70-аад онд алдартай болсон "озоны давхарга" гэсэн хэллэг. Өнгөрсөн зуунд эрт дээр үеэс хойш тавигдсан. Үүний зэрэгцээ цөөхөн хүн энэ ойлголт ямар утгатай болохыг, озоны давхаргыг устгах нь яагаад аюултай болохыг үнэхээр ойлгодог. Олон хүмүүсийн хувьд илүү том нууц бол озоны молекулын бүтэц бөгөөд энэ нь озоны давхаргын асуудалтай шууд холбоотой юм. Озон, түүний бүтэц, үйлдвэрлэлийн хэрэглээний талаар илүү ихийг мэдэцгээе.
Озон гэж юу вэ
Озон буюу өөр нэрээр нь идэвхтэй хүчилтөрөгч нь хурц металлын үнэртэй номин хий юм.
Энэ бодис нь хий, хатуу, шингэн гэсэн гурван төлөвт байж болно.
Үүний зэрэгцээ байгальд озон нь зөвхөн хий хэлбэрээр үүсч, озоны давхарга гэж нэрлэгддэг давхарга үүсгэдэг. Номин өнгөтэй учраас тэнгэр цэнхэр өнгөтэй харагддаг.
Озоны молекул ямар харагддаг вэ
Таны хоч идэвхтэйхүчилтөрөгч” озон нь хүчилтөрөгчтэй төстэй учраас хүлээн авсан. Тиймээс эдгээр бодисын гол идэвхтэй химийн элемент нь хүчилтөрөгч (O) юм. Харин хүчилтөрөгчийн молекулд 2 атом агуулагдаж байвал озоны молекул (томьёо - O3) нь энэ элементийн 3 атомаас тогтоно.
Ийм бүтэцтэй учраас озоны шинж чанар нь хүчилтөрөгчийнхтэй төстэй боловч илүү тод илэрдэг. Ялангуяа O2 шиг O3нь хамгийн хүчтэй исэлдүүлэгч юм.
Хүн бүр санаж байх ёстой эдгээр "холбоотой" бодисуудын хоорондох хамгийн чухал ялгаа нь: озон нь амьсгалах боломжгүй, хортой бөгөөд амьсгалсан тохиолдолд уушгийг гэмтээж, бүр хүний үхэлд хүргэдэг.. Үүний зэрэгцээ O3 нь агаарыг хорт хольцоос цэвэрлэхэд төгс төгөлдөр юм. Дашрамд хэлэхэд, яг ийм учраас борооны дараа амьсгалахад хялбар байдаг: озон нь агаарт агуулагдах хортой бодисыг исэлдүүлж, цэвэршүүлдэг.
Озоны молекулын загвар (3 хүчилтөрөгчийн атомаас бүрддэг) нь өнцгийн дүрстэй төстэй бөгөөд хэмжээ нь 117° байна. Энэ молекул нь хосгүй электронгүй тул диамагнит шинж чанартай байдаг. Нэмж хэлэхэд, энэ нь ижил элементийн атомуудаас бүрддэг ч туйлшралтай.
Өгөгдсөн молекулын хоёр атом нь хоорондоо нягт холбоотой байдаг. Гэхдээ гурав дахь нь холболт нь найдвартай биш юм. Ийм учраас озоны молекул (загварын зургийг доороос харж болно) маш эмзэг бөгөөд үүссэний дараа удалгүй задардаг. Дүрмээр бол аливаа задралын урвалд O3 хүчилтөрөгч ялгардаг.
Озон тогтворгүй учраас үйлдвэрлэх боломжгүйхураах, хадгалах, түүнчлэн тээвэрлэх, бусад бодисын нэгэн адил. Ийм учраас түүнийг үйлдвэрлэх нь бусад бодисоос илүү үнэтэй байдаг.
Үүний зэрэгцээ O3молекулуудын өндөр идэвхжил нь энэ бодисыг хамгийн хүчтэй исэлдүүлэгч бодис болох боломжийг олгодог. хүчилтөрөгч, хлороос илүү аюулгүй.
Хэрэв озоны молекул задарч O2 ялгаруулж байвал энэ урвал үргэлж энерги ялгардаг. Үүний зэрэгцээ урвуу үйл явц явагдахын тулд (O3-аас O2 үүсэх) зарцуулах шаардлагатай. үүнээс багагүй.
Хийн төлөвт озоны молекул 70°C температурт задардаг. Хэрэв 100 ба түүнээс дээш градус хүртэл нэмэгдвэл урвал мэдэгдэхүйц хурдасна. Мөн бохирдол байгаа нь озоны молекулын задралын хугацааг хурдасгадаг.
