va ozon O3 hosil bo'ladi. Tabiatda ozon stratosferada Quyoshdan keladigan ultrabinafsha nurlanish taʼsirida, shuningdek, atmosferadagi elektr razryadlari paytida hosil boʻladi.

Momaqaldiroq paytida, chaqmoqning elektr zaryadlari atmosferani "teshiganda" biz hosil bo'lgan ozonni toza havodek his qilamiz. Bu, ayniqsa, kislorodga boy joylarda seziladi: o'rmonda, qirg'oq hududida yoki sharshara yaqinida. Ozon haqiqatan ham havomizni tozalaydi! Kuchli oksidlovchi vosita bo'lib, u atmosferadagi ko'plab zaharli aralashmalarni oddiy xavfsiz birikmalarga parchalaydi va shu bilan havoni zararsizlantiradi. Shuning uchun momaqaldiroqdan keyin biz o'zimizni yoqimli yangi his qilamiz, osongina nafas olamiz va atrofimizdagi hamma narsani, ayniqsa osmonning moviy rangini aniqroq ko'ramiz.

Atmosferadagi ozonning asosiy qismi 10 dan 50 km gacha balandlikda, maksimal kontsentratsiyasi 20-25 km balandlikda joylashgan bo'lib, ozonosfera deb ataladigan qatlamni hosil qiladi.

Ozonosfera qattiq ultrabinafsha nurlanishni aks ettiradi va tirik organizmlarni nurlanishning zararli ta'siridan himoya qiladi. Atmosfera kislorodidan ozon hosil bo'lishi tufayli quruqlikda hayot paydo bo'ldi.

Biroq, biz bilamizki, ozon oksidlovchi vositadir. Bu odamlarga va barcha tirik mavjudotlarga zararli emasmi? Har qanday modda ham zahar, ham dori bo'lishi mumkin - barchasi dozaga bog'liq. Ozonning past konsentratsiyasi tazelik tuyg'usini yaratadi, atrofimizdagi muhitni dezinfeksiya qiladi va nafas olish yo'limizni "tozalaydi". Ammo ozonning yuqori konsentratsiyasi nafas yo'llarining tirnash xususiyati, yo'tal va bosh aylanishiga olib kelishi mumkin.

Shuning uchun ozonning nisbatan yuqori kontsentratsiyasi suv va havoni zararsizlantirish uchun ishlatiladi, pastroq konsentratsiyalar esa yaralarni davolashga yordam beradi va kosmetologiyada keng qo'llaniladi.

Maishiy ozonlash qurilmalari odamlar uchun xavfsiz ozon konsentratsiyasini ta'minlaydi.

Ozonizator yordamida siz doimo toza va toza havodan nafas olasiz!

Bugungi kunda ozon qayerda ishlatiladi?

Ozon hayotimizning turli sohalarida keng qo'llaniladi. U tibbiyotda, sanoatda va kundalik hayotda qo'llaniladi.

Eng keng tarqalgan dastur suvni tozalash uchun. Ozon bakteriyalar va viruslarni samarali tarzda yo'q qiladi, ko'plab zararli aralashmalarni, shu jumladan siyanidlar, fenollar, organik suv ifloslantiruvchi moddalarni yo'q qiladi, hidlarni yo'q qiladi va oqartiruvchi reagent sifatida ishlatilishi mumkin.

Ozon kimyo sanoatida keng qo'llaniladi.

Ozon oziq-ovqat sanoatida alohida o'rin tutadi. Yuqori darajada dezinfektsiyalovchi va kimyoviy jihatdan xavfsiz vosita, oziq-ovqat va oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash uskunalarida kiruvchi organizmlarning biologik o'sishini oldini olish uchun ishlatiladi. Ozon yangi zararli kimyoviy moddalar yaratmasdan mikroorganizmlarni o'ldirish qobiliyatiga ega.

Ozon go'sht, baliq, tuxum va pishloqlar sifatini uzoq muddatli saqlashga yordam beradi. Ozonlanish jarayonida mikroblar va bakteriyalar, zararli kimyoviy moddalar, viruslar, mog'or yo'q qilinadi, sabzavot va mevalardagi nitrat miqdori sezilarli darajada kamayadi.

Ozon tibbiyotda muvaffaqiyatli qo'llaniladi. Kuchli oksidlovchi vosita sifatida tibbiy mahsulotlarni sterilizatsiya qilish uchun ishlatiladi. Uni ko'plab kasalliklarni davolashda qo'llash doirasi kengaymoqda.

Ozon bakteriyalar, zamburug'lar va protozoalarni yo'q qilishda juda samarali. Ozon ko'plab viruslarga tez va radikal ta'sir ko'rsatadi, shu bilan birga (ko'p antiseptiklardan farqli o'laroq) to'qimalarga halokatli yoki tirnash xususiyati beruvchi ta'sir ko'rsatmaydi, chunki ko'p hujayrali organizm hujayralari antioksidant himoya tizimiga ega.

Havoning ozonlanishi sog'liq uchun xavfli kimyoviy moddalar (formaldegid, fenol, laklar, bo'yoqlardan stirol, mebel, ayniqsa DSP), tamaki tutuni, organik moddalar (manbalar - hasharotlar, uy hayvonlari, kemiruvchilar), yuvish vositalari va tozalash vositalarini, yonish mahsulotlari va kuygan materiallarni yo'q qilishga yordam beradi. , mog'or, zamburug'lar va bakteriyalar.

Havodagi barcha kimyoviy moddalar ozon bilan reaksiyaga kirishib, zararsiz birikmalarga bo'linadi: karbonat angidrid, suv va kislorod.

Bakteritsid ta'siri

• Ozon havodagi zararli mikroblarni 99,9 foizga o'ldiradi.
• Ozon E. coli ni 100% o'ldiradi; 95,5% stafilokokklar bilan kurashadi va 99,9% oltin va oq stafilokokklarni yo'q qiladi.
• Ozon ham juda tez va 100% suvda E. coli va oltin stafilokokklarni o'ldiradi.
• Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, havoni ozon bilan davolashdan 15 daqiqa o'tgach, undagi zararli mikroorganizmlar butunlay nobud bo'ladi.
• Ozon gepatit virusi va PVI virusiga qarshi 100% va gripp virusiga qarshi 99% samarali.
• Ozon 100% turli xil mog'orlarni yo'q qiladi.
• Suvda erigan ozon qora mog'or va xamirturushga qarshi 100% samarali.

