O3 chemija kas. Ozono gamybos būdai. Ozonas (O3) yra triatominė deguonies (O2) modifikacija. Kaip ozonas veikia žmogaus organizmą?

Į autoriaus užduotą klausimą apie chemines ozono savybes Dalis.didmeninė prekyba. geriausias atsakymas yra Cheminės savybės
O3 molekulė yra nestabili ir esant pakankamai koncentracijai ore normaliomis sąlygomis per kelias dešimtis minučių spontaniškai virsta O2, išskirdama šilumą.
Ozonas yra galingas oksidatorius, daug reaktyvesnis nei dviatominis deguonis. Oksiduoja beveik visus metalus (išskyrus auksą, platiną ir iridį) iki aukščiausios oksidacijos būsenos. Oksiduoja daug nemetalų.
2 Cu2+(aq) + 2 H3O+(aq) + O3(g) → 2 Cu3+(aq) + 3 H2O(l) + O2(g)
Ozonas padidina oksidų oksidacijos laipsnį:
NO + O3 → NO2 + O2
Šią reakciją lydi chemiliuminescencija. Azoto dioksidas gali būti oksiduojamas iki azoto trioksido:
NO2 + O3 → NO3 + O2
susidarant azoto anhidridui N2O5:
NO2 + NO3 → N2O5
Normalioje temperatūroje ozonas reaguoja su anglimi ir susidaro anglies dioksidas:
C + 2 O3 → CO2 + 2 O2
Ozonas nereaguoja su amonio druskomis, bet reaguoja su amoniaku, sudarydamas amonio nitratą:
2 NH3 + 4 O3 → NH4NO3 + 4 O2 + H2O
Ozonas reaguoja su sulfidais, sudarydamas sulfatus:
PbS + 4 O3 → PbSO4 + 4 O2
Naudodami ozoną sieros rūgštį galite gauti tiek iš elementinės sieros, tiek iš sieros dioksido:
S + H2O + O3 → H2SO4
3 SO2 + 3 H2O + O3 → 3 H2SO4
Visi trys ozono deguonies atomai gali individualiai reaguoti alavo chloridui reaguojant su druskos rūgštimi ir ozonu:
3 SnCl2 + 6 HCl + O3 → 3 SnCl4 + 3 H2O
Dujinėje fazėje ozonas reaguoja su vandenilio sulfidu ir susidaro sieros dioksidas:
H2S + O3 → SO2 + H2O
Vandeniniame tirpale vyksta dvi konkuruojančios reakcijos su vandenilio sulfidu: viena susidaro elementinei siera, kita – sieros rūgštis:
H2S + O3 → S + O2 + H2O
3 H2S + 4 O3 → 3 H2SO4
Apdorojant jodo tirpalą šaltoje bevandenėje perchloro rūgštyje ozonu, galima gauti jodo (III) perchloratą:
I2 + 6 HClO4 + O3 → 2 I(ClO4)3 + 3 H2O
Kietas nitrilo perchloratas gali būti gaunamas reaguojant dujiniam NO2, ClO2 ir O3:
2 NO2 + 2 ClO2 + 2 O3 → 2 NO2ClO4 + O2
Ozonas gali dalyvauti degimo reakcijose, o degimo temperatūra yra aukštesnė nei dviatominio deguonies:
3 C4N2 + 4 O3 → 12 CO + 3 N2
Ozonas gali reaguoti esant žemai temperatūrai. 77 K (-196 °C) temperatūroje atominis vandenilis reaguoja su ozonu, sudarydamas superoksido radikalą, o pastarasis dimerizuojasi:
H + O3 → HO2 + O
2 HO2 → H2O4
Ozonas gali sudaryti ozonidus, kuriuose yra O3-anijono. Šie junginiai yra sprogūs ir gali būti laikomi žemoje temperatūroje. Žinomi visų šarminių metalų ozonidai. KO3, RbO3 ir CsO3 galima gauti iš atitinkamų superoksidų:
KO2 + O3 → KO3 + O2
Kalio ozonidą galima gauti ir kitu būdu iš kalio hidroksido:
2 KOH + 5 O3 → 2 KO3 + 5 O2 + H2O
NaO3 ir LiO3 galima gauti CsO3 veikiant skystame amoniake NH3 jonų mainų dervas, kuriose yra Na+ arba Li+ jonų:
CsO3 + Na+ → Cs+ + NaO3
Apdorojant kalcio tirpalą amoniake ozonu susidaro amonio ozonidas, o ne kalcis:
3 Ca + 10 NH3 + 6 O3 → Ca 6NH3 + Ca(OH)2 + Ca(NO3)2 + 2 NH4O3 + 2 O2 + H2
Ozonas gali būti naudojamas manganui pašalinti iš vandens, kad susidarytų nuosėdos, kurias galima pašalinti filtruojant:
2 Mn2+ + 2 O3 + 4 H2O → 2 MnO(OH)2 (s) + 2 O2 + 4 H+
Ozonas cianidus paverčia daug kartų mažiau toksiškais cianatais:
CN- + O3 → CNO- + O2
Ozonas gali visiškai suskaidyti karbamidą:
(NH2)2CO + O3 → N2 + CO2 + 2 H2O

BENDRA INFORMACIJA.

Ozonas – O3, alotropinė deguonies forma, yra galingas cheminių medžiagų ir kitų teršalų, kurie sunaikinami kontaktuojant, oksidatorius. Skirtingai nuo deguonies molekulės, ozono molekulė susideda iš trijų atomų ir turi ilgesnius ryšius tarp deguonies atomų. Pagal savo reaktyvumą ozonas yra antras, antras po fluoro.

Atradimų istorija
1785 m. olandų fizikas Van Ma-rum, atlikdamas eksperimentus su elektra, atkreipė dėmesį į kvapą, atsirandantį kibirkštims elektrinėje mašinoje, ir į oro oksidacines savybes po to, kai per jį praleidžiamos elektros kibirkštys.
1840 metais vokiečių mokslininkas Šeinbeinas, hidrolizuodamas vandenį, elektros lanku bandė jį skaidyti į deguonį ir vandenilį. Ir tada jis atrado, kad susidarė naujos, iki šiol mokslui nežinomos, specifinio kvapo dujos. Pavadinimą „ozonas“ dujoms suteikė Šeinbeinas dėl būdingo kvapo ir kilęs iš graikiško žodžio „ozien“, reiškiančio „uostyti“.
1896 metų rugsėjo 22 dieną išradėjas N. Tesla užpatentavo pirmąjį ozono generatorių.