O3 шинж чанарууд
Озон гурван төлөвийн аль нь ч байсан цэнхэр өнгийг хадгалдаг. Бодис нь хатуу байх тусмаа энэ сүүдэр илүү баялаг, бараан өнгөтэй болно.
Озоны молекул бүр 48 г/моль жинтэй. Энэ нь агаараас хүнд тул эдгээр бодисыг ялгахад тусалдаг.
O3 бараг бүх металл ба металл бусыг (алт, иридиум, цагаан алтнаас бусад) исэлдүүлэх чадвартай.
Мөн энэ бодис нь шаталтын урвалд оролцох боломжтой боловч энэ нь O2-аас илүү өндөр температур шаарддаг.
Озон нь H2O болон фреонуудад уусах чадвартай. Шингэн төлөвт шингэн хүчилтөрөгч, азот, метан, аргон,нүүрстөрөгчийн дөрвөн хлорид ба нүүрстөрөгчийн давхар исэл.
Озон молекул хэрхэн үүсдэг
O3 молекулууд нь хүчилтөрөгчийн молекулуудад чөлөөт хүчилтөрөгчийн атомуудыг нийлүүлснээр үүсдэг. Тэд эргээд цахилгаан цэнэг, хэт ягаан туяа, хурдан электронууд болон бусад өндөр энергитэй бөөмсийн нөлөөллөөс болж бусад молекулууд O2 хуваагдсаны улмаас гарч ирдэг. Ийм учраас хэт ягаан туяа ялгаруулдаг оч гаргадаг цахилгаан хэрэгсэл эсвэл чийдэнгийн дэргэд озоны өвөрмөц үнэр мэдрэгддэг.
Үйлдвэрийн хэмжээнд O3-ийг цахилгаан озоны генератор эсвэл озонжуулагч ашиглан тусгаарладаг. Эдгээр төхөөрөмжүүдэд өндөр хүчдэлийн цахилгаан гүйдэл нь O2 агуулсан хийн урсгалаар дамждаг бөгөөд түүний атомууд нь озоны “барилгын материал” болдог.
Заримдаа эдгээр машинд цэвэр хүчилтөрөгч эсвэл энгийн агаар шахдаг. Үүссэн озоны чанар нь анхны бүтээгдэхүүний цэвэр байдлаас хамаарна. Тиймээс шархыг эмчлэх зориулалттай эмнэлгийн O3-ийг зөвхөн химийн цэвэр O2-аас гаргаж авдаг.
Озон нээгдсэн түүх
Озоны молекул ямар харагддаг, хэрхэн үүсдэгийг олж мэдсэний дараа энэ бодисын түүхтэй танилцах нь зүйтэй.
Үүнийг 18-р зууны хоёрдугаар хагаст Голландын судлаач Мартин Ван Марум анх нийлэгжүүлсэн. Эрдэмтэд цахилгаан очыг агаартай саваар дамжуулсны дараа түүний доторх хий шинж чанараа өөрчилсөн болохыг анзаарчээ. Үүний зэрэгцээ Ван Марум шинэ молекулуудыг тусгаарласнаа ойлгоогүйбодис.
Гэхдээ түүний Германы хамтран зүтгэгч Шеинбейн цахилгаан гүйдлийн тусламжтайгаар H2O-г H, O2 болгон задлахыг оролдож байгааг анзаарчээ. хурц үнэртэй шинэ хий ялгаруулах. Эрдэмтэн маш их судалгаа хийсний эцэст нээсэн бодисоо тайлбарлаж, "үнэр" гэсэн грек үгийг хүндэтгэн "озон" гэж нэрлэжээ.
Мөөгөнцөр, бактерийг устгах, түүнчлэн ил задгай бодис агуулсан хортой нэгдлүүдийн хоруу чанарыг бууруулах чадвар нь олон эрдэмтдийн сонирхлыг татсан. O3-ийг албан ёсоор нээснээс хойш 17 жилийн дараа Вернер фон Сименс озоныг ямар ч хэмжээгээр нэгтгэх анхны аппаратыг зохион бүтээжээ. Мөн 39 жилийн дараа гайхалтай Никола Тесла дэлхийн анхны озон үүсгэгчийг зохион бүтээж, патентжуулжээ.