Maishiy ozonizator GRAZA

Maishiy ozonizator qanday maqsadlarda ishlatiladi?

1. Turar-joy binolari, hammom va hojatxonalarda havoni tozalash;

2. Sovutgich, shkaf, kiler va hokazolardagi yoqimsiz hidlarni yo'q qilish;

3. Ichimlik suvini tozalash, vannalar, akvariumlarni ozonlash; 4. Oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash (sabzavot, meva, tuxum, go'sht, baliq);

5. Kir yuvishda kir va yoqimsiz hidlarni zararsizlantirish va bartaraf etish;

6. Kosmetologik muolajalar, og'iz bo'shlig'i, yuz terisi, qo'l va oyoqlarni parvarish qilish;

7. Tamaki tutuni, bo'yoq, lak hidini yo'qotish.

Texnik xususiyatlari

Ozon mahsuldorligi: 300 mg/soat. Quvvat, ortiq emas: 30 Vt. Uzluksiz maksimal ish vaqti: 30 daqiqadan ortiq emas. Qurilma 30 daqiqadan ko'proq ishlaganda to'xtatib turish vaqti: kamida 10 daqiqa. Ish vaqti sozlamalari ixtiyori: 1 daqiqa. Tarmoq quvvati: 220V, 50Hz. Umumiy o'lchamlari: 185 * 130 * 55 mm. Og'irligi: 0,6 kg.

Ozonizatorning ta'siri 10 sm chuqurlikka cho'ziladi.

Ozon konsentratsiyasi 300 mg/soat.

To'liqlik:

1. "Momaqaldiroq" uy ozonizatori 1 dona.

2. Ko'krak (diffuz tosh) 3 dona.

3. Silikon naycha 100 sm 1 dona.

4. Silikon naycha 120 sm 1 dona.

5. Pasport 1 dona.

6. Ilova risolasi 1 dona.

Qurilmaning kafolat muddati- sotilgan kundan boshlab 12 oy, lekin ishlab chiqarilgan kundan boshlab 18 oydan oshmasligi kerak. Xizmat muddati - 8 yil.

TU 3468-015-20907995-2009 ga mos keladi. No POCC RU muvofiqlik sertifikatiga ega. AE 88. B00073.

Qurilma quyidagilardan iborat: boshqaruv bloki, yuqori kuchlanish generatori, ozon generatori va kompressor.

Ozonning fizik xususiyatlari juda xarakterlidir: bu ko'k rangdagi oson portlovchi gazdir. Ozonning bir litri taxminan 2 gramm, havo esa 1,3 grammni tashkil qiladi. Shuning uchun ozon havodan og'irroqdir. Ozonning erish nuqtasi minus 192,7ºS. Bu "erigan" ozon quyuq ko'k suyuqlikdir. Ozon "muz" binafsha rangga ega quyuq ko'k rangga ega va qalinligi 1 mm dan oshganda shaffof bo'ladi. Ozonning qaynash nuqtasi minus 112ºS. Gaz holatida ozon diamagnetik, ya'ni. magnit xossalariga ega emas, suyuq holatda esa kuchsiz paramagnitdir. Ozonning erigan suvda eruvchanligi kislorodnikidan 15 baravar yuqori va taxminan 1,1 g/l ni tashkil qiladi. 2,5 gramm ozon xona haroratida bir litr sirka kislotasida eriydi. Bundan tashqari, efir moylari, turpentin va uglerod tetrakloridida yaxshi eriydi. Ozon hidi havoda 15 mkg/m3 dan yuqori konsentratsiyalarda seziladi. Minimal konsentratsiyalarda u "yangilik hidi" sifatida qabul qilinadi, yuqori konsentratsiyalarda u o'tkir, bezovta qiluvchi rangga ega bo'ladi.

Ozon kisloroddan quyidagi formula bo'yicha hosil bo'ladi: 3O2 + 68 kkal → 2O3. Ozon shakllanishining klassik misollari: momaqaldiroq paytida chaqmoq ta'sirida; yuqori atmosferadagi quyosh nurlari ta'sirida. Ozon, shuningdek, atom kislorodining chiqishi bilan kechadigan har qanday jarayonlarda, masalan, vodorod peroksidning parchalanishi paytida hosil bo'lishi mumkin. Sanoat ozon sintezi past haroratlarda elektr razryadlaridan foydalanishni o'z ichiga oladi. Ozon ishlab chiqarish texnologiyalari bir-biridan farq qilishi mumkin. Shunday qilib, tibbiy maqsadlarda ishlatiladigan ozon ishlab chiqarish uchun faqat toza (iflossiz) tibbiy kislorod ishlatiladi. Hosil boʻlgan ozonni kislorodli aralashmalardan ajratish odatda fizik xossalardagi farqlar tufayli qiyin emas (ozon oson suyultiriladi). Agar ma'lum sifat va miqdoriy reaktsiya parametrlari talab qilinmasa, ozonni olish hech qanday qiyinchilik tug'dirmaydi.

O3 molekulasi beqaror va issiqlik chiqishi bilan tezda O2 ga aylanadi. Kichik konsentratsiyalarda va begona aralashmalarsiz ozon asta-sekin parchalanadi, katta konsentratsiyalarda esa portlovchi parchalanadi. Alkogol u bilan aloqa qilganda darhol yonib ketadi. Ozonning arzimas miqdordagi oksidlanish substrati (organik moddalar, ba'zi metallar yoki ularning oksidlari) bilan qizishi va aloqasi uning parchalanishini keskin tezlashtiradi. Ozon uzoq vaqt davomida stabilizator (oz miqdorda HNO3) ishtirokida - 78ºS haroratda, shuningdek, shisha, ba'zi plastmassa yoki qimmatbaho metallardan yasalgan idishlarda saqlanishi mumkin.

