ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ОЗОНУ - Значення озонового шару для Землі
Це слово в перекладі з грецької мови означає "пахучий", "запашний", "той, що пахне". Кожен з нас відчував характерний різкий запах цього синюватого газу після грози з частими блискавкам чи при перебуванні біля пристроїв або машин (в момент утворення іскор у відкритому повітрі). Втім, що речовини перебувають у газовому стані лише при температурах, сприятливих для життя людини. Озон можна перетворити у рідину при охолодженні до --111,9 "С, а при вищих температурах він перебуває вже в газоподібному стані. Максимальна температура рідкого кисню (О2) при атмосферному тиску (температура його кипіння) становить--183 "С.
Хімічний елемент кисень існує в атмосфері в вигляді трьох алотропічних видозмін: О2 -- молекулярному, О -- атомарному и О3 -- трьохатомному, що власне і називається озоном та утворюється при хімічному з'єднанні перших двох. Тому більшість властивостей молекули озону можна зрозуміти краще, виходячи з властивостей молекулярного й атомарного кисню.
На основі вивчення спектральних властивостей озону були отримані дані про будову його молекули. Молекула О3 стала класичним прикладом використання спектральних даних для розрахунків довжин зв'язків та розмірів центрального кута. Відповідно до загальноприйнятої моделі молекули О..,, атоми в ній розташовуються у вершинах рівнобедреного тупокутного трикутника, причому відстані між атомами дорівнюють (1,278 ±0,003)-10"" см, а значення центрального кута складає 116°50' ±30'. Маса молекули 0^3' складає 7,97.'1023 г.
В молекулу озону можуть входити атоми більш важких ізотопів кисню О17 и О18. За наближеними оцінками в атмосферному озоні знаходиться біля 0,21"" молекул О^О^О'" та 0,41 "о молекул О^О^О".
Газоподібний озон при стандартних температурі та тиску має щільність рдц = 2,144- 10"3 г-см"3. Теплоємність газу Ср зменшується із зниженням температури: при 473 К с = = 904 Дж - кг-1. К-1, при 273 К с" - 795 "Дж. кг-1- К-1, при 100 К Ср =-- 690 Дж. кг-^К-1.
Озон перетворюється на рідину при температурі 161,3 К (температура кипіння) в темно-синю рідину з щільністю 1,46 г-см~3. Питома теплота випаровування рідини 316 000 Дж-кг"1. При температурі 90 К рідкий озон має щільність 1,57 г см~3, а безпосередньо перед затвердінням його щільність складає 1,614 г-см~3. Температура затвердіння, за даними різних авторів, відрізняється на 2--3 К та складає приблизно 78 К. Тверда кристалічна структура має темно-фіолетовий колір.
Характерний запах озону відчувається при концентрації ~^ °о. Деякі вважають присутність запаху озону показником чистоти повітря. Як показують біологічні й медичні досліди - озон -- сильнодіюча отрута, що крім загальнотоксичної дії, ще має такі властивості як мутагенність, канцерогенність, радіомиметричний ефект). За токсичністю озон перевищує, наприклад, синильну кислоту.
Озонокисневі суміші вибухонебезпечні при концентраціях озону від 20 до 100%. Саме вибухонебезпечність концентрованих сумішей озону довгий час була основною перешкодою вивченню його фізичних та хімічних властивостей. Не дивлячись на те, що промислове виробництво озону існувало ще з початку XX ст., найбільш фундаментальні властивості його молекули були вивчені тільки в 50-х рр., коли в багатьох країнах були зроблені спроби використання концентрованого озону як окиснювача в ракетних системах.
Потенціал іонізації озону 2,8 эВ, родство до електрону за різними даними 1,9... 2,7 эВ, тобто достатньо сильно (більш сильне мають тільки фтор та його оксиди, а також нестабільні частки-- атоми та вільні радикали).
Озон досить нестійкий у великих концентраціях може розкладатися з вибухом, тому цілком безпечне його зберігання вимагає низьких температур. відомо, що людина не може існувати в атмосфері з чистого кисню. Певний час, щоб зменшити масу своїх пілотованих космічних апаратів, американці використовували r них чисто кисню атмосферу, але відмовилися вiд цього через надто велику небезпеку пожеж. До речі, людині корисна невелика концентрація озону в повiтрi, але велика кiлькiсть його стане смертельно небезпечною.