Fizinės ozono savybės.
Ozonas gali egzistuoti visose trijose agregacijos būsenose. Normaliomis sąlygomis ozonas yra melsvos dujos. Ozono virimo temperatūra yra 1120 C, o lydymosi temperatūra yra 1920 C.
Dėl savo cheminio aktyvumo ozonas turi labai mažą didžiausią leistiną koncentraciją ore (lyginant su didžiausia leistina cheminių kovinių medžiagų koncentracija) 5·10-8% arba 0,1 mg/m3, o tai 10 kartų viršija žmogaus uoslės slenkstį. .

Cheminės ozono savybės.
Visų pirma, reikėtų atkreipti dėmesį į dvi pagrindines ozono savybes:

Ozonas, skirtingai nei atominis deguonis, yra gana stabilus junginys. Esant didelėms koncentracijoms, jis suyra savaime, ir kuo didesnė koncentracija, tuo greitesnis skilimo reakcijos greitis. Esant 12-15% ozono koncentracijai, ozonas gali sprogiai suirti. Taip pat reikia pažymėti, kad ozono skilimo procesas greitėja kylant temperatūrai, o pati skilimo reakcija 2O3>3O2 + 68 kcal yra egzoterminė ir ją lydi didelis šilumos išsiskyrimas.

O3 -> O + O 2
O3 + O -> 2 O2
O2 + E- -> O2-

Ozonas yra vienas stipriausių natūralių oksidatorių. Ozono oksidacijos potencialas yra 2,07 V (palyginimui – fluoro – 2,4 V, o chloro – 1,7 V).

Ozonas oksiduoja visus metalus, išskyrus auksą ir platinos grupę, oksiduoja sieros ir azoto oksidus, oksiduoja amoniaką, kad susidarytų amonio nitritas.
Ozonas aktyviai reaguoja su aromatiniais junginiais, sunaikindamas aromatinį branduolį. Visų pirma, ozonas reaguoja su fenoliu, kad sunaikintų branduolį. Ozonas aktyviai sąveikauja su sočiaisiais angliavandeniliais, sunaikindamas dvigubus anglies ryšius.
Ozono sąveika su organiniais junginiais plačiai naudojama chemijos pramonėje ir susijusiose pramonės šakose. Ozono reakcijos su aromatiniais junginiais sudarė įvairių aplinkos, patalpų ir nuotekų dezodoravimo technologijų pagrindą.

Biologinės ozono savybės.
Nepaisant daugybės tyrimų, mechanizmas nėra gerai suprantamas. Yra žinoma, kad esant didelei ozono koncentracijai, pastebimi kvėpavimo takų, plaučių ir gleivinių pažeidimai. Ilgalaikis ozono poveikis sukelia lėtinių plaučių ir viršutinių kvėpavimo takų ligų vystymąsi.
Mažų ozono dozių poveikis turi prevencinį ir gydomąjį poveikį ir pradedamas aktyviai naudoti medicinoje – pirmiausia dermatologijoje ir kosmetologijoje.
Be puikaus gebėjimo sunaikinti bakterijas, ozonas labai efektyviai naikina sporas, cistas (tankias membranas, kurios susidaro aplink vienaląsčius organizmus, tokius kaip žvyneliai ir šakniastiebiai, jų dauginimosi metu bei jiems nepalankiomis sąlygomis) ir daugelį kitų. patogeniniai mikrobai.

Ozono technologiniai pritaikymai
Per pastaruosius 20 metų ozono taikymas labai išsiplėtė, o visame pasaulyje vyksta nauji pokyčiai. Tokį spartų ozoną naudojančių technologijų vystymąsi skatina jo aplinkos švara. Skirtingai nuo kitų oksiduojančių medžiagų, ozonas reakcijų metu skyla į molekulinį ir atominį deguonį bei sočiuosius oksidus. Visi šie produktai, kaip taisyklė, neteršia aplinkos ir nesukelia kancerogeninių medžiagų, tokių kaip, pavyzdžiui, oksiduojantis chloru ar fluoru.

Vanduo:
1857 m. Wernerio von Siemenso sukurto „tobulo magnetinio indukcinio vamzdžio“ pagalba buvo pastatyta pirmoji techninė ozono instaliacija. 1901 m. Siemens Wiesbande pastatė pirmąją hidroelektrinę su ozono generatoriumi.
Istoriškai ozono naudojimas prasidėjo nuo geriamojo vandens valymo įrenginių, kai 1898 metais San Mauro mieste (Prancūzija) buvo išbandytas pirmasis bandomasis įrenginys. Jau 1907 metais Bon Voyage mieste (Prancūzija) buvo pastatyta pirmoji vandens ozonavimo gamykla Nicos miesto reikmėms. 1911 metais Sankt Peterburge pradėjo veikti geriamojo vandens ozonavimo stotis.
Šiuo metu 95% geriamojo vandens Europoje yra apdorojama ozonu. JAV vyksta chlorinimo pavertimo ozonavimu procesas. Rusijoje yra keletas didelių stočių (Maskvoje, Nižnij Novgorode ir kituose miestuose).

Oras:
Įrodyta, kad ozono naudojimas vandens valymo sistemose yra labai efektyvus, tačiau taip pat veiksmingos ir patikrintos saugios oro valymo sistemos dar nebuvo sukurtos. Ozonavimas laikomas necheminiu valymo būdu, todėl populiarus tarp gyventojų. Tačiau lėtinis ozono mikrokoncentracijų poveikis žmogaus organizmui nėra pakankamai ištirtas.
Esant labai mažai ozono koncentracijai, oras patalpoje jaučiasi malonus ir gaivus, o nemalonūs kvapai yra daug mažiau juntami. Priešingai populiariems įsitikinimams apie teigiamą šių dujų poveikį, kai kuriose brošiūrose priskiriamas ozono turtingam miško orui, iš tikrųjų ozonas, net ir labai atskiestas, yra labai toksiškos ir pavojingos dirginančios dujos. Net mažos ozono koncentracijos gali dirginti gleivines ir sukelti centrinės nervų sistemos sutrikimus, dėl kurių išsivysto bronchitas ir galvos skausmai.