Ozon eng kuchli oksidlovchi moddadir. Bu hodisaning sababi atomik kislorodning parchalanish jarayonida hosil bo'lishidadir. Bunday kislorod molekulyar kislorodga qaraganda ancha agressivdir, chunki kislorod molekulasida molekulyar orbitaldan birgalikda foydalanish tufayli tashqi darajadagi elektronlarning etishmasligi unchalik sezilmaydi.

18-asrda simob ozon ta'sirida o'zining yorqinligini yo'qotib, oynaga yopishib qolganligi aniqlandi, ya'ni. oksidlanadi. Va ozon kaliy yodidning suvli eritmasidan o'tkazilganda, yod gazi ajralib chiqa boshlaydi. Xuddi shu "hiylalar" sof kislorod bilan ishlamadi. Keyinchalik, ozonning insoniyat tomonidan darhol qabul qilingan xususiyatlari aniqlandi: ozon ajoyib antiseptik bo'lib chiqdi, ozon suvdan har qanday kelib chiqadigan organik moddalarni (parfyumeriya va kosmetika, biologik suyuqliklar) tezda olib tashladi, keng qo'llanila boshlandi. sanoat va kundalik hayotda va stomatologik matkapga muqobil sifatida o'zini isbotladi.

21-asrda inson hayoti va faoliyatining barcha sohalarida ozondan foydalanish tobora ortib bormoqda va shuning uchun biz uning ekzotikdan kundalik ish uchun tanish vositaga aylanishiga guvoh bo'lamiz. OZON O3, kislorodning allotropik shakli.

Ozonning olinishi va fizik xossalari.

Olimlar noma'lum gaz borligi haqida birinchi marta elektrostatik mashinalar bilan tajriba o'tkazishni boshlaganlarida bilib oldilar. Bu 17-asrda sodir bo'lgan. Ammo ular yangi gazni faqat keyingi asrning oxirida o'rganishni boshladilar. 1785 yilda golland fizigi Martin van Marum kislorod orqali elektr uchqunlarini o'tkazish orqali ozon oldi. Ozon nomi faqat 1840 yilda paydo bo'lgan; u shveytsariyalik kimyogari Kristian Schönbein tomonidan ixtiro qilingan bo'lib, uni yunoncha ozon - hiddan olgan. Bu gazning kimyoviy tarkibi kisloroddan farq qilmadi, lekin u ancha tajovuzkor edi. Shunday qilib, u bir zumda rangsiz kaliy yodidni oksidlanib, jigarrang yodni chiqaradi; Shönbeyn bu reaksiyadan foydalanib, kaliy yodid va kraxmal eritmasiga namlangan qog‘ozning ko‘klik darajasi bo‘yicha ozonni aniqladi. Hatto xona haroratida faol bo'lmagan simob va kumush ham ozon ta'sirida oksidlanadi.

Ma'lum bo'lishicha, ozon molekulalari, xuddi kislorod kabi, faqat kislorod atomlaridan iborat, lekin ikkita emas, balki uchta. Kislorod O2 va ozon O3 bitta kimyoviy element tomonidan ikkita gazsimon (normal sharoitda) oddiy moddalar hosil bo'lishiga yagona misoldir. O3 molekulasida atomlar burchak ostida joylashgan, shuning uchun bu molekulalar qutblidir. Ozon elektr razryadlari, ultrabinafsha nurlar, gamma nurlari, tez elektronlar va boshqa yuqori energiyali zarralar ta'sirida kislorod molekulalaridan hosil bo'lgan erkin kislorod atomlarining O2 molekulalariga "yopishishi" natijasida olinadi. Har doim ishlaydigan elektr mashinalari yonida ozon hidi bor, ularda cho'tkalar "uchqun" va ultrabinafsha nurlar chiqaradigan bakteritsid simob-kvars lampalari yonida. Kislorod atomlari ham ma'lum kimyoviy reaktsiyalar paytida chiqariladi. Ozon kislotalangan suvning elektrolizlanishida, havodagi nam oq fosforning sekin oksidlanishida, tarkibida kislorod koʻp boʻlgan birikmalarning (KMnO4, K2Cr2O7 va boshqalar) parchalanishida, ftorning suvga taʼsirida oz miqdorda hosil boʻladi. yoki bariy peroksidga konsentrlangan sulfat kislota. Kislorod atomlari har doim olovda mavjud, shuning uchun agar siz siqilgan havo oqimini kislorod yondirgichining alangasi bo'ylab yo'naltirsangiz, havoda ozonning xarakterli hidi aniqlanadi.

3O2 → 2O3 reaksiyasi yuqori endotermikdir: 1 mol ozon olish uchun 142 kJ sarflanishi kerak. Teskari reaktsiya energiya chiqishi bilan sodir bo'ladi va juda oson amalga oshiriladi. Shunga ko'ra, ozon beqaror. Nopokliklar bo'lmasa, ozon gazi 70 ° C haroratda sekin va 100 ° C dan yuqori tezlikda parchalanadi. Ozonning parchalanish tezligi katalizatorlar ishtirokida sezilarli darajada oshadi. Ular gazlar (masalan, azot oksidi, xlor) va ko'plab qattiq moddalar (hatto idishning devorlari) bo'lishi mumkin. Shuning uchun sof ozonni olish qiyin va u bilan ishlash portlash ehtimoli tufayli xavflidir.

Ozon kashf etilganidan keyin ko'p o'n yillar davomida hatto uning asosiy jismoniy konstantalari ham noma'lum bo'lganligi ajablanarli emas: uzoq vaqt davomida hech kim toza ozonni ololmadi. D.I.Mendeleyev “Kimyo asoslari” darsligida yozganidek, “Ozon gazini tayyorlashning barcha usullari bilan uning kislorod tarkibidagi miqdori har doim ahamiyatsiz, odatda foizning bir necha oʻndan bir qismi, kamdan-kam hollarda 2% va faqat juda past haroratlarda erishadi. 20%.” Faqat 1880 yilda frantsuz olimlari J. Gotfeil va P. Chappuis minus 23 ° S haroratda ozonni toza kisloroddan olishdi. Ma'lum bo'lishicha, qalin qatlamda ozon chiroyli ko'k rangga ega. Sovutilgan ozonlangan kislorod asta-sekin siqilganda, gaz to'q ko'k rangga aylandi va bosimni tezda bo'shatgandan so'ng, harorat yanada pasaydi va suyuq ozonning to'q binafsha rangli tomchilari paydo bo'ldi. Agar gaz tezda sovutilmagan yoki siqilmagan bo'lsa, u holda ozon bir zumda sariq miltillovchi bilan kislorodga aylanadi.

