70-жылдары белгилүү болгон "озон катмары" деген сөз. өткөн кылымда, эбак чекке коюлган. Ошол эле учурда бул түшүнүк эмнени билдирерин жана озон катмарынын бузулушу эмне үчүн коркунучтуу экенин чындап түшүнгөн адамдар аз. Көптөр үчүн андан да чоң сыр – озон молекуласынын түзүлүшү, бирок ал озон катмарынын көйгөйлөрү менен түздөн-түз байланыштуу. Келгиле, озон, анын түзүлүшү жана өнөр жайда колдонулушу жөнүндө көбүрөөк билели.
Озон деген эмне
Озон, же ал ошондой эле активдүү кычкылтек деп аталат, бул ачуу металл жыты бар көк түстөгү газ.
Бул зат агрегациянын үч абалында тең болушу мүмкүн: газ, катуу жана суюк.
Ошол эле учурда жаратылышта озон газ түрүндө гана болуп, озон катмары деп аталган катмарды түзөт. Асман көк түстүү болгондуктан көк болуп көрүнөт.
Озон молекуласы кандай көрүнөт
Сиздин лакап атыңыз активдүүкычкылтек» озонду кычкылтекке окшоштугунан алган. Ошентип, бул заттардын негизги активдүү химиялык элементи кычкылтек (O) болуп саналат. Бирок, кычкылтек молекуласында анын 2 атому болсо, озон молекуласы (формула - O3) бул элементтин 3 атомунан турат.
Ушул түзүлүштөн улам озондун касиеттери кычкылтектикине окшош, бирок айкыныраак. Атап айтканда, O2 сыяктуу, O3эң күчтүү кычкылдандыргыч.
Ар бир адам эстеп калуусу өтө маанилүү болгон бул "байланыштуу" заттардын ортосундагы эң маанилүү айырма: озонду дем алуу мүмкүн эмес, ал уулуу жана дем алган учурда өпкөлөрдү жабыркатат, ал тургай адамды өлтүрүшү мүмкүн.. Ошол эле учурда, O3 абаны уулуу кирлерден тазалоо үчүн эң сонун. Айтмакчы, дал ушундан улам жамгырдан кийин дем алуу оңой болот: озон абадагы зыяндуу заттарды кычкылдандырат жана ал тазаланат.
Озон молекуласынын модели (3 кычкылтек атомунан турат) бир аз бурчтун сүрөтүнө окшош жана анын өлчөмү 117°. Бул молекуланын жупташкан электрондору жок, ошондуктан диамагниттик. Кошумчалай кетсек, ал бир эле элементтин атомдорунан турганына карабастан, полярдуулукка ээ.
Берилген молекуланын эки атому бири-бири менен бекем байланышкан. Бирок үчүнчү менен байланыш анча ишенимдүү эмес. Ушул себептен улам, озон молекуласы (моделдин сүрөтүн төмөндө көрүүгө болот) абдан морт жана пайда болгондон кийин көп өтпөй бузулат. Эреже катары, ар кандай ажыроо реакциясында O3 кычкылтек бөлүнүп чыгат.
Озондун туруксуздугунан улам аны өндүрүү мүмкүн эмесжыйноо жана сактоо, ошондой эле башка заттар сыяктуу транспорт. Ушул себептен аны өндүрүү башка заттарга караганда кымбатыраак.
Ошол эле учурда O3молекулаларынын жогорку активдүүлүгү бул заттын эң күчтүү кычкылдандыруучу агент болушуна мүмкүндүк берет. кычкылтек жана хлордон да коопсуз.
Эгер озон молекуласы бузулуп, O2 бөлүп чыгарса, бул реакция дайыма энергиянын бөлүнүп чыгышы менен коштолот. Ошол эле учурда тескери процесс болушу үчүн (O3 дан O2 түзүлүшү), аны сарптоо керек. андан кем эмес.
