Ozón je ... Definice, vlastnosti, vzorec

Už jste si někdy všimli, jak příjemné je dýchat po dešti? Tento osvěžující vzduch poskytuje ozonu v atmosféře, která se objeví po dešti. Co je to látka, jaké jsou její funkce, vzorec a je pro lidské tělo skutečně užitečné? Podívejme se.

Co je ozon?

Každý, kdo navštěvuje střední školu, ví, že molekula kyslíku se skládá ze dvou atomů chemického prvku kyslíku. Tento prvek je však schopen tvořit další chemickou sloučeninu - ozon. Tento název je látka, která se obvykle nachází ve formě plynu (ačkoli to může být ve všech třech agregativních stavech).

Molekula této látky je docela podobná kyslíku (O ₂ ), ale sestává ze dvou, ale ze tří atomů - O3.

Historie objevu ozonu

Muž, který nejprve syntetizoval ozon, je holandský fyzik Martin Van Marum.

Byl to ten, který v roce 1785 provedl experiment tím, že prošel elektrickým výbojem vzduchem. Výsledný plyn získal nejen specifický zápach, ale také modrý nádech. Kromě toho se nová látka ukázala jako silnější oxidační činidlo než obyčejný kyslík. Takže vzhledem k jeho vlivu na rtuť Van Marum zjistil, že kov lehce změnil své fyzikální vlastnosti, což nebylo v případě kyslíku.

Navzdory jeho objevu nizozemský fyzik nepovažoval ozon za zvláštní látku. Jen 50 let po objevu společnosti Van Marum se německý vědec Christian Friedrich Schönbein vážně zajímal o ozon. Je to díky němu, že tato látka získala svůj název - ozon (na počest řeckého slova "pach") a byl také podrobněji studován a popsán.

Ozon: fyzikální vlastnosti

Tato látka má řadu vlastností. První z nich je schopnost ozonu, jako je voda, být ve třech stavech agregace.

Normální stav, v němž je ozon umístěn, je modrý plyn (je to ten, kdo barví oblohu azurová barva) s vnímatelnou kovovou vůní. Hustota tohoto plynu je 2,1445 g / dm3.

Když teplota klesá, ozonové molekuly tvoří modrofialovou tekutinu o hustotě 1,59 g / cm3 (při -188 ° C). Varu tekutiny O3 při -111,8 ° C.

Zatímco v tuhém stavu ozón ztmavne, stává se téměř černým, s výraznou fialově modrou záři. Jeho hustota je 1,73 g / cm ³ (s -195,7 ° C). Teplota, při níž začíná roztavit pevný ozon, je -197,2 ° C.

Molekulová hmotnost O3 činí 48 daltonů.

Při teplotě 0 ° C je ozon dokonale rozpustný ve vodě a desetkrát rychlejší než kyslík. Přítomnost nečistot ve vodě může tuto reakci dále urychlit.

Vedle vody je ozón rozpuštěn ve freonu, což usnadňuje jeho přepravu.

Mezi dalšími látkami, ve kterých je snadné rozpustit O3 (v kapalném agregátovém stavu) - argon, dusík, fluor, metan, oxid uhličitý, chlorid uhličitý.

Také dobře se mísí s kapalným kyslíkem (při teplotě 93 K).

Chemické vlastnosti ozonu

O3 molekula je poměrně nestabilní. Z tohoto důvodu je v normálním stavu 10-40 minut, po kterém se rozkládá a vytváří malé množství tepla a kyslíku O2. Tato reakce může nastat mnohem rychleji, pokud se jako katalyzátory použije zvýšení teploty okolí nebo pokles atmosférického tlaku. Rovněž rozkládá ozon a přispívá k jeho kontaktu s kovy (kromě zlata, platiny a iridiu), oxidů nebo látek organického původu.

Interakce s kyselina dusičná zastaví rozklad O3. Také přispívá k této skladovací látce při teplotě -78 ° C.

Hlavním chemickým vlastností ozonu je jeho oxidovatelnost. Jedním z produktů oxidace je vždy kyslík.