Keyinchalik ozon sintezining qulay usuli ishlab chiqildi. Agar perklorik, fosforik yoki sulfat kislotaning konsentrlangan eritmasi sovutilgan platina yoki qo'rg'oshin (IV) oksidi anod bilan elektrolizga duchor qilinsa, anodda ajralib chiqadigan gaz 50% gacha ozonni o'z ichiga oladi. Ozonning fizik konstantalari ham aniqlandi. U kislorodga qaraganda ancha oson suyultiriladi - -112 ° C haroratda (kislorod - 183 ° C da). -192,7° S da ozon qattiqlashadi. Qattiq ozon ko'k-qora rangga ega.

Ozon bilan tajribalar xavfli. Ozon gazining havodagi konsentratsiyasi 9% dan oshsa portlashi mumkin. Suyuq va qattiq ozon, ayniqsa oksidlovchi moddalar bilan aloqa qilganda, yanada oson portlaydi. Ozon past haroratlarda ftorli uglevodorodlar (freon)dagi eritmalar shaklida saqlanishi mumkin. Bunday echimlar ko'k rangga ega.

Ozonning kimyoviy xossalari.

Ozon juda yuqori reaktivlik bilan ajralib turadi. Ozon eng kuchli oksidlovchi moddalardan biri bo'lib, bu borada faqat ftor va kislorod ftorid OF2 dan keyin ikkinchi o'rinda turadi. Oksidlovchi vosita sifatida ozonning faol printsipi ozon molekulasining parchalanishi paytida hosil bo'lgan atomik kisloroddir. Shuning uchun, oksidlovchi vosita sifatida ishlaydigan ozon molekulasi, qoida tariqasida, faqat bitta kislorod atomini "ishlatadi", qolgan ikkitasi esa erkin kislorod shaklida chiqariladi, masalan, 2KI + O3 + H2O → I2 + 2KOH + O2. Ko'pgina boshqa birikmalarning oksidlanishi ham sodir bo'ladi. Biroq, ozon molekulasi oksidlanish uchun barcha uchta kislorod atomini ishlatganda istisnolar mavjud, masalan, 3SO2 + O3 → 3SO3; Na2S + O3 → Na2SO3.

Ozon va kislorod o'rtasidagi juda muhim farq shundaki, ozon xona haroratida allaqachon oksidlovchi xususiyatga ega. Masalan, PbS va Pb(OH)2 normal sharoitda kislorod bilan reaksiyaga kirishmaydi, ozon ishtirokida sulfid PbSO4 ga, gidroksid esa PbO2 ga aylanadi. Agar konsentrlangan ammiak eritmasi ozonli idishga quyilsa, oq tutun paydo bo'ladi - bu ammiakni oksidlovchi ozon bo'lib, ammoniy nitrit NH4NO2 hosil qiladi. Ozonning o'ziga xos xususiyati kumush buyumlarni AgO va Ag2O3 hosil bo'lishi bilan "qoraytirish" qobiliyatidir.

Bir elektron qo'shib, manfiy O3- ioniga aylanib, ozon molekulasi barqarorroq bo'ladi. "Ozon kislotasi tuzlari" yoki bunday anionlarni o'z ichiga olgan ozonidlar uzoq vaqtdan beri ma'lum - ular litiydan tashqari barcha ishqoriy metallar tomonidan hosil bo'ladi va ozonidlarning barqarorligi natriydan seziygacha oshadi. Ishqoriy tuproq metallarining ba'zi ozonidlari ham ma'lum, masalan, Ca(O3)2. Agar ozon gazining oqimi qattiq quruq ishqor yuzasiga yo'naltirilsa, ozonidlarni o'z ichiga olgan to'q sariq-qizil qobiq hosil bo'ladi, masalan, 4KOH + 4O3 → 4KO3 + O2 + 2H2O. Shu bilan birga, qattiq gidroksidi suvni samarali ravishda bog'laydi, bu ozonidni darhol gidrolizdan himoya qiladi. Biroq, ortiqcha suv bilan ozonidlar tez parchalanadi: 4KO3+ 2H2O → 4KOH + 5O2. Saqlash vaqtida parchalanish ham sodir bo'ladi: 2KO3 → 2KO2 + O2. Ozonidlar suyuq ammiakda yaxshi eriydi, bu ularni sof shaklda ajratib olish va xususiyatlarini o'rganish imkonini berdi.

Ozon bilan aloqa qiladigan organik moddalar odatda yo'q qilinadi. Shunday qilib, ozon, xlordan farqli o'laroq, benzol halqasini parchalashga qodir. Ozon bilan ishlaganda siz kauchuk naychalar va shlanglardan foydalana olmaysiz - ular bir zumda oqadi. Ozonning organik birikmalar bilan reaksiyalari katta miqdorda energiya chiqaradi. Masalan, efir, spirt, skipidarga namlangan paxta, metan va boshqa ko‘plab moddalar ozonlangan havo bilan aloqa qilganda o‘z-o‘zidan alangalanadi, ozonni etilen bilan aralashtirish kuchli portlashga olib keladi.

Ozonni qo'llash.

