Что такое озон

Мы часто сегодня слышим о губительных ультрафиолетовых лучах, озоне и озоновых дырах. Что такое озон, который очень опасен и в то же время крайне необходим для всего живого на планете Земля?

В природе озон возникает в стратосфере на высоте 15–30 км из молекулярного кислорода под действием ультрафиолетовых лучей

В природе озон возникает в стратосфере на высоте 15–30 км из молекулярного кислорода под действием ультрафиолетовых лучей. В нижних же слоях атмосферы незначительное его количество возникает после грозы и молний, этим и объясняется ощущение свежести в воздухе. Озоновый слой очень разрежен и если его удалось бы сжать при обычном атмосферном давлении, он имел бы толщину всего 2–3 мм! Поглощая палящие и смертоносные ультрафиолетовые лучи, озон является надежным щитом всего живого на Земле. Без него жизнь на Земле прекратилась бы.

Некоторые считает, что в хвойном лесу воздух имеет повышенное содержание озона. На самом деле, в лесном воздухе его вообще нет, так как при наличии некоторых органических веществ, которые легко окисляются озоном, существование его там просто невозможно.

Кроме физических методов добывания (действие электрического разряда в озонаторе и ультрафиолетового излучения ртутно-кварцевой лампы), озон, а точнее озонированный кислород, в лабораториях можно получить также химическим способом, например, действием охлажденной концентрированной Н2SO4 на сухие ВаО2 или КМnО4, (нагревать смеси опасно):

ВaО2 + H2SO4 = BaSO4 + H2O2,

H2O2 = H2O + O,

2O = O2; 3О = O3.

Часто озонированный кислород с довольно высоким содержимым озона (12,5% и выше) добывают электролизом перхлоратной или сульфатной кислот с платиновыми электродами (кислород выделяется на аноде). Для выделения чистого озона смесь его с кислородом сжижают жидким воздухом, а более летучий кислород потом отсасывают. Жидкий озон – темно-фиолетовая жидкость. Если ее охладить до -251,50С, она замерзает.

Интересно то, что чистый газообразный озон взрывается даже от дыхания, а жидкий может взрываться от удара, сотрясения, контакта с горючими веществами, а то и просто во время переливания с одного резервуара в другой. Поэтому жидкий применяют как окислитель в ракетных двигателях только в виде растворов в жидком кислороде. И хотя от замены чистого озона его растворами тепловые характеристики ракетного горючего снижаются, зато устраняется опасность взрыва.

Почему же озон так нестабилен? Причина в том, что он – эндотермическое соединение, поскольку во время его образования тратится немало энергии:

2 = 2О3 – 68 ккал.

Излишек энергии в молекулах озона и предопределяет их низкую стойкость. Во время распада его эта энергия освобождается.

В среде озона натянутая резина рвется. Это объясняется тем, что молекулы каучука легко им окисляются и разрушаются, вследствие чего резина теряет свою упругость и эластичность.

Кроме этого, озон разрушает и эритроциты крови. Этот опасный газ вызывает наследственные изменения (мутации) в генах человека, что может привести к тому, что дети могут рождаться калеками. Новейшими исследованиями установлено, что даже такая маленькая концентрация озона в воздухе, как 0,00001% по объему, на протяжении 10 мин действует на человеческий организм так же губительно, как и 250 рентген радиации. Вследствие этого в исследовательских лабораториях и в технике с этим газом надо вести себя чрезвычайно осторожно, соблюдая все правила техники безопасности.

Инструменты