Энэ төхөөрөмжийг анх Францад 2 жилийн дараа ундны ус цэвэрлэх байгууламжид ашигласан. XX зууны эхэн үеэс. Европ ундны усыг цэвэршүүлэхийн тулд озонжуулалтад шилжиж эхэлж байна.
Оросын эзэнт гүрэн энэ аргыг 1911 онд анх хэрэглэж байсан бөгөөд 5 жилийн дараа тус улсад озон ашиглан ундны ус цэвэршүүлэх 40 шахам байгууламжийг суурилуулжээ.
Өнөөдөр усыг озонжуулах нь хлоржуулалтыг аажмаар орлож байна. Тиймээс Европ дахь нийт ундны усны 95%-ийг O3 ашиглан цэвэршүүлдэг. Энэ техник нь АНУ-д маш их алдартай. ТУХН-ийн орнуудад үүнийг судалж байгаа бөгөөд учир нь энэ процедур нь илүү аюулгүй бөгөөд илүү тохиромжтой боловч хлоржуулахаас илүү үнэтэй байдаг.
Озоны хэрэглээ
Ус цэвэрлэхээс гадна O3 нь өөр олон төрлийн хэрэглээтэй.
- Озоныг цаас, нэхмэлийн үйлдвэрлэлд цайруулагч болгон ашигладаг.
- Идэвхтэй хүчилтөрөгч нь дарсыг ариутгахаас гадна коньякны хөгшрөлтийг түргэсгэхэд ашигладаг.
- Төрөл бүрийн ургамлын тосыг O3 ашиглан цэвэршүүлдэг.
- Энэ бодисыг ихэвчлэн мах, өндөг, жимс, хүнсний ногоо зэрэг хурдан мууддаг бүтээгдэхүүн боловсруулахад ашигладаг. Энэ процедур нь хлор, формальдегидтэй адил химийн ул мөр үлдээхгүй бөгөөд бүтээгдэхүүнийг илүү удаан хадгалах боломжтой.
- Озон нь эмнэлгийн хэрэгсэл, хувцасыг ариутгана.
- Мөн цэвэршүүлсэн O3 нь янз бүрийн эмчилгээ, гоо сайхны процедурт ашиглагддаг. Ялангуяа шүдний эмчилгээнд түүний тусламжтайгаар амны хөндий, бохь халдваргүйжүүлж, янз бүрийн өвчнийг (стоматит, герпес, амны хөндийн кандидоз) эмчилдэг. Европын орнуудад O3 нь шархыг халдваргүйжүүлэхэд маш их алдартай.
- Сүүлийн жилүүдэд озон ашиглан агаар, ус шүүдэг зөөврийн гэр ахуйн хэрэгсэл маш их алдартай болсон.
Озоны давхарга - энэ юу вэ?
Дэлхийн гадаргаас 15-35 км-ийн зайд озоны давхарга буюу өөр нэрээр нь озоносфер байдаг. Энэ газарт өтгөрүүлсэн O3 нь нарны хортой цацрагаас хамгаалах нэгэн төрлийн шүүлтүүр болдог.
Молекулууд нь тогтворгүй бол ийм хэмжээний бодис хаанаас гардаг вэ? Хэрэв бид озоны молекулын загвар, түүний үүсэх аргыг эргэн санавал энэ асуултад хариулахад хэцүү биш юм. Тэгэхээр хүчилтөрөгч нь 2-оос бүрдэнэХүчилтөрөгчийн молекулууд стратосфер мандалд орохдоо нарны туяанд халдаг. Энэ энерги нь O2-г атом болгон хуваахад хангалттай бөгөөд үүнээс O3 үүсдэг. Үүний зэрэгцээ озоны давхарга нь нарны эрчим хүчний тодорхой хэсгийг ашиглахаас гадна түүнийг шүүж, аюултай хэт ягаан туяаг шингээж авдаг.
Озоныг фреоноор уусгадаг гэж дээр хэлсэн. Эдгээр хийн бодисууд (дезодорант, гал унтраагч, хөргөгч үйлдвэрлэхэд ашигладаг) нэг удаа агаар мандалд орж, озонд нөлөөлж, задрахад хувь нэмэр оруулдаг. Үүний үр дүнд озоносферт нүхнүүд гарч, шүүгдээгүй нарны туяа гараг руу нэвтэрч, амьд организмд хортой нөлөө үзүүлдэг.
Озоны молекулуудын онцлог, бүтцийг авч үзээд энэ бодис хэдий аюултай ч зөв хэрэглэвэл хүн төрөлхтөнд маш их хэрэгтэй гэж дүгнэж болно.