Ozon har doim ham organik moddalarni "yoqib yubormaydi"; ba'zi hollarda yuqori darajada suyultirilgan ozon bilan o'ziga xos reaktsiyalarni amalga oshirish mumkin. Masalan, oleyk kislota ozonlanganda (u o’simlik moylarida ko’p miqdorda uchraydi) azelain kislotasi HOOC(CH2)7COOH hosil bo’lib, undan yuqori sifatli moylash moylari, sintetik tolalar va plastmassalar uchun plastifikatorlar olinadi. Adipik kislota xuddi shunday olinadi, u neylon sintezida ishlatiladi. 1855-yilda Shenbeyn ozon bilan qoʻsh C=C bogʻlangan toʻyinmagan birikmalarning reaksiyasini kashf etdi, faqat 1925-yilda nemis kimyogari X.Staudinger bu reaksiyaning mexanizmini oʻrnatdi. Ozon molekulasi qoʻsh bogʻga qoʻshilib, ozonid hosil qiladi - bu safar organik boʻlib, C=C bogʻlanishlardan birini kislorod atomi, ikkinchisining oʻrnini esa -O-O- guruhi egallaydi. Ba'zi organik ozonidlar sof shaklda (masalan, etilen ozonid) ajratilgan bo'lsa ham, bu reaktsiya odatda suyultirilgan eritmada amalga oshiriladi, chunki erkin ozonidlar juda beqaror portlovchi moddalardir. To'yinmagan birikmalarning ozonlanish reaktsiyasi organik kimyogarlar tomonidan yuqori baholanadi; Ushbu reaktsiya bilan bog'liq muammolar ko'pincha maktab musobaqalarida ham taklif etiladi. Gap shundaki, ozonid suv bilan parchalanganda ikkita aldegid yoki keton molekulasi hosil bo'ladi, ularni aniqlash va dastlabki to'yinmagan birikmaning tuzilishini aniqlash oson. Shunday qilib, 20-asr boshlarida kimyogarlar ko'plab muhim organik birikmalar, jumladan, C = C aloqalarini o'z ichiga olgan tabiiy birikmalarning tuzilishini aniqladilar.

Ozonni qo'llashning muhim sohasi ichimlik suvini zararsizlantirishdir. Odatda suv xlorlanadi. Biroq, xlor ta'sirida suvdagi ba'zi aralashmalar juda yoqimsiz hidli birikmalarga aylanadi. Shuning uchun xlorni ozon bilan almashtirish uzoq vaqtdan beri taklif qilingan. Ozonlangan suv begona hid yoki ta'mga ega bo'lmaydi; Ko'pgina organik birikmalar ozon bilan to'liq oksidlanganda faqat karbonat angidrid va suv hosil bo'ladi. Ozon shuningdek oqava suvlarni tozalaydi. Hatto fenollar, siyanidlar, sirt faol moddalar, sulfitlar, xloraminlar kabi ifloslantiruvchi moddalarning ozon oksidlanish mahsulotlari ham zararsiz, rangsiz va hidsiz birikmalardir. Ortiqcha ozon kislorod hosil qilish uchun juda tez parchalanadi. Biroq, suvni ozonlash xlorlashdan qimmatroq; Bundan tashqari, ozonni tashish mumkin emas va foydalanish joyida ishlab chiqarilishi kerak.

Atmosferadagi ozon.

Yer atmosferasida oz miqdorda ozon mavjud - 4 milliard tonna, ya'ni. o'rtacha faqat 1 mg / m3. Ozon kontsentratsiyasi Yer yuzasidan uzoqlashgan sari ortib boradi va stratosferada 20-25 km balandlikda maksimal darajaga etadi - bu "ozon qatlami". Agar atmosferadagi barcha ozon Yer yuzasida normal bosim ostida to'plangan bo'lsa, hosil bo'lgan qatlam atigi 2-3 mm qalinlikda bo'lar edi. Havodagi bunday oz miqdordagi ozon aslida Yerdagi hayotni qo'llab-quvvatlaydi. Ozon quyoshdan barcha tirik mavjudotlar uchun halokatli bo'lgan qattiq ultrabinafsha nurlarining Yer yuzasiga etib borishiga yo'l qo'ymaydigan "himoya ekrani" yaratadi.

So'nggi o'n yilliklarda "ozon teshiklari" - stratosfera ozon darajasi sezilarli darajada pasaygan hududlar paydo bo'lishiga katta e'tibor qaratildi. Bunday "oqish" qalqon orqali Quyoshdan kuchliroq ultrabinafsha nurlanish Yer yuzasiga etib boradi. Shuning uchun ham olimlar uzoq vaqt davomida atmosferadagi ozon darajasini kuzatishdi. 1930-yilda ingliz geofiziki S.Chepmen stratosferada ozonning doimiy kontsentratsiyasini tushuntirish uchun to‘rtta reaksiyadan iborat sxemani taklif qildi (bu reaksiyalar Chapman sikli deb ataldi, bunda M ortiqcha energiyani olib ketuvchi har qanday atom yoki molekulani bildiradi). :

O + O + M → O2 + M

O + O3 → 2O2

O3 → O2 + O.

Ushbu tsiklning birinchi va to'rtinchi reaktsiyalari fotokimyoviy bo'lib, ular quyosh radiatsiyasi ta'sirida sodir bo'ladi. Kislorod molekulasini atomlarga parchalash uchun to'lqin uzunligi 242 nm dan kam bo'lgan nurlanish kerak, ozon esa 240-320 nm mintaqada yorug'lik so'rilganida parchalanadi (oxirgi reaktsiya bizni qattiq ultrabinafsha nurlanishdan aniq himoya qiladi, chunki kislorod bu spektral mintaqada so'rilmaydi). Qolgan ikkita reaksiya termal, ya'ni. yorug'lik ta'sirisiz yuring. Ozonning yo'qolishiga olib keladigan uchinchi reaktsiya faollashuv energiyasiga ega bo'lishi juda muhimdir; demak, katalizatorlar ta'sirida bunday reaksiya tezligini oshirish mumkin. Ma'lum bo'lishicha, ozon parchalanishining asosiy katalizatori NO azot oksidi hisoblanadi. U atmosferaning yuqori qatlamlarida azot va kisloroddan eng qattiq quyosh radiatsiyasi ta'sirida hosil bo'ladi. Ozonosferaga kirgandan so'ng, O3 + NO → NO2 + O2, NO2 + O → NO + O2 ikki reaktsiyalar sikliga kiradi, buning natijasida atmosferadagi uning tarkibi o'zgarmaydi va statsionar ozon konsentratsiyasi kamayadi. Stratosferada ozon miqdorining pasayishiga olib keladigan boshqa tsikllar mavjud, masalan, xlor ishtirokida:

Cl + O3 → ClO + O2

ClO + O → Cl + O2.