Ozono naudojimas medicinoje
1873 metais Foke'as stebėjo mikroorganizmų naikinimą veikiant ozonui, ir ši unikali ozono savybė patraukė medikų dėmesį.
Ozono naudojimo medicinos tikslais istorija siekia 1885 m., kai Charlie Kenworth pirmą kartą paskelbė savo ataskaitą Floridos medicinos asociacijai, JAV. Iki šios datos buvo rasta trumpos informacijos apie ozono naudojimą medicinoje.
1911 metais M. Eberhartas ozoną naudojo tuberkuliozės, anemijos, plaučių uždegimo, diabeto ir kitų ligų gydymui. A. Volfas (1916) Pirmojo pasaulinio karo metais naudojo deguonies-ozono mišinį sužeistiesiems, turintiems kompleksinių lūžių, flegmonų, pūlinių, pūlingų žaizdų. N. Kleinmannas (1921) ozoną naudojo bendram „kūno ertmių“ gydymui. 30-aisiais XX amžiaus E.A. Žuvis, odontologas, praktiškai pradeda gydymą ozonu.
Paraiškoje dėl pirmojo laboratorinio prietaiso išradimo Fish pasiūlė terminą „CYTOZON“, kuris iki šiol vartojamas ozono generatoriuose, naudojamuose odontologinėje praktikoje. Joachimas Hanzleris (1908-1981) sukūrė pirmąjį medicininį ozono generatorių, kuris leido tiksliai dozuoti ozono-deguonies mišinį ir taip plačiai taikyti ozono terapiją.
R. Auborg (1936) atskleidė gaubtinės žarnos opų randėjimo poveikį ozono poveikiui ir atkreipė dėmesį į jo bendro poveikio organizmui pobūdį. Vokietijoje buvo aktyviai tęsiamas ozono gydomojo poveikio Antrojo pasaulinio karo metais tyrimas, vokiečiai sėkmingai panaudojo ozoną vietiniam žaizdų ir nudegimų gydymui. Tačiau po karo tyrimai buvo nutrūkę beveik dviem dešimtmečiams, nes atsirado antibiotikai ir trūko patikimų kompaktiškų ozono generatorių bei ozonui atsparių medžiagų. Platūs ir sistemingi tyrimai ozono terapijos srityje prasidėjo 70-ųjų viduryje, kai kasdienėje medicinos praktikoje atsirado ozonui atsparios polimerinės medžiagos ir lengvai naudojami ozonavimo įrenginiai.
Tyrimas in vitro , tai yra idealiomis laboratorinėmis sąlygomis, jie parodė, kad sąveikaudamas su organizmo ląstelėmis ozonas oksiduoja riebalus ir formuoja peroksidus – medžiagas, kurios kenkia visiems žinomiems virusams, bakterijoms ir grybeliams. Pagal savo veikimą ozoną galima palyginti su antibiotikais, tuo skirtumu, kad jis nepažeidžia kepenų ir inkstų bei neturi šalutinio poveikio. Bet deja, in vivo - realiomis sąlygomis viskas daug sudėtingiau.
Ozono terapija vienu metu buvo labai populiari – daugelis laikė ozoną kone panacėja nuo visų negalavimų. Tačiau išsamus ozono poveikio tyrimas parodė, kad kartu su ligoniais ozonas veikia ir sveikas odos ir plaučių ląsteles. Dėl to gyvose ląstelėse prasideda netikėtos ir nenuspėjamos mutacijos. Ozono terapija Europoje taip ir neprigijo, o JAV ir Kanadoje oficialus ozono naudojimas medicinoje nėra įteisintas, išskyrus alternatyviąją mediciną.
Rusijoje, deja, oficialioji medicina neatsisakė tokio pavojingo ir nepakankamai įrodyto gydymo metodo. Šiuo metu plačiai naudojami oro ozonizatoriai ir ozonizatoriai. Maži ozono generatoriai naudojami žmonių akivaizdoje.

VEIKIMO PRINCIPAS.
Ozonas susidaro iš deguonies. Yra keli ozono gamybos būdai, iš kurių dažniausiai naudojami: elektrolitinis, fotocheminis ir elektrosintezė dujų išlydžio plazmoje. Siekiant išvengti nepageidaujamų oksidų, ozoną geriau gauti iš gryno medicininio deguonies naudojant elektrosintezę. Susidariusio ozono-deguonies mišinio koncentraciją tokiuose įrenginiuose lengva keisti - arba nustatant tam tikrą elektros iškrovos galią, arba reguliuojant įeinančio deguonies srautą (kuo greičiau deguonis praeina per ozonatorių, tuo mažiau susidaro ozono). ).

Elektrolitinis Ozono sintezės metodas atliekamas specialiose elektrolitinėse ląstelėse. Kaip elektrolitai naudojami įvairių rūgščių ir jų druskų (H2SO4, HClO4, NaClO4, KClO4) tirpalai. Ozonas susidaro dėl vandens skilimo ir atominio deguonies susidarymo, kuris, prisijungęs prie deguonies molekulės, sudaro ozoną ir vandenilio molekulę. Šis metodas leidžia gauti koncentruotą ozoną, tačiau jis yra daug energijos reikalaujantis, todėl nėra plačiai pritaikytas.
Fotocheminis ozono gamybos metodas yra labiausiai paplitęs metodas gamtoje. Ozonas susidaro disociuojant deguonies molekulei, veikiant trumpųjų bangų UV spinduliuotei. Šis metodas nesukuria didelės koncentracijos ozono. Šiuo metodu sukurti prietaisai plačiai paplito laboratoriniams tikslams, medicinoje ir maisto pramonėje.
elektrosintezė ozonas yra labiausiai paplitęs. Šis metodas apjungia galimybę gauti didelę ozono koncentraciją su dideliu našumu ir santykinai mažomis energijos sąnaudomis.
Atlikus daugybę įvairių dujų išlydžio tipų naudojimo ozono elektrosintezei tyrimų, prietaisai, naudojantys tris iškrovimo formas, tapo plačiai paplitę:

