Проста химическа реакция за образуване на озон. биологичен ефект върху тялото. Научните постижения на местните учени започнаха редовно да се докладват на международни конгреси и симпозиуми

Озонът е природен газ, който, намирайки се в стратосферата, предпазва населението на планетата от негативните ефекти на ултравиолетовите лъчи. В медицината това вещество често се използва за стимулиране на хемопоезата 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, ефектът му върху човешкото тяло е противоположен. Вдишването на въздух с повишена концентрация на газ може да доведе не само до обостряне на алергичните реакции, но и до развитие на неврологични разстройства.

Характеристики на озона

Озонът е газ, съставен от три кислородни атома. В природата се образува в резултат на действието на пряката слънчева светлина върху атомарния кислород.

В зависимост от формата и температурата цветът на озона може да варира от светлосин до тъмносин. Връзката на молекулите в този газ е много нестабилна - няколко минути след образуването веществото се разлага на кислородни атоми.

Озонът е силен окислител, поради което често се използва в промишлеността, ракетната наука и медицината. При производствени условия този газ присъства при заваряване, процедури на водна електролиза и производство на водороден пероксид.

Отговаряйки на въпроса дали озонът е отровен или не, експертите дават утвърдителен отговор. Този газ принадлежи към най-високия клас на токсичност, който съответства на много бойни химически вещества, включително циановодородна киселина.

Ефектът на газа върху човек

В хода на многобройни изследвания учените стигнаха до извода, че ефектът на озона върху човешкото тяло зависи от това колко газ навлиза в белите дробове заедно с въздуха. Следните максимално допустими концентрации на озон са определени от Световната здравна организация:

• в жилищната зона - до 30 μg / m 3;
• в промишлената зона - не повече от 100 mcg / m 3.

Единичната максимална доза на веществото не трябва да надвишава 0,16 mg / m 3.

Отрицателно влияние

Отрицателните ефекти на озона върху тялото често се наблюдават при хора, които трябва да се справят с този газ в производствена среда: специалисти в ракетната индустрия, работници, използващи озонатори и ултравиолетови лампи.

Дългосрочното и редовно излагане на човек на озон води до следните последствия:

• дразнене на дихателната система;
• развитие на астма;
• респираторна депресия;
• повишен риск от развитие на алергични реакции;
• увеличаване на възможността за развитие на мъжко безплодие;
• намален имунитет;
• растеж на канцерогенни клетки.

Четири групи хора са най-засегнати от озона: деца, хора със свръхчувствителност, спортисти на открито и възрастни хора. В допълнение, рисковата зона включва пациенти с хронични патологии на дихателната и сърдечно-съдовата система.

В резултат на контакт в промишлени условия с течен озон, който кристализира при температура -200 градуса по Целзий, може да настъпи дълбоко измръзване.

положително въздействие

Максималното количество озон се намира в стратосферния слой на въздушната обвивка на планетата. Намиращият се там озонов слой допринася за поглъщането на най-вредната част от ултравиолетовите лъчи на слънчевия спектър.

В внимателно съобразени дози медицинският озон или кислородно-озоновата смес има благоприятен ефект върху човешкия организъм, поради което често се използва за медицински цели.

Под наблюдението на лекуващия лекар употребата на това вещество ви позволява да постигнете следните резултати:

Истории от наши читатели

Владимир
61 години

Почиствам стабилно съдовете всяка година. Започнах да правя това, когато станах на 30, защото напрежението беше адски. Лекарите само вдигнаха рамене. Трябваше да се грижа за собственото си здраве. Опитах много различни начини, но този работи най-добре за мен...
Повече >>>

• премахване на недостига на кислород;
• засилване на редокс процесите, протичащи в организма;
• намаляване на ефектите от интоксикация чрез премахване на токсините;
• премахване на синдрома на болката;
• подобряват притока на кръв и осигуряват кръвоснабдяването на всички органи;
• възстановяват правилното функциониране на черния дроб при различни негови заболявания, включително хепатит.

В допълнение, използването на озонотерапия в медицинската практика може да подобри общото състояние на пациента: да стабилизира съня, да намали нервността, да повиши имунитета и да премахне хроничната умора.

Поради способността си да окислява други химични елементи, озонът често се използва като дезинфектант. Това вещество ви позволява ефективно да се борите с гъбички, вируси и бактерии.

Използването на озонатори

Описаните положителни свойства, предоставени от озона, доведоха до производството и използването в промишлени и битови условия на озонатори - устройства, които произвеждат тривалентен кислород.

Използването на такива устройства в индустрията ви позволява да извършвате следните дейности:

• дезинфекцирайте въздуха в стаята;
• унищожават мухъл и гъбички;
• дезинфекцира вода и канализация;

В лечебните заведения озонаторите се използват за дезинфекция на помещения, стерилизация на инструменти и консумативи.

Използването на озонатори е обичайно у дома. Такива устройства често се използват за обогатяване на въздуха с кислород, дезинфекция на вода и премахване на вируси и бактерии от съдове или домакински предмети, използвани от човек с инфекциозно заболяване.

При използване на озонатор в ежедневието трябва да се спазват всички условия, посочени от производителя на уреда. Строго е забранено да сте на закрито, когато устройството е включено, както и веднага да пиете вода, пречистена с него.

Симптоми на отравяне

Проникването на висока концентрация на озон в човешкото тяло през дихателните органи или продължителното взаимодействие с това вещество може да причини тежка интоксикация. Симптомите на отравяне с озон могат да се появят както рязко - с еднократно вдишване на голямо количество от това вещество, така и могат да бъдат открити постепенно - с хронична интоксикация поради неспазване на условията на труд или правилата за използване на домашни озонатори.

Откриват се първите признаци на отравяне от дихателната система:

• изпотяване и парене в гърлото;
• задух, недостиг на въздух;
• невъзможност за дълбоко вдишване;
• появата на често и прекъсващо дишане;
• болка в областта на гърдите.

При излагане на газ върху очите може да се наблюдава тяхното сълзене, появата на болка, зачервяване на лигавицата и вазодилатация. В някои случаи настъпва влошаване или пълна загуба на зрението.

При систематичен контакт озонът може да повлияе на човешкото тяло по следните начини:

• настъпват структурни трансформации на бронхите;
• развиват се и се влошават различни заболявания на дихателните пътища: пневмония, бронхит, астма, емфизем;
• намаляването на дихателния обем води до пристъпи на задушаване и пълно спиране на дихателната функция.

В допълнение към засягането на дихателната система, хроничното отравяне с озон води до патологични процеси във функционирането на други системи на тялото:

• развитието на неврологични разстройства - намаляване на нивото на концентрация и внимание, появата на главоболие, нарушена координация на движенията;
• обостряне на хронични заболявания;
• нарушение на съсирването на кръвта, развитие на анемия, поява на кървене;
• обостряне на алергични реакции;
• нарушение на окислителните процеси в организма, в резултат на което се разпространяват свободните радикали и се случва унищожаването на здравите клетки;
• развитие на атеросклероза;
• влошаване на секреторната функция на стомаха.

Първа помощ при отравяне с озон

Острото отравяне с озон може да доведе до сериозни последици, дори смърт, следователно, ако има съмнение за интоксикация, трябва незабавно да се окаже първа помощ на жертвата. Преди пристигането на специалистите е необходимо да се извършат следните дейности:

1. Отстранете жертвата от засегнатата зона с токсично вещество или осигурете притока на чист въздух в стаята.
2. Разкопчайте тесните дрехи, дайте на човека полуседнало положение, предотвратявайки накланянето на главата назад.
3. В случай на спиране на спонтанното дишане и сърдечен арест, извършете реанимационни мерки - изкуствено дишане от уста на уста и компресия на гръдния кош.

Ако озон попадне в очите, изплакнете обилно с течаща вода.

Ако човек е изложен на течен озон, в никакъв случай не трябва да се опитвате да свалите дрехите от жертвата на мястото на контакт с тялото. Преди пристигането на специалисти си струва да измиете засегнатата област с много вода.