Ozon, shuningdek, vulqon otilishi paytida atmosferaga ko'p miqdorda kiradigan chang va gazlar tomonidan yo'q qilinadi. So‘nggi paytlarda ozon er qobig‘idan ajralib chiqadigan vodorodni yo‘q qilishda ham samarali ekanligi aytilmoqda. Ozon hosil bo'lishi va parchalanishining barcha reaktsiyalarining kombinatsiyasi ozon molekulasining stratosferadagi o'rtacha umri taxminan uch soatga teng bo'lishiga olib keladi.

Tabiiydan tashqari, ozon qatlamiga ta'sir qiluvchi sun'iy omillar ham mavjud deb ishoniladi. Xlor atomlarining manbalari bo'lgan freonlar taniqli misoldir. Freonlar - vodorod atomlari ftor va xlor atomlari bilan almashtiriladigan uglevodorodlar. Ular sovutish texnologiyasida va aerozol qutilarini to'ldirishda qo'llaniladi. Oxir-oqibat, freonlar havoga kiradi va havo oqimlari bilan asta-sekin yuqori va yuqori ko'tariladi va nihoyat ozon qatlamiga etadi. Quyosh nurlari ta'sirida parchalanib, freonlarning o'zlari ozonni katalitik ravishda parchalashni boshlaydilar. "Ozon teshigi" uchun freonlarning qay darajada aybdorligi hali aniq ma'lum emas va shunga qaramay, ulardan foydalanishni cheklash choralari uzoq vaqtdan beri ko'rilgan.

Hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, 60-70 yil ichida stratosferadagi ozon kontsentratsiyasi 25% ga kamayishi mumkin. Va shu bilan birga, er qatlami - troposferada ozon kontsentratsiyasi oshadi, bu ham yomon, chunki ozon va uning havodagi o'zgarishi mahsulotlari zaharli. Troposferadagi ozonning asosiy manbai stratosfera ozonini havo massalari bilan quyi qatlamlarga o'tkazishdir. Har yili taxminan 1,6 milliard tonna ozon tuproq qatlamiga kiradi. Atmosferaning pastki qismida ozon molekulasining ishlash muddati ancha uzoq - 100 kundan ortiq, chunki ozonni buzadigan ultrabinafsha quyosh nurlanishining intensivligi er qatlamida past bo'ladi. Odatda troposferada ozon juda kam: toza toza havoda uning konsentratsiyasi o'rtacha 0,016 mkg/l ni tashkil qiladi. Havodagi ozon kontsentratsiyasi nafaqat balandlikka, balki relefga ham bog'liq. Shunday qilib, okeanlar ustida quruqlikka qaraganda har doim ko'proq ozon bor, chunki ozon u erda sekinroq parchalanadi. Sochidagi o'lchovlar shuni ko'rsatdiki, dengiz qirg'og'i yaqinidagi havoda qirg'oqdan 2 km uzoqlikdagi o'rmonga qaraganda 20% ko'proq ozon mavjud.

Zamonaviy odamlar ozonni ajdodlariga qaraganda sezilarli darajada ko'proq nafas olishadi. Buning asosiy sababi havodagi metan va azot oksidi miqdorining ortishidir. Shunday qilib, tabiiy gazdan foydalanish boshlangan 19-asrning o'rtalaridan boshlab atmosferadagi metan miqdori doimiy ravishda oshib bormoqda. Azot oksidi bilan ifloslangan atmosferada metan kislorod va suv bug'lari ishtirokida murakkab transformatsiyalar zanjiriga kiradi, uning natijasini CH4 + 4O2 → HCHO + H2O + 2O3 tenglamasi bilan ifodalash mumkin. Boshqa uglevodorodlar ham metan rolini o'ynashi mumkin, masalan, benzinning to'liq yonishi paytida avtomobil chiqindi gazlari tarkibidagilar. Natijada, so'nggi o'n yilliklarda yirik shaharlar havosida ozon kontsentratsiyasi o'n barobar oshdi.

Momaqaldiroq paytida havodagi ozon kontsentratsiyasi keskin ortadi, deb har doim ishonishgan, chunki chaqmoq kislorodning ozonga aylanishiga yordam beradi. Aslida, o'sish ahamiyatsiz va u momaqaldiroq paytida emas, balki undan bir necha soat oldin sodir bo'ladi. Momaqaldiroq paytida va undan keyin bir necha soat davomida ozon kontsentratsiyasi pasayadi. Bu momaqaldiroqdan oldin havo massalarining kuchli vertikal aralashuvi mavjudligi bilan izohlanadi, shuning uchun yuqori qatlamlardan ozonning qo'shimcha miqdori keladi. Bundan tashqari, momaqaldiroqdan oldin elektr maydon kuchi kuchayadi va turli ob'ektlarning uchlarida, masalan, shoxlarning uchlarida toj razryad hosil bo'lishi uchun sharoitlar yaratiladi. Bu ham ozonning shakllanishiga hissa qo'shadi. Va keyin, momaqaldiroq buluti paydo bo'lganda, uning ostida yuqoriga ko'tariladigan kuchli havo oqimlari paydo bo'ladi, bu esa bulut ostidagi ozon miqdorini kamaytiradi.