1. Barjerinis iškrovimas - plačiausiai naudojamas, yra didelis impulsinių mikroiškrovų rinkinys 1-3 mm ilgio dujų tarpelyje tarp dviejų elektrodų, atskirtų vienu ar dviem dielektriniais barjerais, kai elektrodai maitinami kintama aukšta įtampa, kurios dažnis nuo 50 Hz iki kelių kilohercų. . Vieno įrenginio našumas gali svyruoti nuo gramų iki 150 kg ozono per valandą.
2. Paviršinis iškrovimas – savo forma artima barjeriniam išlydžiui, kuris pastarąjį dešimtmetį dėl savo paprastumo ir patikimumo tapo plačiai paplitęs. Tai taip pat yra mikroiškrovų rinkinys, atsirandantis išilgai kieto dielektriko paviršiaus, kai elektrodai maitinami kintama įtampa, kurios dažnis yra nuo 50 Hz iki 15–40 kHz.
3. Impulsinis iškrovimas - kaip taisyklė, srovinio vainiko iškrova, atsirandanti tarp dviejų elektrodų, kai elektrodai maitinami impulsine įtampa, trunkančia nuo šimtų nanosekundžių iki kelių mikrosekundžių.

• Veiksmingas patalpų oro valymui.
• Negaminkite kenksmingų šalutinių produktų.
• Palengvina sąlygas alergiškiems, astmatikams ir kt.

1997 m. ozonizatorių gamybos įmonės „Living Air Corporation“, „Alpine Industries Inc.“ (dabar „Ecoguest“), „Quantum Electronics Corp. ir kiti, pažeidę JAV FTC įsakymą, teismų buvo nubausti administracine tvarka, įskaitant draudimą kai kuriems iš jų vykdyti tolesnę veiklą Jungtinėse Valstijose. Tuo pat metu privatūs verslininkai, pardavę ozono generatorius su rekomendacijomis juos naudoti kambariuose su žmonėmis, gavo laisvės atėmimo bausmes nuo 1 iki 6 metų.
Šiuo metu kai kurios iš šių Vakarų kompanijų sėkmingai plėtoja aktyvų savo produkcijos pardavimą Rusijoje.

Ozonizatorių trūkumai:
Bet kuriai sterilizavimo sistemai, kurioje naudojama ozonas, reikia atidžiai stebėti saugą, tikrinti ozono koncentracijos konstantas su dujų analizatoriais ir avariniu būdu valdyti per didelę ozono koncentraciją.
Ozonizatorius nėra skirtas veikti:

• elektrai laidžių dulkių ir vandens garų prisotinta aplinka,
• vietos, kuriose yra aktyvių dujų ir garų, kurie ardo metalą,
• vietose, kur santykinė oro drėgmė viršija 95 %
• sprogimui ir gaisrui pavojingose ​​vietose.

Ozonizatorių naudojimas patalpų oro sterilizavimui:

• pailgina sterilizavimo proceso laiką,
• padidina toksiškumą ir oro oksidaciją,
• kelia sprogimo pavojų,
• Grąžinti žmones į dezinfekuotą patalpą galima tik visiškai suirus ozonui.

SANTRAUKA.
Ozonavimas yra labai efektyvus paviršiams ir patalpų orui sterilizuoti, tačiau nėra jokio poveikio oro valymui nuo mechaninių priemaišų. Neįmanoma naudoti metodo esant žmonėms ir būtinybė atlikti dezinfekciją uždaroje patalpoje labai apriboja jo profesionalų pritaikymą.

Ozonas yra mėlynos dujos, turinčios būdingą kvapą ir labai stiprų oksidatorių. Ozono molekulinė formulė yra O3. Jis sunkesnis už deguonį ir mums įprastą orą.

Sunku rasti žmogų, kuris nežinotų apie ozono skylių egzistavimą Žemės stratosferoje, atimančių iš mūsų apsaugą nuo perteklinės Saulės ultravioletinės spinduliuotės, naikinančios viską, kas gyva. Šios pasaulinės problemos fone poveikis mūsų sveikatai atrodytų visiškai nekaltas. kitas ozonas, esantis paviršiniame ore, kuriuo kvėpuojame. Žmonės atkreipia dėmesį į oro taršą dėl pramoninių išmetamųjų teršalų ir automobilių išmetamųjų dujų, tačiau mažai kas žino, kaip pavojinga pažemio ozonasžmogaus organizmui.

Pažemio ozonas yra antrinis teršalas. Į atmosferos orą jis neišsiskiria iš šaltinių, o susidaro vykstant fotocheminėms pirmtakų – lakiųjų organinių junginių, azoto oksidų ir anglies monoksido – reakcijoms, kurių emisijos šaltinis yra motorinės transporto priemonės, katilinės ir pramonės įmonės. Ozonas yra vienas iš pagrindinių fotocheminio smogo komponentų, sukeliančių akių ligas, galvos skausmus, kosulį, plaučių ligas ir kt. Neigiamiems poveikiams labiausiai jautrūs astmatikai ir vaikai.

Didelės koncentracijos ozonas yra galingas nuodas, savo kenksmingomis savybėmis pranokstantis cianidą! Didelis ozono oksidacinis gebėjimas ir laisvųjų deguonies radikalų susidarymas daugelyje jo dalyvaujančių reakcijų lemia didžiausią jo toksiškumą. Ozono poveikis organizme gali sukelti ankstyvą mirtį. Štai kodėl ozonas Rusijos Federacijoje yra klasifikuojamas kaip pirmoji „YPAČ PAVOJINGOS MEDŽIAGOS“, aukščiausia pavojingų medžiagų klasė!