Газ абалында озон молекуласы 70°C температурада ажырайт. Ал 100 градуска же андан да жогору көтөрүлсө, реакция бир топ ылдамдайт. Кошумчалардын болушу озон молекулаларынын ажыроо мезгилин да тездетет.
O3 касиеттери
Озон үч абалдын кайсынысында болбосун, көк түсүн сактайт. Зат канчалык катуу болсо, бул көлөкө ошончолук бай жана күңүрт болот.
Ар бир озон молекуласынын салмагы 48 г/моль. Ал абадан оор, бул заттарды бөлүп алууга жардам берет.
O3 дээрлик бардык металлдарды жана металл эместерди кычкылдандырууга жөндөмдүү (алтын, иридий жана платинадан башка).
Ошондой эле, бул зат күйүү реакциясына катыша алат, бирок бул үчүн O2 караганда жогорураак температура талап кылынат.
Озон H2O жана фреондордо эрийт. Суюк абалда суюк кычкылтек, азот, метан, аргон менен аралаша алат.көмүртек төрт хлориди жана көмүр кычкыл газы.
Озон молекуласы кантип пайда болот
O3 молекулалары кычкылтек молекулаларына бош кычкылтек атомдорун туташтыруу аркылуу пайда болот. Алар, өз кезегинде, электрдик разряддардын, ультрафиолет нурларынын, ылдам электрондордун жана башка жогорку энергиялуу бөлүкчөлөрдүн аларга тийгизген таасиринен улам O2 башка молекулалардын бөлүнүүсүнөн пайда болот. Ушул себептен улам, озондун өзгөчө жыты учкундуу электр шаймандарынын же ультрафиолет нурун чыгарган лампалардын жанында сезилиши мүмкүн.
Өнөр жай масштабында O3 электр озон генераторлору же озонизаторлор аркылуу изоляцияланат. Бул аппараттарда атомдору озон үчүн "курулуш материалы" катары кызмат кылган O2 камтыган газ агымы аркылуу жогорку вольттогу электр тогу өтөт.
Кээде бул машиналарга таза кычкылтек же кадимки аба куюлат. Алынган озондун сапаты баштапкы продуктунун тазалыгына жараша болот. Ошентип, жарааттарды дарылоо үчүн арналган медициналык O3 химиялык таза O2ден гана алынат.
Озондун ачылыш тарыхы
Озон молекуласы кандай экенин жана анын кантип пайда болоорун билгенден кийин, бул заттын тарыхы менен таанышып чыгуу зарыл.
Ал биринчи жолу 18-кылымдын экинчи жарымында голландиялык изилдөөчү Мартин Ван Марум тарабынан синтезделген. Окумуштуу электр учкундарын абасы бар идиштен өткөргөндөн кийин андагы газ өзүнүн касиетин өзгөрткөнүн байкаган. Ошол эле учурда Ван Марум жаңы молекулаларды бөлүп алганын түшүнгөн эмесзаттар.
Бирок анын Шейнбейн аттуу немис кесиптеши электрдин жардамы менен H2Oну H жана O2 га ажыратууга аракет кылып жатканын байкады. ачуу жыты бар жаңы газдын чыгышына. Көптөгөн изилдөөлөрдөн кийин окумуштуу өзү тапкан затты сүрөттөп, ага гректин "жыт" деген сөзүнүн урматына "озон" деген ат койгон.
Козу карындарды жана бактерияларды өлтүрүү, ошондой эле ачык зат ээ болгон зыяндуу кошулмалардын уулуулугун төмөндөтүү жөндөмдүүлүгү көптөгөн окумуштууларды кызыктырган. O3 расмий ачылгандан 17 жыл өткөндөн кийин Вернер фон Сименс озонду каалаган санда синтездөө үчүн биринчи аппаратты иштеп чыккан. Ал эми 39 жылдан кийин, кереметтүү Никола Тесла дүйнөдөгү биринчи озон генераторун ойлоп таап, патенттеген.
Бул биринчи жолу Францияда ичүүчү сууну тазалоочу жайларда 2 жылдан кийин колдонулган. XX кылымдын башынан бери. Европа ичүүчү сууну тазалоо үчүн озондоштурууга өтө баштады.