Qiziqarli savol ignabargli o'rmonlar havosidagi ozon miqdori haqida. Misol uchun, G. Remining noorganik kimyo kursida siz "ignabargli o'rmonlarning ozonlangan havosi" fantastika ekanligini o'qishingiz mumkin. Shundaymi? Albatta, hech bir o'simlik ozon ishlab chiqarmaydi. Ammo o'simliklar, ayniqsa ignabargli daraxtlar havoga ko'plab uchuvchi organik birikmalarni, shu jumladan terpen sinfining to'yinmagan uglevodorodlarini chiqaradi (ularning ko'pi turpentinda mavjud). Shunday qilib, issiq kunda qarag'ay ignalarning har bir gramm quruq vazni uchun soatiga 16 mikrogram terpen chiqaradi. Terpenlar nafaqat ignabargli daraxtlar, balki ba'zi bargli daraxtlar, jumladan terak va evkalipt tomonidan ham chiqariladi. Va ba'zi tropik daraxtlar soatiga 1 g quruq barglar massasi uchun 45 mkg terpenlarni chiqarishga qodir. Natijada, bir gektar ignabargli o'rmon kuniga 4 kg gacha organik moddalarni, 2 kg ga yaqin bargli o'rmonni chiqarishi mumkin. Yerning o'rmonli maydoni millionlab gektarni tashkil etadi va ularning barchasi yiliga yuz minglab tonna turli xil uglevodorodlarni, shu jumladan terpenlarni chiqaradi. Va uglevodorodlar, metan misolida ko'rsatilganidek, quyosh nurlari ta'sirida va boshqa aralashmalar mavjudligida ozon hosil bo'lishiga yordam beradi. Tajribalar shuni ko'rsatdiki, terpenlar, mos sharoitlarda, ozon hosil bo'lishi bilan atmosferadagi fotokimyoviy reaktsiyalar siklida juda faol ishtirok etadilar. Shunday qilib, ignabargli o'rmondagi ozon umuman fantastika emas, balki eksperimental haqiqatdir.

Ozon va salomatlik.

Momaqaldiroqdan keyin sayr qilish qanchalik yoqimli! Havo toza va musaffo, uning tetiklantiruvchi oqimlari hech qanday kuch sarflamay o'pkaga oqib tushayotgandek. Bunday hollarda ular tez-tez aytadilar: "Ozon hidiga o'xshaydi". "Salomatlik uchun juda yaxshi." Shundaymi?

Bir vaqtlar ozon sog'liq uchun foydali deb hisoblangan. Ammo uning konsentratsiyasi ma'lum bir chegaradan oshsa, bu juda ko'p noxush oqibatlarga olib kelishi mumkin. Nafas olishning kontsentratsiyasi va vaqtiga qarab, ozon o'pkada o'zgarishlar, ko'z va burun shilliq qavatining tirnash xususiyati, bosh og'rig'i, bosh aylanishi va qon bosimining pasayishiga olib keladi; Ozon tananing bakterial nafas yo'llarining infektsiyalariga chidamliligini pasaytiradi. Havodagi maksimal ruxsat etilgan kontsentratsiya atigi 0,1 mkg / l ni tashkil qiladi, bu ozon xlorga qaraganda ancha xavfli ekanligini anglatadi! Agar siz ozon konsentratsiyasi atigi 0,4 mkg / l bo'lgan xonada bir necha soat o'tkazsangiz, ko'krak og'rig'i, yo'tal, uyqusizlik paydo bo'lishi va ko'rish keskinligining pasayishi mumkin. Agar siz ozon bilan uzoq vaqt davomida 2 mkg / l dan ortiq konsentratsiyada nafas olsangiz, oqibatlar yanada og'ir bo'lishi mumkin - hatto torpor va yurak faoliyatining pasayishi. Ozon miqdori 8-9 mkg/l bo'lsa, bir necha soat ichida o'pka shishi paydo bo'ladi, bu esa o'limga olib kelishi mumkin. Ammo bunday kichik miqdordagi moddalarni an'anaviy kimyoviy usullar yordamida tahlil qilish odatda qiyin. Yaxshiyamki, odam ozon mavjudligini juda past konsentratsiyalarda ham his qiladi - taxminan 1 mkg / l, bunda kraxmalli yod qog'ozi hali ko'k rangga aylanmaydi. Ba'zi odamlar uchun past konsentratsiyadagi ozon hidi xlor hidiga, boshqalarga - oltingugurt dioksidiga, boshqalarga - sarimsoqga o'xshaydi.

Faqat ozonning o'zi zaharli emas. Uning havoda ishtirok etishi bilan, masalan, peroksiatsetil nitrat (PAN) CH3-CO-OONO2 hosil bo'ladi - kuchli tirnash xususiyati beruvchi, shu jumladan ko'z yosh hosil qiluvchi, nafas olishni qiyinlashtiradigan va yuqori konsentratsiyalarda yurak falajini keltirib chiqaradigan modda. PAN - yozda ifloslangan havoda hosil bo'ladigan fotokimyoviy tutun deb ataladigan tarkibiy qismlardan biri (bu so'z inglizcha tutun - tutun va tuman - tumandan olingan). Tumandagi ozon kontsentratsiyasi 2 mkg/l ga yetishi mumkin, bu ruxsat etilgan maksimal chegaradan 20 baravar yuqori. Shuni ham hisobga olish kerakki, havodagi ozon va azot oksidlarining birgalikdagi ta'siri har bir moddadan alohida o'nlab marta kuchliroqdir. Katta shaharlarda bunday tutunning oqibatlari halokatli bo'lishi ajablanarli emas, ayniqsa shahar ustidagi havo "qoralamalar" bilan puflanmasa va turg'un zona hosil bo'lsa. Shunday qilib, 1952 yilda Londonda bir necha kun ichida 4000 dan ortiq odam tutundan vafot etdi. Va 1963 yilda Nyu-Yorkdagi tutun 350 kishining hayotiga zomin bo'ldi. Tokio va boshqa yirik shaharlarda ham shunga o'xshash voqealar bo'lgan. Atmosfera ozonidan nafaqat odamlar azoblanadi. Amerikalik tadqiqotchilar, masalan, havoda ozon miqdori yuqori bo'lgan hududlarda avtomobil shinalari va boshqa rezina buyumlarning xizmat qilish muddati sezilarli darajada qisqarishini ko'rsatdi.

Er qatlamidagi ozon miqdorini qanday kamaytirish mumkin? Atmosferaga metan chiqishini kamaytirish haqiqatga yaqin emas. Yana bir yo'l bor - azot oksidi chiqindilarini kamaytirish, ularsiz ozonga olib keladigan reaktsiyalar tsikli davom eta olmaydi. Bu yo'l ham oson emas, chunki azot oksidlari nafaqat avtomobillar, balki (asosan) issiqlik elektr stantsiyalari tomonidan ham chiqariladi.