В допълнение към оказването на първа помощ на жертвата е необходимо незабавно да бъде доставен в медицинска институция или да се обади на линейка, тъй като по-нататъшни мерки за интоксикация могат да се извършват само от квалифициран медицински персонал.

Лечение на отравяне

За да се елиминира отравянето с озон в медицинска болница, се предприемат следните мерки:

• провеждайте алкални инхалации, за да премахнете дразненето на горните дихателни пътища;
• предписват лекарства за спиране на кашлицата и възстановяване на дихателната функция;
• в случай на остра дихателна недостатъчност, пациентът е свързан към вентилатор;
• с увреждане на очите се предписват вазоконстрикторни и дезинфекциращи лекарства;
• в случай на тежко отравяне се провежда терапия за нормализиране на функциите на сърдечно-съдовата система;
• антиоксидантна терапия.

Последствия

Продължителното излагане на озон върху човешкото тяло при неправилни условия на работа или нарушаване на правилата за използване на озонатора води до хронично отравяне. Това състояние често води до развитие на такива последствия:

• Образуването на тумори. Причината за това явление е канцерогенното действие на озона, което води до увреждане на клетъчния геном и развитие на тяхната мутация.
• развитие на мъжко безплодие. При систематичното вдишване на озон възниква нарушение на сперматогенезата, поради което се губи възможността за размножаване.
• неврологични патологии. Човек има нарушение на вниманието, влошаване на съня, обща слабост, редовна поява на главоболие.

Предотвратяване

За да избегнете отравяне с озон, експертите препоръчват да следвате следните препоръки:

• Въздържайте се от спортуване на открито през горещото време на деня, особено през лятото. Препоръчително е да се правят физически упражнения на закрито или в райони, отдалечени от големи промишлени предприятия и широки магистрали, сутрин и вечер.
• През горещия сезон е необходимо да сте на открито възможно най-малко, особено в райони с високо замърсяване с газ.
• В случай на контакт с озон в индустриална среда, помещението трябва да бъде оборудвано с изпускателна вентилация. Освен това по време на производствения процес е необходимо да се използват защитни устройства, както и специални сензори, които показват нивото на газ в помещението. Времето на директен контакт с озона трябва да бъде възможно най-кратко.

При избора на битов озонатор е важно да се обърне внимание на неговите технически характеристики и наличието на подходящ сертификат. Закупуването на несертифицирано устройство може да доведе до тривалентна кислородна токсичност. Преди да използвате устройството, трябва да се запознаете с правилата за неговата работа и предпазни мерки.

Интоксикацията с озон е доста сериозно състояние, което изисква незабавна медицинска помощ. Ето защо си струва да запомните, че когато работите с този газ или използвате битови озонатори, си струва да спазвате предпазните мерки и при най-малкото съмнение за отравяне се свържете с медицинска институция.

МОСКВА, 16 септември - РИА Новости.Международният ден за опазване на озоновия слой, тънък "щит", който защитава целия живот на Земята от вредното ултравиолетово лъчение на Слънцето, се отбелязва в понеделник, 16 септември - на този ден през 1987 г. е подписан известният Монреалски протокол.

При нормални условия озонът или O3 е бледосин газ, който при охлаждане се превръща в тъмносиня течност и след това в синьо-черни кристали. Като цяло озонът в атмосферата на планетата представлява около 0,6 части на милион по обем: това означава например, че във всеки кубичен метър от атмосферата има само 0,6 кубически сантиметра озон. За сравнение, въглеродният диоксид в атмосферата вече е около 400 части на милион - тоест повече от две чаши на същия кубичен метър въздух.

Всъщност такава малка концентрация на озон може да се нарече благодат за Земята: този газ, който образува спасителен озонов слой на надморска височина от 15-30 километра, е много по-малко "благороден" в непосредствена близост до човек. Според руската класификация озонът принадлежи към веществата с най-висок, първи клас на опасност - той е много силен окислител, който е изключително токсичен за хората.

Международен ден за опазване на озоновия слойПрез 1994 г. Общото събрание на ООН провъзгласява 16 септември за Международен ден за опазване на озоновия слой. На този ден през 1987 г. е подписан Монреалският протокол за веществата, които разрушават озоновия слой.

Вадим Самойлович, старши изследовател в Лабораторията по катализа и газова електрохимия, Химическия факултет на Московския държавен университет „Ломоносов“, помогна на РИА Новости да разбере различните свойства на трудния озон.

озонов щит

„Това е доста добре проучен газ, почти всичко е проучено - всичко никога не се случва, но основното всичко (се знае) ... Озонът има много и всякакви приложения. Но не забравяйте, че най-общо казано, животът е възникнал благодарение на озоновия слой – това е може би основният момент“, казва Самойлович.

В стратосферата озонът се образува от кислород в резултат на фотохимични реакции - такива реакции започват под въздействието на слънчевата радиация. Там концентрацията на озон вече е по-висока - около 8 милилитра на кубичен метър. Газът се разрушава, когато се "срещне" с определени съединения, например атомен хлор и бром - именно тези вещества са част от опасните хлорфлуорвъглеводороди, по-известни като фреони. Преди появата на Монреалския протокол те се използват, наред с други, в хладилната индустрия и като пропеленти в газови патрони.

Протоколът за защита на озоновия слой изпълни задачата, твърдят ученитеМонреалският протокол изпълни задачата си - наблюденията показват, че съдържанието на озоноразрушаващи вещества в атмосферата намалява, а с помощта на споразумението научната общност постигна голям напредък в разбирането на процесите в атмосферата, свързани с озона слой, каза представителят на Русия в Международната комисия по озон, водещ изследовател, каза за РИА Новости Института по физика на атмосферата на Руската академия на науките на името на Обухов Александър Груздев.

През 2012 г., когато Монреалският протокол отбеляза своята 25-та годишнина, експерти от Програмата на ООН за околната среда (UNEP) посочиха опазването на озоновия слой като един от четирите ключови екологични проблема, в които човечеството е постигнало значителен напредък. В същото време UNEP отбеляза, че съдържанието на озон в стратосферата е престанало да намалява от 1998 г. и според учените до 2050-2075 г. може да се върне към нивата, регистрирани преди 1980 г.

Озонов смог

На 30 километра от повърхността на Земята озонът се "държа" добре, но в тропосферата, повърхностния слой, се оказва опасен замърсител. Според UNEP концентрациите на тропосферния озон в Северното полукълбо са се утроили почти през последните 100 години, което го прави третият по големина "антропогенен" парников газ.

И тук озонът не се отделя в атмосферата, а се образува под въздействието на слънчевата радиация във въздуха, който вече е замърсен от "предшественици" на озона - азотни оксиди, летливи въглеводороди и някои други съединения. В градовете, където озонът е един от основните компоненти на смога, емисиите от превозните средства са косвено "виновни" за появата му.

Не само хората и климатът страдат от приземния озон. UNEP изчислява, че намаляването на тропосферния озон може да помогне за спасяването на около 25 милиона тона ориз, пшеница, соя и царевица, които се губят всяка година от този токсичен за растенията газ.

Приморски експерти: озоновите дупки се появяват, но не е ясно кой е виновенПричините за появата на озонови дупки все още са спорна тема сред специалистите. В деня на защитата на озоновия слой експерти от Приморие разказаха на РИА Новости за теориите за увреждането му и как съседен Китай, чиято енергетика се основава на въглища, влияе върху състоянието на тази част от стратосферата.

Именно защото приземният озон вече не е толкова полезен, специалистите по метеорология и мониторинг на околната среда непрекъснато следят концентрациите му във въздуха на големите градове, включително Москва.

Полезен озон

„Едно от много интересните свойства на озона е бактерицидността. Той е практически първият сред всички подобни вещества, хлор, манганов пероксид, хлорен оксид“, казва Вадим Самойлович.

Същата екстремна природа на озона, която го прави много силен окислител, обяснява обхвата на този газ. Озонът се използва за стерилизация и дезинфекция на помещения, дрехи, инструменти и, разбира се, пречистване на вода - както питейна, така и промишлена и дори отпадна.

