Ang ozone ay isang gas. Hindi tulad ng marami pang iba, hindi ito transparent, ngunit may katangian na kulay at kahit isang amoy. Ito ay naroroon sa ating kapaligiran at isa sa pinakamahalagang bahagi nito. Ano ang density ng ozone, masa nito at iba pang mga katangian? Ano ang papel nito sa buhay ng planeta?
Blue Gas
Sa chemistry, ang ozone ay walang hiwalay na lugar sa periodic table. Ito ay dahil hindi ito elemento. Ang Ozone ay isang allotropic modification o variation ng oxygen. Tulad ng sa O2, ang molekula nito ay binubuo lamang ng mga atomo ng oxygen, ngunit hindi dalawa, ngunit tatlo. Samakatuwid, ang chemical formula nito ay mukhang O3.
Ang ozone ay isang asul na gas. Ito ay may kakaibang masangsang na amoy na nakapagpapaalaala sa chlorine kung ang konsentrasyon ay masyadong mataas. Naaalala mo ba ang amoy ng kasariwaan sa ulan? Ito ay ozone. Dahil sa property na ito, nakuha nito ang pangalan, dahil mula sa sinaunang wikang Griyego ang "ozone" ay "amoy".
Ang molekula ng gas ay polar, ang mga atomo sa loob nito ay konektado sa isang anggulo na 116, 78°. Ang ozone ay nabuo kapag ang isang libreng atom ng oxygen ay nakakabit sa isang molekula ng O2. Nangyayari ito saang oras ng iba't ibang reaksyon, halimbawa, ang oksihenasyon ng phosphorus, isang electric discharge, o ang decomposition ng mga peroxide, kung saan ang mga atomo ng oxygen ay inilalabas.
Mga katangian ng ozone
Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang ozone ay umiiral bilang isang gas na may molekular na timbang na halos 48 g/mol. Ito ay diamagnetic, iyon ay, hindi ito maakit sa isang magnet, tulad ng pilak, ginto o nitrogen. Ang density ng ozone ay 2.1445 g/dm³.
Sa solid state, ang ozone ay nakakakuha ng bluish-black na kulay, sa liquid state, isang indigo na kulay na malapit sa violet. Ang boiling point ay 111.8 degrees Celsius. Sa temperatura na zero degrees, natutunaw ito sa tubig (sa purong tubig lamang) ng sampung beses na mas mahusay kaysa sa oxygen. Mahusay itong nahahalo sa likidong methane, nitrogen, fluorine, argon, at sa ilalim ng ilang partikular na kundisyon na may oxygen.
Sa ilalim ng pagkilos ng isang bilang ng mga catalyst, madali itong na-oxidize, na naglalabas ng mga libreng atom ng oxygen. Pag-uugnay dito, agad itong nag-aapoy. Ang sangkap ay may kakayahang mag-oxidize ng halos lahat ng mga metal. Tanging ang platinum at ginto ay hindi pumapayag sa pagkilos nito. Sinisira nito ang iba't ibang mga organic at aromatic compound. Bumubuo ng ammonium nitrite kapag nadikit sa ammonia, sinisira ang double carbon bond.
Naroroon sa atmospera sa matataas na konsentrasyon, ang ozone ay kusang nabubulok. Sa kasong ito, ang init ay inilabas at isang molekula ng O2 ay nabuo. Kung mas mataas ang konsentrasyon nito, mas malakas ang reaksyon ng paglabas ng init. Kapag ang nilalaman ng ozone ay higit sa 10%, ito ay sinamahan ng isang pagsabog. Sa pamamagitan ng pagtaas ng temperatura at pagbaba ng presyon, o sa pamamagitan ng pakikipag-ugnay saMas mabilis na nabubulok ng mga organikong sangkap ang O3.
Kasaysayan ng pagtuklas
Sa kimika, ang ozone ay hindi kilala hanggang sa ika-18 siglo. Natuklasan ito noong 1785 salamat sa amoy na narinig ng physicist na si Van Marum sa tabi ng isang gumaganang electrostatic machine. Isa pang 50 taon pagkatapos noon, hindi na lumabas ang gas sa mga siyentipikong eksperimento at pananaliksik.