Дослідженнями виявлено велику роль природних концентрацій озону (одна молекула озону на кілька десятків мільйонів iншиx молекул повітря) в окислювальних процесах, що відбуваються у клітинах людського організму. Коли ж почали широко застосовувати очищене та кондиційоване повітря у робочих приміщеннях, то помітили незрозуміле підвищення кількості захворювань людей у порівнянні з минулим періодом, коли вони дихали "неочищеним повітрям". Не відразу, але знайшли причину--повна вiдсутнiсть озону в кондиційованому повітрі зумовила розлади в організмі.
Підвищена окислювальна здатність озону все ширше використовується для обеззараження вiд шкідливих мiкроорганiзмiв повітря та питної води. Не обійшлось i без курйозів. Кілька років тому в наших газетах тривалий час писалося про спроби використання озону при зберiганнi картоплі та інших овочів. Критика з боку вчених, які вказували, що такий активний окислювач, як озон, лише прискорює процеси розкладу речовин, що входять до складу картоплі нічого не дали. Було втрачено чимало грошей, доки зрозуміли, що розв'язати проблему зберігання овочів при замiнi повітря у сховищах на озон не можна.
Найчастіше озон одержують у великих кількостях при пропусканні електричного струму через сухий кисень. Електричний розряд розщеплює молекули кисню на дві частини -- атоми кисню:
О2 = О+О
Атоми рухаються швидко i часто стикаються з двохатомними молекулами кисню, що при сприятливих умовах веде до утворення комплексу з трьох атомів кисню молекул озону
О+ О2 = О3
Похожие статьи
-
ОПТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ОЗОНУ - Значення озонового шару для Землі
Енергію молекули можна представити як суму трьох частин -- електронної, коливальної та обертальної енергій. Енергетичні стани, змінюються дискретним...
-
ОЗОНОВИЙ ЩИТ ЗЕМЛІ - Значення озонового шару для Землі
Історія вивчення озону не дуже тривала. Заслуга відкриття його шару належить фізикам із Франції: Ш. Фабрі та А. Б'юіссону, які в 1913 р. довели, що...
-
ОЗОН ТА ЖИТТЯ - Значення озонового шару для Землі
Надзвичайну важливість не тільки для історичної геології, а й для сучасної людини має питання про співвідношення життя та озона, що є в атмосфері. Можна...
-
ВИСНОВКИ - Значення озонового шару для Землі
Сучасна теорія ПСХ-ХФВ утворення озонової діри пояснює більшість даних спостережень. Виділення ХФВ в результаті лядської діяльності відповідає головним...
-
Фізико-хімічні характеристики води - Очищення води в Україні
Чиста вода - безбарвна прозора рідина, без запаху і смаку. За нормального атмосферного тиску при 0°С вона замерзає і перетворюється у лід, а при 100°С -...
-
Определение озона, Причины возникновения "озоновых дыр" - Разрушение озонового слоя Земли
Известно, озон (Oз)- модификация кислорода - обладает большой химической реактивностью и токсичностью. Озон образуется в атмосфере из кислорода при...
-
Озонна діра над Арктикою - Озонна діра над Арктикою
У 1985 р. фахівці з дослідження атмосфери з Британської антарктичної служби повідомили про зовсім несподіваний факт: весняний склад озону в атмосфері над...
-
Причины ослабления озонового щита - Озоновый слой
Озоновый слой защищает жизнь на Земле от вредного ультрафиолетового излучения Солнца. Обнаружено, что в течение многих лет озоновый слой претерпевает...
-
Фильтры для очистки воды - Проблемы загрязнения водоснабжения
Фильтры для очистки воды: плюсы и минусы Здоровье - это самое дорогое, что у нас есть. По данным Всемирной Организации Здравоохранения, 80% всех...
-
Введение - Разрушение озонового слоя Земли
В ХХI в. среди многих глобальных экологических проблем биосферы остается весьма актуальной проблема разрушения озонового слоя и связанного с этим...
-
Антропогенные причины разрушения озонового слоя - Разрушение озонового слоя
Нарастание концентрации хлорфторуглеродов (фреонов), диоксидов азота, метана и других углеводородов, поступающих в дополнение к естественным составляющим...
-
Шляхи поліпшення стану поверхневих вод Водні об'єкти, які розташовані на території міста Києва, відіграють значну кліматоутворюючу роль, пом'якшуючи...
-
Рекреаційні зони м. Києва і їх водні об'єкти На території Києва -- 447 водних об'єктів з яких: 129 озер, 102 ставки, 9 річок, 28 струмків, 24 затоки, 43...
-
Загальні відомості про дозиметри Простота експлуатації даних приладів, які називаються дозиметри, дозволяє застосовувати їх населенням, що не володіє...