Освен това експертът подчертава, че в много страни озонът се използва като заместител на хлора в заводите за избелване на целулоза.

„Хлорът (при взаимодействие) с органичните дава съответно органохлори, които са много по-токсични от обикновения хлор. Като цяло това (появата на токсични отпадъци – бел.ред.) може да се избегне или чрез рязко намаляване на концентрацията на хлор, или просто премахването му. Един от вариантите е замяната на хлора с озон", обясни Самойлович.

Въздухът също може да се озонира и това също дава интересни резултати - например в Иваново специалисти от Всеруския научноизследователски институт по охрана на труда и техни колеги проведоха редица изследвания, по време на които "в предачните цехове определено количество озон беше добавен към обикновените вентилационни канали." В резултат на това разпространението на респираторните заболявания намалява, а производителността на труда, напротив, нараства. Озонирането на въздуха в складовете за хранителни стоки може да повиши безопасността им, а такъв опит има и в други страни.

Озонът е токсичен

Австралийските полети произвеждат най-токсичния озонИзследователите са открили "място" с ширина хиляда километра в Тихия океан, където тропосферният озон се генерира най-ефективно, както и полетите, произвеждащи най-много озон, всички предназначени за Австралия или Нова Зеландия.

Уловката с използването на озон е същата – неговата токсичност. В Русия пределно допустимата концентрация (ПДК) на озон в атмосферния въздух е 0,16 милиграма на кубичен метър, а във въздуха на работната зона - 0,1 милиграма. Следователно, отбелязва Самойлович, същото озониране изисква постоянен мониторинг, което значително усложнява въпроса.

"Това все още е доста сложна техника. Много по-лесно е да излеете кофа с някакъв бактерицид там, да го излеете и това е, но тук трябва да следвате, трябва да има някаква подготовка", казва ученият.

Озонът уврежда човешкия организъм бавно, но сериозно – продължителното излагане на замърсен с озон въздух увеличава риска от сърдечно-съдови и респираторни заболявания. Реагирайки с холестерола, той образува неразтворими съединения, което води до развитие на атеросклероза.

"При концентрации над пределно допустимите са възможни главоболие, дразнене на лигавиците, кашлица, световъртеж, обща отпадналост, отслабване на сърдечната дейност. Токсичният приземен озон води до поява или обостряне на респираторни заболявания, деца, възрастните хора и астматиците са изложени на риск“, се отбелязва на уебсайта на Централната аерологична обсерватория (ЦАО) на Росхидромет.

Озон експлозив

Озонът е вреден не само при вдишване - клечките също трябва да бъдат скрити, защото този газ е много експлозивен. Традиционно 300-350 милилитра на литър въздух се считат за "праг" за опасни нива на озон, въпреки че някои учени работят с по-високи нива, казва Самойлович. Но течният озон - същата тази синя течност, която потъмнява, докато се охлажда - експлодира спонтанно.

Именно това пречи на използването на течен озон като окислител в ракетното гориво – такива идеи се появяват малко след началото на космическата ера.

"Нашата лаборатория в университета възникна точно на такава идея. Всяко ракетно гориво има своя собствена калоричност в реакцията, тоест колко топлина се отделя, когато изгори, и оттам колко мощна ще бъде ракетата. Така че, това Известно е, че най-мощният вариант е течният водород, смесен с течен озон… Но има един недостатък: течният озон експлодира и експлодира спонтанно, тоест без видима причина“, казва представител на Московския държавен университет.

Според него и съветските, и американските лаборатории са похарчили "огромно много усилия и време, за да го направят по някакъв начин безопасен (бизнес) - оказа се, че е невъзможно да се направи". Самойлович си спомня, че един ден колеги от САЩ успяха да получат особено чист озон, който "изглеждаше" не избухна, "всички вече биеха тимпаните", но тогава цялата инсталация избухна и работата беше спряна.

„Имахме случаи, когато, да речем, колба с течен озон стои, стои, в нея се налива течен азот и след това - или азотът е изкипял там, или нещо подобно - идваш, но половината от инсталацията я няма, всичко се е разбило на прах. Защо е избухнало – кой знае“, отбелязва ученият.

1. Какво знаем за ОЗОНА?

Озонът (от гръцки ozon - миришещ) е син газ с остра миризма, силен окислител. Озонът е алотроп на кислорода. Молекулна формула на O3. Той е 2,5 пъти по-тежък от кислорода. Използва се за дезинфекция на вода, храна и въздух.

Технологии

На базата на коронна озон технология е разработен мултифункционалният анионен озонатор Green World, който използва озон за дезинфекция и стерилизация.

Характеристики на химичния елемент озон

Озонът, чието научно наименование е O3, се получава чрез комбиниране на три кислородни атома.Той има висока окислителна функция, която е ефективна при дезинфекция и стеаризация. Той е в състояние да унищожи повечето бактерии във водата и въздуха. Смята се за ефективен дезинфектант и антисептик. Озонът е важен компонент на атмосферата. Нашата атмосфера съдържа 0,01ppm-0,04ppm озон, който балансира нивата на бактериите в природата. Озонът също се произвежда естествено от мълнии по време на гръмотевични бури. По време на електрическия разряд на мълнията се отделя приятна сладникава миризма, която наричаме свеж въздух.

Молекулите на озон са нестабилни и много бързо се разпадат на молекули кислород. Това качество прави озона ценен пречиствател на газ и вода. Молекулите на озон се свързват с молекули на други вещества и се разпадат, в резултат на което окислява органичните съединения, превръщайки ги в безвреден въглероден диоксид и вода. Тъй като озонът се разпада лесно на кислородни молекули, той е значително по-малко токсичен от други дезинфектанти като хлора. Наричат ​​го още "най-чистият окислител и дезинфектант".

Свойства на озона – убива микроорганизмите

1. убива бактериите

а) убива повечето коли бактерии и стафилококи във въздуха

б) убива 99,7% от коли бактериите и 99,9% от стафилококите по повърхността на предметите

в) убива 100% от коли бактерии, стафилококи и микроби от групата на салмонела във фосфатни съединения

г) Убива 100% от коли-бактериите във водата

2. Унищожава спорите на бактериите

а) унищожава спорите на brevibacteium

б) способността да унищожава бактериите във въздуха

в) Убива 99,999% от спорите на brevibacteium във вода

3. унищожава вирусите

а) унищожава 99,99% HBsAg и 100% HAAg

б) унищожава вируса на грипа във въздуха

в) унищожава PVI и вируса на хепатит А във вода за секунди или минути

г) унищожава вируса SA-11 във вода

д) когато концентрацията на озон в кръвния серум достигне 4 mg/l, той е в състояние да унищожи ХИВ в 106cd50/ml

а) убива 100% Aspergillus versicolor и Penicillium

б) убива 100% от aspergillusniger, fusariumoxysporumf.sp.melonogea и fusariumoxysporumf.sp. lycopersici

в) убива аспергилус нигер и кандида бактериите

2. Как се образува озонът в природата?

Образува се от молекулярен кислород (O2) по време на електрически разряд или под действието на ултравиолетово лъчение. Това е особено забележимо на места, богати на кислород: в гората, в крайбрежната зона или близо до водопад. Когато е изложен на слънчева светлина, кислородът в капка вода се превръща в озон. Миризмата на озон се усеща и след гръмотевична буря, когато се образува от електрически разряд.

3. Защо въздухът изглежда по-чист след гръмотевична буря?

Озонът окислява примесите от органични вещества и дезинфекцира въздуха, като придава приятна свежест (мирис на гръмотевична буря). Характерната миризма на озон се появява при концентрации от 10-7%.

4. Какво представлява озоносферата? Какво е влиянието му върху живота на планетата?

Основната маса озон в атмосферата се намира на височина от 10 до 50 km с максимална концентрация на височина 20-25 km, образувайки слой, наречен озоносфера.