Koks ozono pavojus ir žala žmonėms?

Kadangi ozonas yra ypač toksiškas, Pasaulio sveikatos organizacija įtraukė jį į penkių didžiausių teršalų, kuriuos būtina stebėti nustatant oro kokybę, sąrašą.

Ozonas neigiamai veikia žmones, turi dirginantį, kancerogeninį, mutageninį ir genotoksinį poveikį. Jis gali patekti į kūną kvėpuojant. Didelės ozono koncentracijos gali sukelti plaučių funkcijos pokyčius, sukelti uždegiminius kvėpavimo takų procesus ir padidėti organizmo reaktyvumas vartojant bronchus sutraukiančius vaistus. Pasaulio sveikatos organizacija ozoną priskyrė prie slenkstinės medžiagos, tai yra, bet kokia šių dujų, stipraus kancerogeno, koncentracija ore yra pavojinga žmogui. Ozonas veikia ir augmeniją, nes tai labai fitotoksiškas junginys, pažeidžiantis žemės ūkio ir vaisinių kultūrų, spygliuočių ir lapuočių medžių rūšių lapiją. Ozono toksiškumas labai padidėja, kai ore yra azoto oksidų: kartu jie veikia 20 kartų galingiau nei atskirai.

Ozono įtakos žmonėms JAV ir Europoje tyrimas

Kuo didesnė ozono koncentracija paviršiaus atmosferoje, tuo stipriau žmonės patiria neigiamą jo poveikį savo sveikatai. Tai dažniausiai nutinka vasaros mėnesiais, o didėjant ozono koncentracijai žemesnėse atmosferos sluoksniuose, daugėja žmonių, hospitalizuojamų dėl kvėpavimo sutrikimų. JAV mokslininkai nustatė, kad kas trečias amerikietis yra jautresnis ozonui ir ši grupė turi didesnę riziką pakenkti savo sveikatai dėl ozono poveikio. Šios rizikos grupės žmonės turėtų atkreipti ypatingą dėmesį į informaciją apie ozono kiekį savo gyvenamosios vietos atmosferoje. Šią informaciją vietoje teikia EPA (Aplinkos apsaugos agentūra) kartu su JAV vyriausybe. Remdamiesi šia informacija, amerikiečiai turėtų priimti sprendimus, susijusius su rizika jų sveikatai. Mokslininkai ištyrė ozono poveikį žmonių sveikatai ir dabar nustatė:

• ozonas sukelia kvėpavimo sistemos dirginimą, kosulį, sunkumą krūtinėje; šis poveikis gali trukti kelias valandas ir pereiti į skausmingą fazę;
• ozonas mažina plaučių funkciją; jei dirbate lauke, pastebėsite, kaip jūsų kvėpavimas tampa dažnesnis ir ne toks gilus; sumažėjusi plaučių funkcija gali tapti profesine liga sportininkams, kurie treniruojasi lauke;
• ozonas skatina astmos vystymąsi ir padidina šios ligos priepuolių skaičių;
• ozonas sukelia alergiją dažniausiai pasitaikančioms medžiagoms – dulkėms, tarakonams, žiedadulkėms, naminiams gyvūnėliams;
• ozonas pažeidžia plaučių audinį; pakartotinis ozono poveikis sukelia plaučių audinio pokyčius ir gali sukelti ilgalaikių sveikatos problemų;
• ozonas apsunkina bronchitą ir emfizemą;
• ozonas žymiai sumažina imunitetą infekcijai;
• Ypač pavojingas ozono poveikis vaikams; jų plaučiai gali būti smarkiai pažeisti ozono poveikio ir tai yra neigiama
• turės įtakos jų vystymuisi;
• Mokslininkai mano, kad ozonas turi ir kitokį žalingą poveikį žmonių sveikatai.

Keturios žmonių grupės yra ypač jautrios ozonui aktyviai gyvendami lauke:

• VAIKAI. Aktyviems vaikams yra labai didelė rizika, kad juos neigiamai veikia ozonas. Giliai kvėpuojant ozonas prasiskverbia į jautriausias ozonui plaučių sritis.

• SUAUGUSieji aktyvūs lauke.

• KVĖPAVIMO LIGŲ LIGOMIS SERGANTIEMS ŽMONĖMS gali pakenkti maža ozono koncentracija.

• ŽMONĖS, SUSIJUSIOS NEPRASTA JŪRU OZONUI. Mokslininkai negali paaiškinti, kodėl kai kurie sveiki žmonės yra jautresni ozonui nei kiti. Jie patiria didesnį neigiamą ozono poveikį sveikatai.

• Vyresnio amžiaus žmonėms IR ŠIRDIES LIGOMS SERGANTiesiems ozono poveikio rizika yra didesnė nei kitiems.

Mokslininkai mano, kad ozonas neigiamai veikia sveikatą net jei žmogus nejaučia jokių jo poveikio požymių.

Veikiant 3 mg/l ozono, smulkūs gyvūnai žūva per 5 minutes. 50% baltųjų pelių miršta po 2 valandų, kai ozono koncentracija ore yra 0,046 mg/l, po 4 valandų, kai 0,00053 – 0,001 mg/l.

Po 18 val 0,0012 mg/l koncentracijos O3 įkvėpimas sukelia žiurkėms plaučių edemą. Pusė jūrų kiaulyčių nugaišo po 3 valandų įkvėpimo O3, kurios koncentracija buvo 0,01 mg/l, triušiai – 0,0074 mg/l, katės – 0,007 mg/l. Be plaučių edemos, gyvūnai stebėjo kepenų ir inkstų uždegimą, lipoidų sumažėjimą antinksčių žievėje ir makrofagų mobilizaciją.

Europoje nemažai dėmesio skiriama ir šių nuodingų dujų problemai. Pažemio ozono monitoringas ES šalyse vykdomas monitoringo stočių tinkle. 2002 metais jų buvo daugiau nei 1700. O, pavyzdžiui, Vokietijoje lankomiausia svetainė internete yra svetainė, kuri informuoja apie ozono kiekį pažemio atmosferoje ir apie būdus apsaugoti gyventojus nuo jo poveikio.