Scientist Christian Schonbein noong 1840 ay pinag-aralan ang oxidation ng white phosphorus. Sa panahon ng mga eksperimento, nagawa niyang ihiwalay ang isang hindi kilalang sangkap, na tinawag niyang "ozone". Nakuha ng chemist ang pag-aaral ng mga katangian nito at inilarawan kung paano makakuha ng bagong natuklasang gas.
Hindi nagtagal, sumali ang ibang mga siyentipiko sa pagsasaliksik ng sangkap. Ang sikat na physicist na si Nikola Tesla ay nagtayo pa nga ng kauna-unahang ozone generator. Ang pang-industriya na paggamit ng O3 ay nagsimula sa pagtatapos ng ika-19 na siglo sa pagdating ng mga unang instalasyon para sa pagbibigay ng inuming tubig sa mga tahanan. Ginamit ang substance para sa pagdidisimpekta.
Ozone sa kapaligiran
Ang ating Daigdig ay napapalibutan ng hindi nakikitang shell ng hangin - ang atmospera. Kung wala ito, imposible ang buhay sa planeta. Mga bahagi ng hangin sa atmospera: oxygen, ozone, nitrogen, hydrogen, methane at iba pang mga gas.
Ang ozone ay hindi umiiral nang mag-isa at nangyayari lamang bilang resulta ng mga reaksiyong kemikal. Malapit sa ibabaw ng Earth, ito ay nabuo dahil sa mga electrical discharges ng kidlat sa panahon ng isang bagyo. Hindi natural, lumilitaw ito dahil sa mga emisyon ng tambutso mula sa mga kotse, pabrika, gasoline fumes, at thermal power plant.
Ozone ng mas mababang mga layer ng atmospera ay tinatawag na surface o tropospheric. Mayroon ding isang stratospheric. Ito ay nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet radiation na nagmumula sa araw. Nabubuo ito sa layong 19-20 kilometro sa ibabaw ng planeta at umaabot sa taas na 25-30 kilometro.
Ang Stratospheric O3 ay bumubuo sa ozone layer ng planeta, na nagpoprotekta dito mula sa malakas na solar radiation. Ito ay sumisipsip ng humigit-kumulang 98% ng ultraviolet radiation na may sapat na wavelength upang maging sanhi ng cancer at pagkasunog.
Paggamit ng substance
Ang Ozone ay isang mahusay na oxidizer at destroyer. Matagal nang ginagamit ang ari-arian na ito upang linisin ang inuming tubig. Ang substance ay may masamang epekto sa bacteria at virus na mapanganib sa tao, at kapag na-oxidize, nagiging hindi nakakapinsalang oxygen.
Kaya nitong pumatay kahit na ang mga organismong lumalaban sa chlorine. Bilang karagdagan, ginagamit ito upang linisin ang wastewater mula sa mga nakakapinsalang produkto ng langis, sulfide, phenol, atbp. Pangkaraniwan ang mga ganitong gawain sa United States at ilang bansa sa Europe.
Ang ozone ay ginagamit sa gamot upang disimpektahin ang mga instrumento, sa industriya ito ay ginagamit sa pagpapaputi ng papel, paglilinis ng mga langis, at pagkuha ng iba't ibang mga sangkap. Ang paggamit ng O3 upang linisin ang hangin, tubig at lugar ay tinatawag na ozonation.
Ozone at tao
Sa kabila ng lahat ng mga kapaki-pakinabang na katangian nito, ang ozone ay maaaring mapanganib sa mga tao. Kung mayroong mas maraming gas sa hangin kaysa sa kayang tiisin ng isang tao, hindi maiiwasan ang pagkalason. Sa Russia, ang pinahihintulutang pamantayan nitoay 0.1 µg/L.
Kapag nalampasan ang rate na ito, lilitaw ang mga tipikal na palatandaan ng pagkalason ng kemikal, tulad ng pananakit ng ulo, pangangati ng mauhog lamad, pagkahilo. Binabawasan ng ozone ang resistensya ng katawan sa mga impeksyong ipinadala sa pamamagitan ng respiratory tract, at binabawasan din ang presyon ng dugo. Ang mga konsentrasyon ng gas sa itaas 8–9 µg/L ay maaaring humantong sa pulmonary edema at maging sa kamatayan.
Kasabay nito, medyo madaling makilala ang ozone sa hangin. Malinaw na naririnig ang amoy ng "freshness", chlorine o "crayfish" (tulad ng sinabi ni Mendeleev) kahit na may mababang nilalaman ng substance.