Озоносферата отразява тежката ултравиолетова радиация, предпазва живите организми от вредното въздействие на радиацията. Благодарение на образуването на „озон от кислорода на въздуха животът на сушата стана възможен.

5. Кога е открит озонът и каква е историята на употребата му?

Озонът е описан за първи път през 1785 г. Холандският физик Мак Ван Марум.

През 1832г проф. Шонбейн от Базелския университет публикува книгата „Химическо производство на озон“. Той му дава името "озон" от гръцки "миришещ".

През 1857г Вернер фон Сименс проектира първата техническа инсталация за пречистване на питейна вода. Оттогава озонирането дава възможност за получаване на хигиенично чиста вода.

До 1977г По света има повече от 1000 инсталации за озониране на питейна вода. В момента 95% от питейната вода в Европа се третира с озон. Озонирането е широко разпространено в Канада и САЩ. В Русия има няколко големи станции, които се използват за последваща обработка на питейна вода, подготовка на вода за плувни басейни и за дълбоко пречистване на отпадъчни води в системата за рециклиране на вода на автомивки.

Озонът е използван за първи път като антисептик по време на Първата световна война.

От 1935г започна да използва ректално приложение на озоно-кислородна смес за лечение на различни чревни заболявания (проктит, хемороиди, улцерозен колит, фистули, потискане на патогенни микроорганизми, възстановяване на чревната флора).

Изследването на ефекта на озона направи възможно използването му в хирургическата практика при инфекциозни лезии, лечение на туберкулоза, пневмония, хепатит, херпесна инфекция, анемия и др.

в Москва през 1992 г. под ръководството на заслужилия учен на Руската федерация, доктор по медицина. Змизговой А.В. е създаден "Научно-практически център по озонотерапия", където озонът се използва за лечение на широк спектър от заболявания. Продължава разработването на ефективни безвредни методи за излагане с озон. Днес озонът се счита за популярно и ефективно средство за дезинфекция на вода, въздух и пречистване на храни. Също така смесите кислород-озон се използват при лечението на различни заболявания, козметологията и много области на управление.

6. Можете ли да дишате озон? Озонът вреден газ ли е?

Наистина вдишването на високи концентрации на озон е опасно, може да изгори лигавицата на дихателните органи.

Озонът е силен окислител. Тук се крият неговите положителни и вредни свойства. Всичко зависи от концентрацията, т.е. от процентното съдържание на озон във въздуха. Действието му е като огън... В малки количества поддържа и лекува, в големи може да разруши.

7. Кога се използват ниски и високи концентрации на озон?

За дезинфекция се използват относително високи концентрации, докато по-ниските концентрации на озон не увреждат протеиновите структури и насърчават заздравяването.

8. Какъв е ефектът на озона върху вирусите?

Озонът потиска (инактивира) вируса както извън, така и вътре в клетката, като частично разрушава обвивката му. Процесът на неговото възпроизвеждане спира и способността на вирусите да се свързват с клетките на тялото се нарушава.

9. Как се проявява бактерицидното свойство на озона при излагане на микроорганизми?

При излагане на озон върху микроорганизми, включително дрожди, тяхната клетъчна мембрана се уврежда локално, което води до тяхната смърт или невъзможност за размножаване. Отбелязано е повишаване на чувствителността на микроорганизмите към антибиотици.

Експериментите показват, че газообразният озон убива почти всички видове бактерии, вируси, плесени и подобни на дрожди гъбички и протозои. Озонът в концентрации от 1 до 5 mg/l води до смърт на 99,9% от Escherichia coli, стрептококи, мукобактерии, филококи, Escherichia и Pseudomonas aeruginosa, Proteus, Klebsiella и др. в рамките на 4-20 минути.

10. Как действа озонът в неживата природа?

Озонът реагира с повечето органични и неорганични вещества. В процеса на реакции се образуват кислород, вода, въглеродни оксиди и висши оксиди на други елементи. Всички тези продукти не замърсяват околната среда и не водят до образуване на канцерогенни вещества, за разлика от съединенията на хлора и флуора.

11. Могат ли да бъдат опасни съединенията, образувани в жилищните помещения по време на озонирането на въздуха?

Концентрациите на озон, създадени от битов озонатор, водят до образуването на безвредни съединения в жилищните помещения. В резултат на озонирането на помещението се наблюдава повишаване на съдържанието на кислород във въздуха и пречистване от вируси и бактерии.

12. Какви съединения се образуват в резултат на озониране на въздуха в помещенията?

Повечето от съединенията, които ни заобикалят, реагират с озона, за да образуват безвредни съединения.

Повечето от тях се разлагат на въглероден диоксид, вода и свободен кислород. В някои случаи се образуват неактивни (безвредни) съединения (оксиди). Има и така наречените нереактивни вещества - оксиди на титан, силиций, калций и др. Те не реагират с озон.

13. Необходимо ли е озониране на въздуха в климатизирани помещения?

След преминаване на въздуха през климатици и отоплителни уреди, съдържанието на кислород във въздуха намалява и нивото на токсичните компоненти на въздуха не намалява. Освен това самите стари климатици са източник на замърсяване и зараза. "Синдром на затворената стая" - главоболие, умора, чести дихателни проблеми. Озонирането на такива помещения е просто необходимо.

14. Може ли климатикът да се дезинфекцира?

Да, можеш.

15. Ефективно ли е използването на озониране на въздуха за премахване на миризми от задимени помещения и помещения след ремонт (миризми на боя, лак)?

Да, ефективно е. Обработката трябва да се извърши няколко пъти, съчетана с мокро почистване.

16. Какви концентрации на озон са вредни за бактериите, гъбичките във въздуха на дома?

Концентрация от 50 озонови частици на 1 000 000 000 въздушни частици значително намалява замърсяването на въздуха. Особено силно въздействие има върху коли коли, салмонела, стафилококус ауреус, кандида, аспергилус.

17. Има ли изследвания за ефектите на озонирания въздух върху хората?

По-конкретно е описан експеримент, който е проведен в продължение на 5 месеца с две групи хора - контролна и тестова.

Въздухът в стаята на тестовата група беше изпълнен с озон в концентрация от 15 частици озон на 1 000 000 000 частици въздух. Всички субекти отбелязват добро здраве, изчезване на раздразнителност. Лекарите отбелязват повишаване на съдържанието на кислород в кръвта, укрепване на имунната система, нормализиране на налягането и изчезване на много симптоми на стрес.

18. Озонът вреден ли е за телесните клетки?

Концентрациите на озон, създадени от битовите озонатори, потискат вирусите и микроорганизмите, но не увреждат клетките на тялото, т.к. озонът не уврежда кожата. Здравите клетки на човешкото тяло имат естествена защита срещу вредните ефекти на окисляването (антиоксидант). С други думи, ефектът на озона е избирателен по отношение на живите организми.

Това не изключва прилагането на обезпечителни мерки. По време на процеса на озониране престоят в стаята е нежелателен, а след озониране стаята трябва да се проветри. Озонаторът трябва да се постави на място, недостъпно за деца или да е невъзможно да се включи.

19. Каква е производителността на озонатора?

При нормален режим - 200 mg / час, с подобрен - 400 mg / час. Каква е концентрацията на озон в помещението в резултат на работата на озонатора? Концентрацията зависи от обема на помещението, от местоположението на озонатора, от влажността и температурата на въздуха. Озонът не е стабилен газ и се разлага бързо, така че концентрацията на озон силно зависи от времето. Индикативни данни 0.01 - 0.04 PPm.

20. Какви концентрации на озон във въздуха се считат за пределни?

Концентрации на озон в диапазона от 0,5 - 2,5 PPm (0,0001 mg/l) се считат за безопасни.

21. Защо се използва озонирането на водата?

Озонът се използва за дезинфекция, отстраняване на примеси, миризма и цвят на водата.

1. За разлика от хлорирането и флуорирането на водата, по време на озонирането във водата не се въвежда нищо чуждо (озонът бързо се разлага). В същото време минералният състав и pH остават непроменени.

2. Озонът има най-голямото дезинфекционно свойство срещу патогени.