Ozonas atmosferoje

Dešimt procentų ozono randama apatiniuose atmosferos sluoksniuose (troposferoje), tarp žemės paviršiaus ir 10–16 kilometrų aukštyje. Devyniasdešimt procentų ozono randama stratosferoje, nuo viršutinės troposferos iki 50 kilometrų aukščio.

Stratosferos ozonas– tai, ką mokslininkai vadina ozono sluoksniu, virš Žemės yra nevienodo storio. Ozono sluoksnis virš Antarktidos yra ploniausias dėl unikalių atmosferos sąlygų, kurios skatina ozono sluoksnį ardančių cheminių medžiagų koncentraciją.

Atmosferos ozonas vaidina svarbų vaidmenį visai planetos gyvybei. Sudarant ozono sluoksnį stratosferoje, jis apsaugo augalus ir gyvūnus nuo atšiaurių ultravioletinių spindulių. Todėl ozono skylių susidarymo problema yra ypač svarbi. Tačiau troposferos ozonas yra teršalas, galintis kelti grėsmę žmonių ir gyvūnų sveikatai bei pakenkti augalams.

Gamtoje ozonas intensyviai susidaro per perkūniją. Ir tikrai taip. Tačiau yra dar vienas nepaprastai svarbus šių nuostabių dujų susidarymo šaltinis. Jį generuoja saulės šviesa, kuri stratosferoje deguonį paverčia ozonu. Dėl nuolatinio stratosferos ozono susidarymo visa gyvybė žemėje yra nuolat apsaugota nuo žalingo kietosios ultravioletinės spinduliuotės poveikio.

Priklausomai nuo jo vietos atmosferoje, ozonas gali padėti arba pakenkti gyvybei Žemėje. Troposferoje ozonas pirmiausia veikia kaip smogo teršalas, kuris kenkia gyvūnų kvėpavimo sistemai ir lėtina augalų augimą. Natūraliai susidarančio ozono kiekis troposferoje yra per mažas, kad keltų grėsmę žmonių sveikatai ar aplinkai. Didžioji dalis kenksmingo ozono, sudarančio smogą, susidaro, kai saulės šviesa reaguoja su angliavandeniliais ir azoto oksidais, šalutiniais automobilių ir iškastinį kurą naudojančių elektrinių produktais.

Ozonas kasdieniame gyvenime

Ozonas naudojamas dėl jo, kaip stiprios oksiduojančios medžiagos, savybių:

Ozonas naudojamas medicinos gaminių sterilizavimui, daugelio medžiagų gamyboje laboratorinėje ir pramoninėje praktikoje, popieriui balinti, aliejams valyti.

Ozonas taip pat turi stiprų dezinfekcinį poveikį. Todėl plačiai naudojamas vandens ir oro valymui nuo mikroorganizmų (ozonavimas), patalpų ir drabužių dezinfekcijai, medicinoje naudojamų infuzinių tirpalų ozonavimui tiek intraveniniam, tiek kontaktiniam vartojimui.

Ozono terapija – nauda ar žala?

Ozono terapeutų teigimu, gydant ozonu (lokaliai, per burną, į veną ir ekstrakorporiškai) žmonių sveikata gerokai pagerėja, tačiau joks objektyvus klinikinis tyrimas nepatvirtino jokio ryškaus gydomojo poveikio. Be to, naudojant ozoną kaip vaistą (ypač kai jis tiesiogiai veikiamas paciento krauju), įrodyta jo mutageninio, kancerogeninio ir toksinio poveikio rizika yra didesnė už bet kokį teoriškai galimą teigiamą poveikį, todėl beveik visose išsivysčiusiose šalyse ozono terapija nepripažįstama. kaip medicininis metodas, o jį naudoti privačiose klinikose galima tik gavus informuotą paciento sutikimą.

Buitiniai ozonizatoriai – žala ar nauda?

Daugelis žmonių mano, kad ozonas yra naudingas mūsų aplinkai, jis atsikratys kenksmingų bakterijų ir išvalys orą mūsų kambariuose. Tačiau visuose geruose dalykuose reikia ieškoti aukso vidurio. Ozonavimas turi būti naudojamas labai atsargiai. Ozonas yra naudingas tam tikromis dozėmis, tačiau per didelis ozono naudojimas gali pakenkti gyvoms būtybėms. Jei patalpoje ozono yra tiek, kiek reikalauja standartai, tuomet lengviau kvėpuoti, išsivalo plaučiai, ore nebelieka kenksmingų mikrobų ir mikroorganizmų. Bet jei ozono koncentracija ore viršija, pasunkėja kvėpavimas, prasideda kosulys ir galvos svaigimas.

Dar kartą priminsime: ozonas Rusijos Federacijoje priskiriamas pirmai, aukščiausia pavojingų medžiagų klasei.

Didelėse koncentracijose ozonas degina gleivines, naikina žmogaus organizmo baltymų struktūrą, kraujotakos ir centrinę nervų sistemas, sukelia galvos ir krūtinės skausmus, kvėpavimo sutrikimus, taip pat gali paūmėti astma ir bendrai susilpnėti. plaučių funkcija. Patekęs į organizmą, jis turi bendrą toksinį ir kancerogeninį poveikį organizmui, sukelia bendrą negalavimą su galvos skausmu, pykinimu ir dirginančiu kosuliu.

Didžiausios ozono koncentracijos standartai:

• didžiausia vienkartinė didžiausia leistina koncentracija (MPC m.r.) apgyvendintų vietovių atmosferos ore 0,16 mg/m³
• vidutinė paros didžiausia leistina koncentracija (MPC s.s.) apgyvendintų vietovių atmosferos ore 0,03 mg/m³
• didžiausia leistina koncentracija (MPC) darbo zonos ore 0,1 mg/m³

Ozono kvapą žmogus aptinka 0,01-0,02 mg/m3 koncentracijomis, o tai yra 5-10 kartų mažesnė už didžiausią leistiną koncentraciją, todėl silpno ozono kvapo atsiradimas patalpoje nėra nerimą keliantis signalas. Norint užtikrinti patikimą ozono kiekio patalpoje kontrolę, būtina kviesti specialistus, atlikti oro tyrimus ir, viršijus didžiausią koncentracijos ribą, laiku imtis priemonių jį sumažinti iki saugaus lygio.