Ozon manbalari nafaqat ko'chada. U rentgen xonalarida, fizioterapiya xonalarida (uning manbai simob-kvars lampalari), nusxa ko'chirish uskunalari (nusxa ko'chirish mashinalari), lazer printerlari (bu erda uning paydo bo'lishining sababi yuqori kuchlanishli razryad) ishlaganda hosil bo'ladi. Ozon perhidrol va argon boshq manbalarini ishlab chiqarishning muqarrar hamrohidir. Ozonning zararli ta'sirini kamaytirish uchun ultrabinafsha lampalar yaqinida shamollatish uskunalari va xonani yaxshi ventilyatsiya qilish kerak.

Va shunga qaramay, ozonni sog'liq uchun shubhasiz zararli deb hisoblash to'g'ri emas. Hammasi uning kontsentratsiyasiga bog'liq. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, toza havo qorong'ida juda zaif porlaydi; Yorqinlikning sababi ozon ishtirokidagi oksidlanish reaktsiyalari. Yorqinlik avvalroq ozonlangan kislorod kiritilgan kolbadagi suvni chayqalganda ham kuzatilgan. Bu porlash har doim havoda yoki suvda oz miqdorda organik aralashmalar mavjudligi bilan bog'liq. Toza havo odamning nafas olishiga aralashganda, porlashning intensivligi o'n barobar oshdi! Va bu ajablanarli emas: ekshalatsiyalangan havoda etilen, benzol, asetaldegid, formaldegid, aseton va chumoli kislotasining mikroifratlari topilgan. Ular ozon tomonidan "ta'kidlangan". Shu bilan birga, "eskirgan", ya'ni. Ozondan butunlay mahrum, juda toza bo'lsa ham, havo porlamaydi va odam uni "chiritilgan" deb qabul qiladi. Bunday havoni distillangan suvga qiyoslash mumkin: u juda toza, amalda nopokliksiz va uni ichish zararli. Shunday qilib, havoda ozonning to'liq yo'qligi, aftidan, odamlar uchun ham noqulaydir, chunki u undagi mikroorganizmlarning tarkibini oshiradi va ozon yo'q qiladigan zararli moddalar va yoqimsiz hidlarning to'planishiga olib keladi. Shunday qilib, xonalarni muntazam va uzoq muddatli ventilyatsiya qilish zarurati, hatto unda odamlar bo'lmasa ham, aniq bo'ladi: axir, xonaga kirgan ozon unda uzoq vaqt qolmaydi - u qisman parchalanadi va asosan joylashadi. devorlar va boshqa sirtlarda (adsorbsiyalanadi). Xonada qancha ozon bo'lishi kerakligini aytish qiyin. Biroq, minimal konsentratsiyalarda ozon, ehtimol, zarur va foydalidir.

Shunday qilib, ozon vaqtli bombadir. Agar undan to‘g‘ri foydalanilsa, insoniyatga xizmat qiladi, ammo boshqa maqsadlarda qo‘llanilishi bilanoq, bir zumda global falokatga olib keladi va Yer Marsdek sayyoraga aylanadi.

Biz hammamiz har safar momaqaldiroqdan keyin havo yoqimli hidga ega ekanligini ko'ramiz. Nima uchun bu sodir bo'ladi? Gap shundaki, momaqaldiroqdan keyin havoda ko'p miqdorda maxsus gaz - ozon paydo bo'ladi. Aynan ozon shunday nozik, yoqimli tazelik hidiga ega. Maishiy kimyo ishlab chiqarish bilan shug'ullanadigan ko'plab kompaniyalar yomg'ir hidi bilan mahsulot yaratishga harakat qilmoqdalar, ammo hali hech kim muvaffaqiyatga erisha olmadi. Har bir insonning toza havo haqidagi tasavvuri har xil. Shunday qilib, momaqaldiroqdan keyin havoda ozon paydo bo'lish mexanizmi:

• havoda turli gazlarning ko'p miqdordagi molekulalari mavjud;
• ko'p gaz molekulalari kislorodni o'z ichiga oladi;
• Yashinning kuchli elektr zaryadining gaz molekulalariga ta'siri natijasida havoda ozon paydo bo'ladi - formulasi uchta kislorod atomidan iborat molekula bilan ifodalangan gaz.

Momaqaldiroqdan keyin havo qisqa vaqt davomida toza bo'lib qolishi sabablari

Umuman olganda, afsuski, bu tazelik uzoq davom etmaydi. Ko'p narsa momaqaldiroq qanchalik kuchli va uzoq davom etganiga bog'liq. Barchamiz bilamizki, bo'rondan keyingi havoning yoqimli tozaligi biroz vaqt o'tgach yo'qoladi. Bu diffuziya jarayoni bilan bog'liq. Bu jarayonni fizika va ma'lum darajada kimyo fani o'rganadi. Oddiy so'zlar bilan aytganda, diffuziya moddalarni aralashtirish jarayonini, bir moddaning atomlarining boshqasiga o'zaro kirib borishini anglatadi. Diffuziya jarayoni natijasida moddalar atomlari ma'lum bir fazoda, ma'lum hajmda o'zaro teng taqsimlanadi. Ozon molekulasi uchta kislorod atomidan iborat. Ular harakatlanayotganda turli gazlarning molekulalari to'qnashadi va atomlar almashadilar. Natijada kislorod, karbonat angidrid, azot va boshqa ko'plab gazlar molekulalari yana paydo bo'ladi.

• diffuziya jarayonida gaz molekulalari to'qnashadi va atomlar almashadi;
• ko'p turli gazlar paydo bo'ladi: azot, kislorod, karbonat angidrid va boshqalar;
• Momaqaldiroq sodir bo'lgan hududdagi ozon kontsentratsiyasi atmosferada mavjud bo'lgan gaz miqdorining bir xil taqsimlanishi tufayli asta-sekin kamayadi.

Aynan diffuziya jarayoni bu tabiiy hodisaga olib keladi.