3. Органичните вещества във водата се унищожават, като по този начин се предотвратява по-нататъшното развитие на микроорганизмите.

4. Без образуване на вредни съединения повечето химикали се унищожават. Те включват пестициди, хербициди, петролни продукти, детергенти, серни и хлорни съединения, които са канцерогени.

5. Металите се окисляват до неактивни съединения, включително желязо, манган, алуминий и др. Оксидите се утаяват и лесно се филтрират.

6. Бързо разлагащият се озон се превръща в кислород, подобрявайки вкуса и лечебните свойства на водата.

23. Какъв е индексът на киселинност на водата, преминала през озониране?

Водата има леко алкално pH = 7,5 - 9,0. Тази вода се препоръчва за пиене.

24. Колко се увеличава съдържанието на кислород във водата след озониране?

Съдържанието на кислород във водата се увеличава 12 пъти.

25. Колко бързо се разпада озонът във въздуха, във водата?

Във въздуха след 10 минути. концентрацията на озон намалява наполовина, образувайки кислород и вода.

Във вода след 20-30 минути. озонът се разделя наполовина, образувайки хидроксилна група и вода.

26. Как нагряването на водата влияе върху съдържанието на кислород в нея?

Съдържанието на кислород във водата намалява след нагряване.

27. Какво определя концентрацията на озон във водата?

Концентрацията на озон зависи от примесите, температурата, киселинността на водата, материала и геометрията на контейнера.

28. Защо се използва молекулата O 3, а не O 2 ?

Озонът е около 10 пъти по-разтворим във вода от кислорода и е силно запазен. Колкото по-ниска е температурата на водата, толкова по-дълго време за съхранение.

29. Защо е добре да пием кислородна вода?

Използването на озон увеличава консумацията на глюкоза от тъканите и органите, повишава насищането на кръвната плазма с кислород, намалява степента на кислородно гладуване и подобрява микроциркулацията.

Озонът има положителен ефект върху метаболизма на черния дроб и бъбреците. Подпомага работата на сърдечния мускул. Намалява дихателната честота и увеличава дихателния обем.

30. За какво служи битовият озонатор?

Домакинският озонатор може да се използва за:

дезинфекция и дезодориране на въздуха в жилищни помещения, в бани и тоалетни, съблекални, шкафове, хладилници и др.;

обработка на храни (месо, риба, яйца, зеленчуци и плодове);

подобряване на качеството на водата (дезинфекция, обогатяване с кислород, елиминиране на хлор и други вредни примеси);

домашна козметология (елиминиране на пърхот, акне, гаргара, миене на зъби, премахване на гъбични заболявания, приготвяне на озонирано масло);

грижа за домашни любимци и риби;

поливане на стайни растения и обработка на семена;

избелване и оцветяване на лен;

обработка на обувки.

31. Какъв е ефектът от използването на озон в медицинската практика?

Озонът има антибактериално, антивирусно действие (инактивиране на вируси и унищожаване на спори).

Озонът активира и нормализира редица биохимични процеси.

Ефектът, получен от озонотерапията се характеризира с:

активиране на процесите на детоксикация, има потискане

активност на външни и вътрешни токсини;

активиране на метаболитни процеси (метаболитни процеси);

повишена микроциркулация (кръвоснабдяване

подобряване на реологичните свойства на кръвта (кръвта става подвижна);

има подчертан аналгетичен ефект.

32. Как озонът влияе на човешкия имунитет?

Повишава клетъчния и хуморален имунитет. Фагоцитозата се активира, синтезът на интерферони и други неспецифични системи на тялото се засилва.

33. Как озонирането влияе на метаболитните процеси?

Използването на озон увеличава консумацията на глюкоза от тъканите и органите, повишава насищането на кръвната плазма с кислород, намалява степента на кислородно гладуване и подобрява микроциркулацията. Озонът има положителен ефект върху метаболизма на черния дроб и бъбреците. Подпомага работата на сърдечния мускул. Намалява дихателната честота и увеличава дихателния обем.

34. Озонът се образува при заваряване и при работа на копирна машина. Вреден ли е този озон?

Да, вредно е, тъй като в този случай се образуват опасни примеси. Озонът, произведен от озонатора, е чист и следователно безвреден.

35. Има ли разлика между промишлени, медицински и битови озонатори?

Индустриалните озонатори дават висока концентрация на озон, опасна за домашна употреба.

Медицинските и битовите озонатори са близки по отношение на ефективността, но медицинските са предназначени за по-дълъг период на непрекъсната работа.

36. Какви са сравнителните характеристики на дезинфекцията при използване на ултравиолетови единици и озонатори?

Озонът е 2,5 - 6 пъти по-ефективен от ултравиолетовите лъчи и 300 - 600 пъти по-ефективен от хлора по отношение на способността му да унищожава бактерии и вируси. В същото време, за разлика от хлора, озонът унищожава дори кистите на червеите и херпесния вирус и туберкулозата.

Озонът премахва органични и химични вещества от водата, разлагайки ги до вода, въглероден диоксид, образувайки утайка от неактивни елементи.

Озонът лесно окислява железните и мангановите соли, образувайки неразтворими вещества, които се отстраняват чрез утаяване или филтриране. В резултат на това озонираната вода е безопасна, бистра и приятна на вкус.

37. Можете ли да дезинфекцирате съдове с озон?

да Добре е да дезинфекцирате детски съдове, съдове за консервиране и др. За да направите това, поставете съдовете в съд с вода, спуснете въздуховода с разделител. Обработвайте 10-15 минути.

38. От какви материали трябва да бъдат изработени съдовете за озониране?

Стъкло, керамика, дърво, пластмаса, емайлирани (без стружки или пукнатини). Не използвайте метални, включително алуминиеви и медни съдове. Каучукът не издържа на контакт с озон.

Анионният озонатор на американската корпорация Green World ще ви помогне не само да поддържате, но и значително да подобрите здравето си. Имате възможност да използвате един незаменим уред във вашия дом - анионен озонатор, който съчетава всички качества и функционалност както на йонизатор на въздух, така и на озонатор (мултифункционален...

Озонаторът за автомобил е снабден с осветление и ароматизатор. Режимите на озониране и йонизация могат да бъдат включени едновременно. Тези режими могат да се активират и поотделно. Този озонатор е незаменим при дълги пътувания, когато умората на водача се увеличава, зрението и паметта се влошават. Озонаторът облекчава сънливостта, дава жизненост поради притока на...

Учените за първи път разбраха за съществуването на непознат газ, когато започнаха да експериментират с електростатични машини. Това се случи през 17 век. Но те започнаха да изучават новия газ едва в края на следващия век. През 1785 г. холандският физик Мартин ван Марум създава озон чрез пропускане на електрически искри през кислород. Името озон се появява едва през 1840 г.; изобретен е от швейцарския химик Кристиан Шьонбайн, произлизащ от гръцкото озон, миризма. Химическият състав на този газ не се различава от кислорода, но е много по-агресивен. И така, той моментално окисли безцветен калиев йодид с освобождаването на кафяв йод; Шенбейн използва тази реакция, за да определи озона чрез степента на синьо на хартия, импрегнирана с разтвор на калиев йодид и нишесте. Дори живакът и среброто, които са неактивни при стайна температура, се окисляват в присъствието на озон.