Ar kada nors pastebėjote, kaip malonu kvėpuoti po lietaus? Šis gaivus oras suteikia atmosferoje ozono, kuris atsiranda po lietaus. Kas tai per medžiaga, kokios jos funkcijos, formulė ir ar ji tikrai naudinga žmogaus organizmui? Išsiaiškinkime.

Kas yra ozonas?

Kiekvienas, kuris lankė vidurinę mokyklą, žino, kad deguonies molekulė susideda iš dviejų cheminio elemento deguonies atomų. Tačiau šis elementas gali sudaryti kitą cheminį junginį – ozoną. Šis pavadinimas suteikiamas medžiagai, kuri paprastai randama dujų pavidalu (nors ji gali egzistuoti visose trijose agregacijos būsenose).

Šios medžiagos molekulė yra gana panaši į deguonį (O 2), tačiau ji susideda ne iš dviejų, o iš trijų atomų - O 3.

Ozono atradimo istorija

Žmogus, kuris pirmasis susintetino ozoną, buvo olandų fizikas Martinas Van Marumas.

Būtent jis 1785 metais atliko eksperimentą, leisdamas elektros iškrovą per orą. Susidariusios dujos įgavo ne tik specifinį kvapą, bet ir melsvą atspalvį. Be to, nauja medžiaga pasirodė esanti stipresnė oksidacinė medžiaga nei įprastas deguonis. Taigi, ištyręs jo poveikį gyvsidabriui, Van Marumas atrado, kad metalas šiek tiek pakeitė savo fizines savybes, o tai jam neatsitiko veikiant deguoniui.

Nepaisant atradimo, olandų fizikas netikėjo, kad ozonas yra ypatinga medžiaga. Tik 50 metų po Van Marumo atradimo vokiečių mokslininkas Christianas Friedrichas Schönbeinas rimtai susidomėjo ozonu. Jo dėka ši medžiaga gavo savo pavadinimą – ozonas (po graikiško žodžio, reiškiančio „kvapas“), taip pat buvo atidžiau tyrinėta ir aprašyta.

Ozonas: fizinės savybės

Ši medžiaga turi daugybę savybių. Pirmasis iš jų yra ozono, kaip ir vandens, gebėjimas egzistuoti trijose agregacijos būsenose.

Įprasta būsena, kurioje gyvena ozonas, yra melsvos dujos (būtent jis nudažo dangų žydra spalva) su pastebimu metalo aromatu. Tokių dujų tankis yra 2,1445 g/dm³.

Temperatūrai mažėjant, ozono molekulės sudaro mėlynai violetinį skystį, kurio tankis yra 1,59 g/cm³ (-188 °C temperatūroje). Užverda skystas O 3 esant -111,8 °C.

Būdamas kietas, ozonas tamsėja ir tampa beveik juodas su ryškiu violetiniu-mėlynu atspalviu. Jo tankis yra 1,73 g / cm 3 (esant -195,7 ° C). Temperatūra, kurioje kietasis ozonas pradeda tirpti, yra –197,2 °C.

O 3 molekulinė masė yra 48 daltonai.

0 °C temperatūroje ozonas puikiai ištirpsta vandenyje, dešimt kartų greičiau nei deguonis. Priemaišų buvimas vandenyje gali dar labiau paspartinti šią reakciją.

Be vandens, freone ištirpsta ozonas, kuris palengvina jo transportavimą.

Tarp kitų medžiagų, kuriose O3 lengvai tirpsta (skystas agregatas), yra argonas, azotas, fluoras, metanas, anglies dioksidas ir anglies tetrachloridas.

Jis taip pat gerai maišosi su skystu deguonimi (temperatūroje nuo 93 K).

Cheminės ozono savybės

O3 molekulė yra gana nestabili. Dėl šios priežasties normalioje būsenoje jis egzistuoja 10–40 minučių, po to suyra, gamindamas nedidelį kiekį šilumos ir deguonies O 2. Ši reakcija gali vykti daug greičiau, jei katalizatoriai yra aplinkos temperatūros padidėjimas arba atmosferos slėgio sumažėjimas. Taip pat ozono irimą palengvina jo sąlytis su metalais (išskyrus auksą, platiną ir iridį), oksidais ar organinės kilmės medžiagomis.

Sąveika su azoto rūgštimi sustabdo O 3 skilimą. Tai taip pat palengvina medžiagos laikymas –78 °C temperatūroje.

Pagrindinė cheminė ozono savybė yra jo oksidacija. Vienas iš oksidacijos produktų visada yra deguonis.

Skirtingomis sąlygomis O 3 gali sąveikauti su beveik visomis medžiagomis ir cheminiais elementais, sumažindamas jų toksiškumą, paversdamas juos mažiau pavojingais. Pavyzdžiui, cianidai oksiduojami iki cianatų, kurie daug saugesni biologiniams organizmams.

Kaip jie tai gauna?

Dažniausiai, norint gauti O3, deguonis yra veikiamas elektros srovės. Norėdami atskirti susidariusį deguonies ir ozono mišinį, jie naudoja pastarojo savybę skystėti geriau nei O2.

Chemijos laboratorijose O3 kartais gaunamas reaguojant atšaldytą sieros rūgšties koncentratą su bario peroksidu.

Medicinos įstaigose, kurios naudoja O3 pacientų sveikatai gerinti, ši medžiaga gaunama apšvitinant O2 ultravioletiniais spinduliais (beje, ši medžiaga taip pat susidaro ir Žemės atmosferoje veikiant saulės spinduliams).

O3 naudojimas medicinoje ir pramonėje

Paprasta ozono struktūra ir jo ekstrahavimo pradinės medžiagos prieinamumas prisideda prie aktyvaus šios medžiagos naudojimo pramonėje.