Бул ыкманы Россия империясы биринчи жолу 1911-жылы колдонгон жана 5 жылдан кийин өлкөдө озон аркылуу ичүүчү сууну тазалоочу дээрлик 4 ондогон установкалар жабдылган.
Бүгүнкү күндө сууну озондоштуруу акырындык менен хлорлоону алмаштырат. Ошентип, Европадагы бардык ичүүчү суунун 95% O3 менен тазаланат. Бул ыкма АКШда да абдан популярдуу. КМШда ал дагы эле изилденүүдө, анткени бул процедура коопсуз жана ыңгайлуу болгону менен хлордоодон кымбатыраак.
Озон колдонмолору
Сууну тазалоодон тышкары, O3 бир катар башка максаттарга ээ.
- Озон кагаз жана текстиль өндүрүшүндө агартуучу каражат катары колдонулат.
- Активдүү кычкылтек шараптарды дезинфекциялоо үчүн, ошондой эле коньяктардын картаюу процессин тездетүү үчүн колдонулат.
- Ар кандай өсүмдүк майлары O3 аркылуу тазаланат.
- Көбүнчө бул зат эт, жумуртка, мөмө-жемиш жана жашылча сыяктуу тез бузулуучу азыктарды иштетүү үчүн колдонулат. Бул процедура хлор же формальдегид сыяктуу химиялык издерди калтырбайт жана продуктыларды алда канча узак сактоого болот.
- Озон медициналык жабдууларды жана кийимдерди стерилизациялайт.
- Ошондой эле тазаланган O3 ар кандай медициналык жана косметикалык процедуралар үчүн колдонулат. Атап айтканда, анын жардамы менен стоматологияда, алар ооз көңдөйүн жана тиштерди дезинфекциялайт, ошондой эле ар кандай ооруларды (стоматит, герпес, оозеки кандидоз) дарылашат. Европа өлкөлөрүндө O3 жараатты дезинфекциялоо үчүн абдан популярдуу.
- Акыркы жылдарда озондун жардамы менен абаны жана сууну чыпкалоочу көчмө үй приборлору абдан популярдуу болуп калды.
Озон катмары - бул эмне?
Жер бетинен 15-35 км аралыкта озон катмары, же аны дагы озоносфера деп аташат. Бул жерде концентрацияланган O3 зыяндуу күн радиациясы үчүн фильтр катары кызмат кылат.
Заттын молекулалары туруксуз болсо, мынчалык чоңдук кайдан болот? Эгерде озон молекуласынын моделин жана анын пайда болуу ыкмасын эстесек, бул суроого жооп берүү кыйын эмес. Ошентип, кычкылтек 2ден туратКычкылтек молекулалары стратосферага кирип, ал жерде күндүн нурлары менен ысытылат. Бул энергия O2 атомдоруна бөлүү үчүн жетиштүү, алардан O3 пайда болот. Ошол эле учурда озон катмары күн энергиясынын бир бөлүгүн гана пайдаланбастан, аны фильтрлейт, коркунучтуу ультра кызгылт көк нурланууну өзүнө сиңирип алат.
Озон фреондор менен эрийт деп жогоруда айтылган. Бул газ түрүндөгү заттар (дезодоранттарды, өрт өчүргүчтөрдү жана муздаткычтарды өндүрүүдө колдонулат) атмосферага чыккандан кийин озонго таасир этип, анын ыдырашына салым кошот. Натыйжада озоносферада тешиктер пайда болуп, алар аркылуу чыпкаланбаган күн нурлары планетага кирип, тирүү организмдерге кыйратуучу таасирин тийгизет.
Озон молекулаларынын өзгөчөлүктөрүн жана түзүлүшүн карап чыккандан кийин, бул зат кооптуу болгону менен, туура колдонулса адамзат үчүн абдан пайдалуу деген жыйынтыкка келе алабыз.