Оказа се, че молекулите на озона, подобно на кислорода, се състоят само от кислородни атоми, но не от два, а от три. Кислород O2 и озон O3 са единственият пример за образуване на две газообразни (при нормални 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“ към молекулите на О2 на свободни кислородни атоми, които се образуват от кислородни молекули под действието на електрически разряди, ултравиолетови лъчи, гама лъчи, бързи електрони и други високоенергийни частици. Озонът винаги мирише в близост до работещи електрически машини, в които четките „блестят“, близо до бактерицидни живачно-кварцови лампи, които излъчват ултравиолетово лъчение. Кислородните атоми също се отделят по време на някои химични реакции. Озонът се образува в малки количества при електролиза на подкиселена вода, при бавно окисляване на мокър бял фосфор във въздуха, при разлагане на съединения с високо съдържание на кислород (KMnO4, K2Cr2O7 и др.), Под действието на флуор върху водата или върху бариев пероксид 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 характерната миризма на озон.
Реакцията 3O2 → 2O3 е силно ендотермична: 142 kJ трябва да бъдат изразходвани за производството на 1 мол озон. Обратната реакция протича с освобождаване на енергия и се осъществява много лесно. Съответно озонът е нестабилен. При липса на примеси газообразният озон се разлага бавно при температура от 70° C и бързо над 100° C. Скоростта на разлагане на озона се увеличава значително в присъствието на катализатори. Те могат да бъдат газове (например азотен оксид, хлор) и много твърди вещества (дори стени на съдове). Поради това чистият озон се получава трудно, а работата с него е опасна поради възможността от експлозия.

Не е изненадващо, че в продължение на много десетилетия след откриването на озона дори неговите основни физически константи бяха неизвестни: дълго време никой не успя да получи чист озон. Както Д. И. Менделеев пише в своя учебник „Основи на химията“, „при всички методи за получаване на газообразен озон съдържанието му в кислород винаги е незначително, обикновено само няколко десети от процента, рядко 2% и само при много ниски температури достига 20%“. Едва през 1880 г. френските учени J. Gotfeil и P. Chappui получават озон от чист кислород при температура минус 23 ° C. Оказва се, че в дебел слой озонът има красив син цвят. Когато охладеният озониран кислород бавно се компресира, газът става тъмносин и след бързото освобождаване на налягането температурата спада още повече и се образуват тъмно лилави течни озонови капки. Ако газът не се охлади или компресира бързо, тогава озонът моментално, с жълта светкавица, се превръща в кислород.

По-късно е разработен удобен метод за синтез на озон. Ако концентриран разтвор на перхлорна, фосфорна или сярна киселина се подложи на електролиза с охладен анод, направен от платина или оловен (IV) оксид, тогава газът, освободен от анода, ще съдържа до 50% озон. Физическите константи на озона също бяха прецизирани. Той се втечнява много по-леко от кислорода при -112°C (кислород при -183°C). При –192,7°C озонът се втвърдява. Твърдият озон е синьо-черен на цвят.

Експериментите с озон са опасни. Газообразният озон може да избухне, ако концентрацията му във въздуха надвишава 9%. Течният и твърдият озон експлодират 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). Тези разтвори са сини на цвят.

Химични свойства на озона.

Озонът се характеризира с изключително висока реактивност. Озонът е един от най-силните окислители и в това отношение отстъпва само на флуора и кислородния флуорид OF2. Активният принцип на озона като окислител е атомарният кислород, който се образува при разпадането на озоновата молекула. Следователно, действайки като окислител, молекулата на озона, като правило, "използва" само един кислороден атом, докато другите два се освобождават под формата на свободен кислород, например 2KI + O3 + H2O → I2 + 2KOH + O2. Много други съединения се окисляват по същия начин. Има обаче изключения, когато молекулата на озона използва всичките три кислородни атома, които има, за окисляване, например 3SO2 + O3 → 3SO3; Na2S + O3 → Na2SO3.

Много важна разлика между озона и кислорода е, че озонът проявява окислителни свойства дори при стайна температура. Например PbS и Pb(OH)2 не реагират с кислород при нормални условия, докато в присъствието на озон сулфидът се превръща в PbSO4, а хидроксидът в PbO2. Ако концентриран разтвор на амоняк се излее в съд с озон, ще се появи бял дим - това е окислен с озон амоняк до амониев нитрит NH4NO2. Особено характерна за озона е способността да „почернява“ сребърните предмети с образуването на AgO и Ag2O3.

Като прикрепи един електрон и се превърне в отрицателен йон O3–, молекулата на озона става по-стабилна. "Озонатните 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 същото време твърдата основа ефективно свързва водата, което предотвратява незабавната хидролиза на озонида. Въпреки това, с излишък на вода, озонидите бързо се разлагат: 4KO3 + 2H2O → 4KOH + 5O2. Разлагането се извършва и по време на съхранение: 2KO3 → 2KO2 + O2. Озонидите са силно разтворими в течен амоняк, което позволява да се изолират в чиста форма и да се изследват свойствата им.

Органичните вещества, с които озонът влиза в контакт, той обикновено унищожава. Така че озонът, за разлика от хлора, е в състояние да разцепи бензеновия пръстен. Когато работите с озон, не можете да използвате гумени тръби и маркучи - те моментално ще „изтекат“. Озонът реагира с органични съединения с освобождаване на голямо количество енергия. Например етер, алкохол, памучна вата, навлажнена с терпентин, метан и много други вещества се запалват спонтанно при контакт с озониран въздух, а смесването на озон с етилен води до силна експлозия.

Използването на озон.

Озонът не винаги "изгаря" органичните вещества; в редица случаи е възможно да се извършат специфични реакции със силно разреден озон. Например, озонирането на олеинова киселина (тя се среща в големи количества в растителните масла) произвежда азелаинова киселина HOOC(CH2)7COOH, която се използва за производството на висококачествени смазочни масла, синтетични влакна и пластификатори за пластмаси. По същия начин се получава адипинова киселина, която се използва при синтеза на найлон. През 1855 г. Шьонбайн открива реакцията на ненаситени съединения, съдържащи двойни връзки С=С, с озон, но едва през 1925 г. немският химик Х. Щаудингер установява механизма на тази реакция. Молекулата на озона се присъединява към двойната връзка, за да образува озонид, този път органичен, и кислороден атом замества една от връзките C=C, а групата –О–О– замества другата. Въпреки че някои органични озониди са изолирани в чиста форма (например етилен озонид), тази реакция обикновено се извършва в разреден разтвор, тъй като озонидите в свободно състояние са много нестабилни експлозиви. Реакцията на озониране на ненаситени съединения се радва на голямо уважение сред органичните химици; проблеми с тази реакция често се предлагат дори на училищни олимпиади. Факт е, че когато озонидът се разлага с вода, се образуват две молекули алдехид или кетон, които лесно се идентифицират и допълнително установяват структурата на първоначалното ненаситено съединение. Така в началото на 20-ти век химиците установяват структурата на много важни органични съединения, включително природни, съдържащи C=C връзки.

Важна област на приложение на озона е дезинфекцията на питейна вода. Обикновено водата е хлорирана. Въпреки това, някои примеси във водата под действието на хлора се превръщат в съединения с много неприятна миризма. Поради това отдавна се предлага хлорът да се замени с озон. Озонираната вода не придобива чужд мирис и вкус; когато много органични съединения са напълно окислени с озон, се образуват само въглероден диоксид и вода. Пречистете с озон и отпадъчна вода. Продуктите от озоновото окисление дори на такива замърсители като феноли, цианиди, повърхностно активни вещества, сулфити, хлорамини са безвредни съединения без цвят и мирис. Излишният озон бързо се разлага с образуването на кислород. Озонирането на водата обаче е по-скъпо от хлорирането; освен това озонът не може да се транспортира и трябва да се произвежда на място.

Озон в атмосферата.

В атмосферата на Земята няма много озон – 4 милиарда тона, т.е. средно само 1 mg/m3. Концентрацията на озон нараства с отдалечаване от повърхността на Земята и достига максимум в стратосферата, на височина 20-25 км - това е "озоновият слой". Ако целият озон от атмосферата се събере близо до повърхността на Земята при нормално налягане, ще се получи слой с дебелина само около 2–3 mm. И такива малки количества озон във въздуха всъщност осигуряват живот на Земята. Озонът създава "защитен екран", който не позволява на суровите ултравиолетови лъчи на слънцето да достигнат земната повърхност, които са пагубни за всички живи същества.