-
Економічний процес зображається у вигляді кругової діаграми руху маятника між виробництвом і споживанням всередині абсолютно закритої системи. Але...
-
Цех коагулювання 1) Визначення дози коагулянту Для каламутності 450мг/л і кольоровості 50град - доза сірчанокислого глинозему () визначається: По...
-
Літосфера рослинний грунтовий ерозія Сучасний стан грунтів такий, що він є не стільки природним тілом, скільки продуктом людської діяльності. Шкідливий...
-
С позиции самоорганизации в развитии открытых неравновесных систем выделяется плавный (эволюционный) этап, на протяжении которого не происходит серьезных...
-
Озон - Современное состояние проблемы обеззараживания воды
Преимущества - Озон имеет более высокую эффективность, чем хлор, хлорамин и диоксид хлора с точки зрения инактивации вирусов Cryptosporidium и Giardia -...
-
Створення тематичної карти забруднень екосистеми Для подальшої роботи з ГІС, було створено таблиці по даним створених запитів. Щоб візуалізувати дані...
-
Основними джерелами забруднення НПС серед авіапідприємств є аеропорти з приписаною до них технікою. Наземні джерела забруднення можна умовно поділити на...
-
Вплив екології на здоровя людини - Вплив екології на здоровя людини
Екологічні аспекти того чи іншого захворювання залежать від його причин, які ділять на декілька категорій: 1. Безпосередньою причиною порушення...
-
Методи боротьби з лісовими й торф'яними пожежами. - Лісові й торф'яні пожежі
Ліквідація пожежі складається із зупинки пожежі, його локалізації, дотушивания й окарауливания. Ліквідацію масових лісових і торф'яних пожеж найчастіше...
-
Поліетилен - Використання вторинної полімерної сировини
Поліетилен (- CH2 - CH2 -)N отримують полімеризацією етилену в масі по вільно-радикальному механізму при високому тиску (150-350 МПа) і по...
-
Для забезпечення планомірного розвитку авіаційних робіт в сільському та лісовому господарствах уже з початку 30-х років минулого століття проводилися...
-
З розвитком містобудування, діяльності промисловості та транспорту, створенням звалищ відбувалось хронічне забруднення екосистем лісопаркових зон м....
-
Колі-титр - один із головних показників гігієнічності біомаси, і непрямий показник наявності патогенної флори та її здатності до виживання - знижується в...
-
Согласно ст. 14 Федерального закона "Об отходах производства и потребления", индивидуальные предприниматели и юридические лица, в процессе деятельности...
-
Первым этапом при организации обращения с отходами на предприятии является установление классов их опасности для окружающей среды. В соответствии со ст....
-
Найважливішим водним об'єктом столиці є Дніпро. Ця ріка значною мірою визначає зовнішність міста, його красу. Дніпро забезпечує мешканців міста водою,...
-
Таким чином, екологічний фактор відіграє важливу роль у функціонуванні суспільного виробництва для регулювання співвідношення попиту і пропозиції. Для...
-
Для проведения пенной флотации производят измельчение руды до крупности 0,5-1,0 мм в случае природногидрофобных неметаллических полезных ископаемых с...
-
Різноманітний хімічний склад відходів і продуктів їх розкладання не виключає утворення хімічних сполук - каталізаторів за участю металів змінної...
-
Земні надра, їх охорона - Літосфера, її складові та значення
Надра - це поклади руди, нафти, вугілля, солей та інших копалин, що містяться в землі. До корисних копалин належать усі природні мінеральні утворення,...
-
Земельні ресурси України - Літосфера, її складові та значення
Уся площа земної суші становить 148 млн. км2. Загальна земельна площа України -- 60355 тис. га. Таблиця 3 Розподіл земельного фонду України Категорія %...
-
Вода покриває 71% поверхні Землі. Основна маса води ("96,5%) зосереджена у Світовому океані, причому це солона вода. Середня солоність цих вод -- 35 г/л....
-
Значительное снижение уровня стратосферного озона приводит к возрастанию ультрафиолетового излучения, что негативно воздействует на биосферу Земли и...
-
Для понимания сущности управления эколого-экономическими процессами, в том числе и процессами в эколого-экономических системах, необходимо...
-
Рассчитанная мощность поглощенной дозы для фитопланктона водоема В-17 составила 1,7 Гр/сут (табл. 3). Фактически эта величина определялась мощностью...
-
Установление ПДС для действующих предприятий ПДС - это масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в...
ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ОЗОНУ - Значення озонового шару для Землі