Būdamas stiprus oksidatorius, jis gali daug geriau dezinfekuoti nei chloras, formaldehidas ar etileno oksidas, tačiau yra mažiau toksiškas. Todėl O 3 dažnai naudojamas medicinos instrumentams, įrangai, uniformoms ir daugeliui vaistų sterilizuoti.

Pramonėje ši medžiaga dažniausiai naudojama daugelio cheminių medžiagų valymui arba ekstrahavimui.

Kita naudojimo sritis – popieriaus, audinių ir mineralinių aliejų balinimas.

Chemijos pramonėje O 3 padeda ne tik sterilizuoti įrangą, instrumentus ir tarą, bet ir yra naudojamas patiems produktams (kiaušiniams, grūdams, mėsai, pienui) dezinfekuoti, jų galiojimo laikui pailginti. Tiesą sakant, jis laikomas vienu geriausių maisto konservantų, nes yra netoksiškas ir nekancerogeninis, taip pat puikiai naikina pelėsių sporas ir kitus grybelius bei bakterijas.

Kepyklose ozonas naudojamas mielių fermentacijos procesui paspartinti.

Taip pat O 3 pagalba dirbtinai brandinami konjakai, rafinuojami riebūs aliejai.

Kaip ozonas veikia žmogaus organizmą?

Dėl šio panašumo į deguonį yra klaidinga nuomonė, kad ozonas yra žmogaus organizmui naudinga medžiaga. Tačiau taip nėra, nes O 3 yra vienas stipriausių oksidatorių, galinčių sunaikinti plaučius ir nužudyti visus, kurie per daug įkvepia šių dujų. Nenuostabu, kad valstybinės aplinkosaugos organizacijos kiekvienoje šalyje griežtai stebi ozono koncentraciją atmosferoje.

Jei ozonas toks kenksmingas, kodėl po lietaus visada tampa lengviau kvėpuoti?

Faktas yra tas, kad viena iš O 3 savybių yra jos gebėjimas sunaikinti bakterijas ir išvalyti medžiagas nuo kenksmingų priemaišų. Kai dėl perkūnijos lyja, pradeda formuotis ozonas. Šios dujos veikia ore esančias toksiškas medžiagas, jas skaido ir išvalo deguonį iš šių priemaišų. Būtent dėl ​​šios priežasties oras po lietaus yra toks gaivus ir malonus, o dangus įgauna gražią žydrą spalvą.

Šios cheminės ozono savybės, leidžiančios išvalyti orą, pastaruoju metu aktyviai naudojamos gydant įvairiomis kvėpavimo takų ligomis sergančius žmones, taip pat gryninant orą, vandenį, atliekamos įvairios kosmetinės procedūros.

Šiandien gana aktyviai reklamuojami buitiniai ozonizatoriai, kurie šiomis dujomis valo namų orą. Nors atrodo, kad ši technika labai efektyvi, mokslininkai dar nepakankamai ištyrė didelio ozonu išvalyto oro kiekio poveikį organizmui. Dėl šios priežasties neturėtumėte per daug pasinerti į ozonavimą.

OZONAS, O3 OZONAS, O3, alotropinė deguonies forma; mėlynos dujos, virimo temperatūra - 111,95 shC. Ozonas užtikrina gyvybės išsaugojimą Žemėje, nes Atmosferos ozono sluoksnis sulaiko dalį Saulės ultravioletinės spinduliuotės ir sugeria infraraudonąją Žemės spinduliuotę, neleisdamas jai vėsti (taip pat žr. Ozono skylė). Ozonas naudojamas geriamam vandeniui dezinfekuoti, pramoninėms nuotekoms neutralizuoti, kamparui, vanilinui ir kitiems junginiams gauti, audiniams balinti, mineralinėms alyvoms ir kt.. Jį 1840 metais atrado vokiečių chemikas H. Schönbeinas.

Šiuolaikinė enciklopedija. 2000 .

Pažiūrėkite, kas yra „OZONAS, O3“ kituose žodynuose:

- (nauja graikiška, iš graikų ozo, kad būtų stiprus kvapas). Įelektrintas deguonis, savito kvapo, chemiškai labai reaktyvus. Užsienio žodžių žodynas, įtrauktas į rusų kalbą. Chudinovas A.N., 1910. OZONAS [gr. ozono kvapo] dujos,… … Rusų kalbos svetimžodžių žodynas

OZONAS, nestabilus mėlynas dujinis deguonies (O3) alotropas. Jis turi būdingą aštrų kvapą. suyra į molekulinį deguonį. Esama atmosferoje, daugiausia OZONO sluoksnyje, kur susidaro iš deguonies veikiant... ... Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas

ozonas- a, m. ozonas m. gr. ozono kvapas. Trijų deguonies atomų junginys; turi būdingą kvapą, pastebimą iškraunant elektrą; susiformuoja per perkūniją arba tylios elektros iškrovos metu arba veikiant ultravioletiniams spinduliams... Istorinis rusų kalbos galicizmų žodynas

OZONAS- (iš graikiško ozono kvapo), alotropinis deguonies modifikavimas (O3). Jis pasižymi dideliu cheminiu reaktyvumu ir toksiškumu. Mėlynos, aštraus kvapo dujos. Susidaro iš O2 elektros iškrovos metu (pavyzdžiui, per perkūniją) ir veikiant... ... Ekologijos žodynas

Ozonas- OZONAS, O3, alotropinė deguonies forma; mėlynos dujos, virimo temperatūra 111,95 °C. Ozonas užtikrina gyvybės išsaugojimą Žemėje, nes Atmosferos ozono sluoksnis sulaiko dalį Saulės ultravioletinės spinduliuotės ir sugeria infraraudonąją Žemės spinduliuotę, užkertant kelią ... ... Iliustruotas enciklopedinis žodynas

Dujos, deguonis Rusų sinonimų žodynas. ozonas daiktavardis, sinonimų skaičius: 2 dujos (55) deguonis ... Sinonimų žodynas

ozonas- Deguonies forma, kurios dalis atmosferoje yra labai maža, tačiau ozonas yra gyvybiškai svarbus biosferai, nes sugeria ultravioletinį saulės spinduliuotės komponentą... Geografijos žodynas