През последните десетилетия се обръща голямо внимание на появата на т. нар. „озонови дупки“ – зони със значително намалено съдържание на стратосферен озон. През такъв "спукан" щит до повърхността на Земята достига по-твърдата ултравиолетова радиация на Слънцето. Затова учените отдавна наблюдават озона в атмосферата. През 1930 г. английският геофизик С. Чапман предлага схема от четири реакции, за да обясни постоянната концентрация на озон в стратосферата (тези реакции се наричат ​​цикъл на Чапман, в който М означава всеки атом или молекула, която отвежда излишната енергия):

O2 → 2O
O + O + M → O2 + M
O + O3 → 2O2
O3 → O2 + O.

Първата и четвъртата реакция от този цикъл са фотохимични, протичат под въздействието на слънчевата радиация. За разлагането на кислородна молекула на атоми е необходимо лъчение с дължина на вълната по-малка от 242 nm, докато озонът се разпада, когато светлината се абсорбира в областта от 240–320 nm (последната реакция просто ни предпазва от твърдата ултравиолетова светлина, тъй като кислородът не абсорбира в тази спектрална област). Останалите две реакции са термични, т.е. преминават без действието на светлината. Много е важно третата реакция, водеща до изчезването на озона, да има енергия на активиране; това означава, че скоростта на такава реакция може да се увеличи чрез действието на катализатори. Както се оказа, основният катализатор за разпадане на озона е азотният оксид NO. Образува се в горните слоеве на атмосферата от азот и кислород под действието на най-тежката слънчева радиация. Веднъж попаднал в озоносферата, той 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 и стационарната концентрация на озон намалява. Има 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.

Озонът се разрушава и от прах и газове, които в големи количества навлизат в атмосферата по време на вулканични изригвания. Напоследък се предполага, че озонът е ефективен и при унищожаването на водорода, отделян от земната кора. Съвкупността от всички реакции на образуване и разпадане на озон води до факта, че средното време на живот на една озонова молекула в стратосферата е около три часа.

Предполага се, че освен естествени има и изкуствени фактори, влияещи върху озоновия слой. Добре известен пример са фреоните, които са източници на хлорни атоми. Фреоните са въглеводороди, в които водородните атоми са заменени с флуорни и хлорни атоми. Използват се в хладилна техника и за пълнене на аерозолни кутии. В крайна сметка фреоните попадат във въздуха и бавно се издигат все по-високо с въздушните течения, достигайки озоновия слой. Разграждайки се под действието на слънчевата радиация, самите фреони започват каталитично да разграждат озона. Все още не е известно точно до каква степен фреоните са виновни за "озоновите дупки" и въпреки това отдавна са взети мерки за ограничаване на употребата им.

Изчисленията показват, че за 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 с въздушни маси към долните слоеве. Приблизително 1,6 милиарда тона навлизат в приземния слой озон годишно. Животът на озоновата молекула в ниската част на атмосферата е много по-дълъг - повече от 100 дни, тъй като в повърхностния слой има по-малък интензитет на ултравиолетовото слънчево лъчение, което разрушава озона. Обикновено в тропосферата има много малко озон: 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 винаги има повече озон над океаните, отколкото над сушата, тъй като там озонът се разпада по-бавно. Измерванията в Сочи показаха, че въздухът близо до морския бряг съдържа 20% повече озон, отколкото в гората на 2 километра от брега.

Съвременните хора вдишват много повече озон от своите предци. Основната причина за това е увеличаването на количеството метан и азотни оксиди във въздуха. Така съдържанието на метан в атмосферата непрекъснато расте от средата на 19 век, когато започва използването на природен газ. В атмосфера, замърсена с азотни оксиди, метанът влиза в сложна верига от трансформации, включващи кислород и водни пари, резултатът от които може да се изрази с уравнението CH4 + 4O2 → HCHO + H2O + 2O3. Други въглеводороди също могат да действат като метан, например тези, които се съдържат в отработените газове на автомобили по време на непълното изгаряне на бензина. 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 се увеличава драстично, тъй като мълнията допринася за превръщането на кислорода в озон. Всъщност увеличението е незначително и не се случва по време на гръмотевична буря, а няколко часа преди нея. По време на гръмотевична буря и няколко часа след нея концентрацията на озон намалява. Това се обяснява с факта, че преди гръмотевична буря има силно вертикално смесване на въздушните маси, така че допълнително количество озон идва от горните слоеве. Освен това, преди гръмотевична буря, силата на електрическото поле се увеличава и се създават условия за образуване на коронен разряд в точките на различни обекти, например върховете на клоните. Освен това допринася за образуването на озон. И тогава, с развитието на гръмотевичен облак, под него възникват мощни възходящи въздушни течения, които намаляват съдържанието на озон директно под облака.
Интересен е въпросът за съдържанието на озон във въздуха на иглолистните гори. Например в курса по неорганична химия от Г. Реми може да се прочете, че „озонираният въздух на иглолистните гори“ е измислица. Така е? Нито едно растение не отделя озон, разбира се. Но растенията, особено иглолистните, отделят във въздуха много летливи органични съединения, включително ненаситени въглеводороди от терпеновия клас (има много от тях в терпентина). И така, в горещ ден едно борово дърво отделя 16 микрограма терпени на час за всеки грам сухо тегло на игличките. Терпените се отличават не само от иглолистни дървета, но и от някои широколистни дървета, сред които топола и евкалипт. А някои тропически дървета са в състояние да отделят 45 микрограма терпени на 1 g суха листна маса на час. В резултат на това един хектар иглолистна гора може да отдели до 4 кг органична материя на ден, а широколистна – около 2 кг. Залесената площ на Земята е милиони хектари и всички те отделят стотици хиляди тонове различни въглеводороди, включително терпени, годишно. А въглеводородите, както беше показано в примера с метана, под въздействието на слънчевата радиация и в присъствието на други примеси допринасят за образуването на озон. Експериментите показват, че при подходящи условия терпените наистина участват много активно 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.

Какво удоволствие е да се разхождаш след гръмотевична буря! Въздухът е чист и свеж, неговите ободряващи струи сякаш се вливат в белите дробове без никакво усилие. „Мирише на озон“, често казват в такива случаи. „Много полезно за здравето.“ Така е?

Някога озонът със сигурност се е смятал за полезен за здравето. Но ако концентрацията му надвиши определен праг, това може да причини много неприятни последици. В зависимост от концентрацията и времето на вдишване озонът предизвиква промени в белите дробове, дразнене на лигавицата на очите и носа, главоболие, световъртеж, понижаване на кръвното налягане; озонът намалява устойчивостта на организма към бактериални инфекции на дихателните пътища. Максимално допустимата му 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, може да се появят болки в гърдите, кашлица, безсъние, зрителната острота намалява. Ако вдишвате озон за дълго време в концентрация над 2 μg / l, последствията могат да бъдат по-тежки - до ступор и спад на сърдечната дейност. При съдържание на озон от 8–9 µg/l след няколко часа се появява белодробен оток, който е изпълнен със смърт. Но такива незначителни количества от дадено вещество обикновено се анализират трудно с конвенционалните химични методи. За щастие, човек усеща наличието на озон дори при много ниски концентрации - около 1 μg / l, при които нишестената йодирана хартия няма да посинее. За някои хора миризмата на озон в малки концентрации прилича на миризмата на хлор, на други - на серен диоксид, на трети - на чесън.

Не само самият озон е отровен. С участието му във въздуха например се образува пероксиацетилнитрат (PAN) CH3-CO-OONO2 - вещество, което има силно дразнещо, включително сълзотворно действие, което затруднява дишането, а в по-високи концентрации предизвиква сърдечна парализа. PAN е един от компонентите на така наречения фотохимичен смог, образуван през лятото в замърсен въздух (тази дума произлиза от английското smoke - дим и fog - мъгла). Концентрацията на озон в смога може да достигне 2 μg/l, което е 20 пъти по-високо от максимално допустимото. Трябва също така да се има предвид, че комбинираният ефект на озона и азотните оксиди във въздуха е десет пъти по-силен 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 „течения“ и се образува застояла зона. И така, в Лондон през 1952 г. повече от 4000 души умират от смог в рамките на няколко дни. Смогът в Ню Йорк през 1963 г. уби 350 души. Подобни истории имаше в Токио и други големи градове. Не само хората страдат от атмосферния озон. Американски изследователи са показали например, че в райони с високо съдържание на озон във въздуха експлоатационният живот на автомобилните гуми и други каучукови изделия значително намалява.
Как да намалим съдържанието на озон в приземния слой? Намаляването на емисиите на метан в атмосферата едва ли е реалистично. Остава и друг начин - да се намалят емисиите на азотни оксиди, без които не може да върви цикълът от реакции, водещи до озон. Този път също не е лесен, тъй като азотните оксиди се отделят не само от автомобили, но и (главно) от топлоелектрически централи.