Za různých podmínek je O3 schopen reagovat s téměř všemi látkami a chemickými prvky, což snižuje jejich toxicitu tím, že je mění na méně nebezpečné. Například kyanidy ho oxidují na kyanáty, které jsou mnohem bezpečnější pro biologické organismy.

Jak se těží?

Za účelem získání a zachování takové nestabilní látky jako je ozon se používají její fyzikální vlastnosti a chemické vlastnosti.

Nejčastěji je pro extrakci kyslíku O ₃ vystaven elektrickému proudu. Aby se výsledná směs kyslíku a ozonu oddělily, využívají vlastnosti kapaliny ke zkapalnění lepší než O2.

V chemických laboratořích se někdy O3 extrahuje reakcí ochlazeného koncentrátu kyseliny sírové s peroxidem barnatým.

V lékařských zařízeních, která používají O3 k regeneraci pacientů, se tato látka získává ozářením O2 ultrafialovým zářením (mimochodem, tato látka se vytváří v atmosféře Země pod působením slunečního světla).

Používání O3 v medicíně a průmyslu

Jednoduchá struktura ozonu, dostupnost výchozího materiálu pro jeho extrakci přispívá k aktivnímu využití této látky v průmyslu.

Jako silné oxidační činidlo může dezinfikovat mnohem lépe než chlór, formaldehyd nebo ethylenoxid, zatímco není tak toxický. Proto je O ₃ často používán k sterilizaci lékařských přístrojů, zařízení, forem, stejně jako mnoho léků.

V průmyslu se tato látka nejčastěji používá k čištění nebo extrakci mnoha chemikálií.

Dalším odvětvím je použití bělícího papíru, tkanin, minerálních olejů.

V chemickém průmyslu O ₃ nejen pomáhá sterilizovat zařízení, nástroje a kontejnery, ale také se dezinfikuje samotné produkty (vejce, zrno, maso, mléko) a zvyšuje jejich trvanlivost. Ve skutečnosti je považován za jeden z nejlepších konzervačních prostředků pro produkty, protože je netoxický a ne-karcinogenní a dokonce dokonale zabíjí spory plísní a jiné houby a bakterie.

V pekárnách se ozón používá k urychlení fermentace kvasnic.

Také s pomocí O _3, brandy je uměle stárl, mastné oleje jsou rafinované.

Jak ozón ovlivňuje lidské tělo?

Kvůli této podobnosti s kyslíkem existuje mylná představa, že ozon je látka užitečná pro lidské tělo. Nicméně tomu tak není, jelikož O3 je jeden z nejsilnějších oxidačních činidel, který může zničit plíce a zabít každého, kdo nadměrně inhala tento plyn. Není divu, že státní environmentální organizace v každé zemi striktně monitorují koncentraci ozonu v atmosféře.

Je-li ozón tak špatný, proč je po dešti snadněji dýchání?

Faktem je, že jednou z vlastností O3 je jeho schopnost zabíjet bakterie a čistit látky ze škodlivých nečistot. Ozón se začíná vytvářet během deště. Tento plyn ovlivňuje toxické látky obsažené ve vzduchu, rozděluje je a čistí kyslík z těchto nečistot. Z tohoto důvodu je vzduch po dešti tak čerstvý a příjemný a obloha získává krásnou azurovou barvu.

Tyto chemické vlastnosti ozonu, které mu umožňují vyčistit vzduch, byly v poslední době aktivně využívány k léčbě lidí trpících různými respiračními chorobami, stejně jako k čištění vzduchu, vody a různých kosmetických procedur.

Docela dnes aktivně inzerovaly ozonizátory pro domácnost, které čistí vzduch v domě pomocí tohoto plynu. Ačkoli se tato technika zdá být velmi účinná, zatím vědci neprozkoušeli vliv velkého množství ozónem čištěného vzduchu na tělo. Z tohoto důvodu se příliš nepodléhá ozonizací nestojí za to.