Източниците на озон не са само на улицата. Образува се в рентгенови кабинети, във физиотерапевтични кабинети (източникът му са живачно-кварцови лампи), по време на работа на копирни машини (копирни машини), лазерни принтери (тук причината за образуването му е разряд с високо напрежение). Озонът е неизбежен спътник за производството на перхидрол, аргонно-дъгово заваряване. За да се намали вредното въздействие на озона, е необходимо да се оборудва качулката с ултравиолетови лампи, добра вентилация на помещението.

И все пак едва ли е правилно да се смята, че озонът е безусловно вреден за здравето. Всичко зависи от неговата концентрация. Изследванията показват, че свежият въздух свети много слабо в тъмното; причината за блясъка са окислителните реакции с участието на озон. Светене се наблюдава и при разклащане на вода в колба, в която предварително е напълнен озониран кислород. Това сияние винаги е свързано с наличието на малки количества органични примеси във въздуха или водата. При смесване на чист въздух с издишан човек, интензивността на сиянието се увеличава десетократно! И това не е изненадващо: в издишания въздух са открити микропримеси от етилен, бензен, ацеталдехид, формалдехид, ацетон и мравчена киселина. Те са "подчертани" от озон. В същото време "застояли", т.е. Напълно лишен от озон, макар и много чист, въздухът не предизвиква блясък и човек го усеща като "застоял". Такъв въздух може да се сравни с дестилирана вода: той е много чист, практически не съдържа примеси и е вредно да се пие. Така че пълната липса на озон във въздуха, очевидно, също е неблагоприятна за хората, тъй като увеличава съдържанието на микроорганизми в него, води до натрупване на вредни вещества и неприятни миризми, които озонът унищожава. По този начин става ясна необходимостта от редовно и продължително проветряване на помещенията, дори ако в тях няма хора: в крайна сметка озонът, който е влязъл в помещението, не се задържа дълго време в него - той частично се разлага , и до голяма степен се утаява (адсорбира) по стените и други повърхности. Трудно е да се каже колко озон трябва да има в стаята. Но в минимални концентрации озонът вероятно е необходим и полезен.

Иля Леенсън

Въведение

Озонът е просто вещество, алотропна модификация на кислорода. За разлика от кислорода, молекулата на озона се състои от три атома. При обикновени условия той е остро миришещ експлозивен газ със син цвят и има силни окислителни свойства.

Озонът е постоянен компонент на земната атмосфера и играе съществена роля за поддържането на живота в нея. В повърхностните слоеве на земната атмосфера рязко нараства концентрацията на озон. 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.

Следователно е необходимо да се установи какви ефекти може да има озонът върху биологичните тъкани.

Общи свойства на озона

Озонът е алотропна модификация на кислорода, състояща се от триатомни O 3 молекули. Молекулата му е диамагнитна и има ъглова форма. Връзката в молекулата е делокализирана, трицентрова.

Ориз. 1 Структура на озона

И двете O-O връзки в молекулата на озона имат еднаква дължина от 1,272 ангстрьома. Ъгълът между връзките е 116,78°. Централен кислороден атом sp²-хибридизиран, има една несподелена електронна двойка. Молекулата е полярна, диполният момент е 0,5337 D.

Естеството на химичните връзки в озона определя неговата нестабилност (след известно време озонът спонтанно се превръща в кислород: 2O3 -> 3O2) и висока окислителна способност (озонът е способен на редица реакции, в които молекулярен кислород не влиза). Окислителният ефект на озона върху органичните вещества 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 микроби. Озонът не е безразличен и към висшите организми. Продължителното излагане на атмосфера, съдържаща озон (например в стаи за физиотерапия и кварцово облъчване), може да причини тежки увреждания на нервната система. Следователно озонът в големи дози е токсичен газ. Максимално допустимата му концентрация във въздуха на работната зона е 0,0001 mg / литър. Замърсяването на въздуха с озон възниква при озонирането на водата, поради ниската й разтворимост.

История на откритията.

Озонът е открит за първи път през 1785 г. от холандския физик М. ван Марум чрез характерната миризма и окислителните свойства, които въздухът придобива, след като през него преминат електрически искри, както и чрез способността да действа върху живака при нормална температура, в резултат на което губи блясъка си и започва да залепва за стъкло. Въпреки това не е описано като ново вещество; ван Марум вярва, че се е образувала специална „електрическа материя“.

Срок озоне предложено от немския химик X. F. Schönbein през 1840 г. заради миризмата му, влиза в речниците в края на 19 век. Много източници дават приоритет на откриването на озона през 1839 г. на него. През 1840 г. Шонбейн показва способността на озона да измества йода от калиевия йодид:

Фактът за намаляване на обема на газа по време на превръщането на кислорода в озон беше експериментално доказан от Андрюс и Тет с помощта на стъклена тръба с манометър, напълнена с чист кислород, със запоени в нея платинени проводници, за да се получи електрически разряд.

физични свойства.

Озонът е син газ, който може да се види, когато се гледа през значителен слой с дебелина до 1 метър от озониран кислород. В твърдо състояние озонът е черен с виолетов оттенък. Течният озон има наситен син цвят; прозрачен в слой не по-голям от 2 mm. дебелина; доста издръжлив.

Имоти:

§ Молекулно тегло - 48 a.m.u.

§ Плътност на газа при нормални условия - 2,1445 g / dm³. Относителна плътност на газа за кислород 1,5; по въздух - 1,62

§ Плътност на течността при −183 °C - 1,71 g/cm³

§ Температура на кипене - -111,9 °C. (течният озон има 106 °C.)

§ Точка на топене - -197,2 ± 0,2 ° C (обикновено дадената т.пл. -251,4 ° C е погрешна, тъй като определянето му не отчита голямата способност на озона да преохлажда).

§ Разтворимост във вода при 0 °C - 0,394 kg/m³ (0,494 l/kg), тя е 10 пъти по-висока в сравнение с кислород.

§ В газообразно състояние озонът е диамагнитен, в течно състояние е слабо парамагнитен.

§ Миризмата е остра, специфична "метална" (според Менделеев - "миризма на рак"). При високи концентрации мирише на хлор. Миризмата се усеща дори при разреждане 1: 100 000.

Химични свойства.

Химичните свойства на озона се определят от неговата голяма способност да се окислява.

Молекулата O 3 е нестабилна и при достатъчни концентрации във въздуха при нормални условия спонтанно се превръща в O 2 за няколко десетки минути с отделяне на топлина. Повишаването на температурата и намаляването на налягането увеличават скоростта на преход към двуатомно състояние. При високи концентрации преходът може да бъде експлозивен.

Имоти:

§ Окисляване на метали

§ Окисляване на неметали

§ Взаимодействие с оксиди

§ Изгаряне

§ Образуване на озониди

Методи за получаване на озон

Озонът се образува в много процеси, придружени от освобождаване на атомен кислород, например при разлагане на пероксиди, окисление на фосфор и др. В промишлеността се получава от въздух или кислород в озонатори чрез действието на електрически разряд. O3 се втечнява по-лесно от O2 и следователно лесно се отделя. Озонът за озонотерапия в медицината се получава само от чист кислород. Когато въздухът се облъчи с твърда ултравиолетова радиация, се образува озон. Същият процес протича и в горните слоеве на атмосферата, където озоновият слой се формира и поддържа под въздействието на слънчевата радиация.