Озон бол хий юм. Бусад олон хүмүүсээс ялгаатай нь энэ нь тунгалаг биш боловч өвөрмөц өнгө, бүр үнэртэй байдаг. Энэ нь бидний агаар мандалд байдаг бөгөөд түүний хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг юм. Озоны нягтрал, түүний масс болон бусад шинж чанарууд юу вэ? Энэ нь гарагийн амьдралд ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?
Цэнхэр хий
Химид озон үелэх системд тусдаа байр эзэлдэггүй. Учир нь энэ нь элемент биш юм. Озон нь хүчилтөрөгчийн аллотропик өөрчлөлт буюу өөрчлөлт юм. O2-ийн нэгэн адил түүний молекул нь зөвхөн хүчилтөрөгчийн атомуудаас бүрддэг боловч хоёр биш, харин гурав байдаг. Тиймээс түүний химийн томъёо нь O3 шиг харагдаж байна.
Озон нь цэнхэр хий юм. Энэ нь хэт өндөр концентрацитай бол хлорыг санагдуулам тод хурц үнэртэй байдаг. Та бороонд шинэлэг байдлын үнэрийг санаж байна уу? Энэ бол озон юм. Эртний Грек хэлнээс "озон" гэдэг нь "үнэр" гэсэн утгатай тул энэ өмчийн ачаар энэ нэрээ авсан.
Хийн молекул нь туйлтай, доторх атомууд нь 116, 78° өнцгөөр холбогдсон. Чөлөөт хүчилтөрөгчийн атомыг O2 молекулд холбоход озон үүсдэг. Энэ нь тохиолддогянз бүрийн урвалын хугацаа, тухайлбал, фосфорын исэлдэлт, цахилгаан гүйдэл эсвэл хэт исэл задралын үед хүчилтөрөгчийн атомууд ялгардаг.
Озоны шинж чанар
Хэвийн нөхцөлд озон нь бараг 48 г/моль молекул жинтэй хий хэлбэрээр оршдог. Энэ нь диамагнит шинж чанартай, өөрөөр хэлбэл мөнгө, алт, азот шиг соронзонд татагдах чадваргүй байдаг. Озоны нягт нь 2.1445 г/дм³.
Хатуу төлөвт озон нь хөхөвтөр хар өнгөтэй, шингэн төлөвт нил ягаан өнгөтэй ойролцоо индиго өнгөтэй болдог. Буцлах цэг нь Цельсийн 111.8 градус байна. Тэг градусын температурт усанд уусдаг (зөвхөн цэвэр усанд) хүчилтөрөгчөөс арав дахин сайн. Энэ нь шингэн метан, азот, фтор, аргон, тодорхой нөхцөлд хүчилтөрөгчтэй сайн холилдоно.
Олон тооны катализаторын нөлөөн дор амархан исэлдэж, чөлөөт хүчилтөрөгчийн атомуудыг ялгаруулдаг. Түүнтэй холбогдоход тэр даруй гал авалцдаг. Уг бодис нь бараг бүх металлыг исэлдүүлэх чадвартай. Зөвхөн цагаан алт, алт нь түүний үйлдэлд тохирохгүй. Энэ нь янз бүрийн органик болон үнэрт нэгдлүүдийг устгадаг. Аммиактай хүрэлцэхэд аммонийн нитрит үүсгэж, давхар нүүрстөрөгчийн холбоог устгадаг.
Агаар мандалд өндөр концентрацитай байдаг бөгөөд озон нь аяндаа задардаг. Энэ тохиолдолд дулаан ялгарч, O2 молекул үүсдэг. Түүний концентраци өндөр байх тусам дулаан ялгаруулах урвал илүү хүчтэй болно. Озоны агууламж 10% -иас их байвал дэлбэрэлт дагалддаг. Температурыг нэмэгдүүлэх, даралтыг бууруулах, эсвэл холбогдох замаарОрганик бодисууд O3-ыг хурдан задалдаг.
Нээлтийн түүх
Химид озоныг 18-р зуун хүртэл мэддэггүй байсан. Үүнийг 1785 онд физикч Ван Марум ажиллаж байгаа цахилгаан статик машины дэргэд сонссон үнэрийн ачаар олж илрүүлжээ. Үүнээс хойш 50 жилийн дараа энэ хий шинжлэх ухааны туршилт, судалгаанд гараагүй.
Эрдэмтэн Кристиан Шонбейн 1840 онд цагаан фосфорын исэлдэлтийг судалжээ. Туршилтын явцад тэрээр "озон" гэж нэрлэсэн үл мэдэгдэх бодисыг ялгаж чадсан байна. Химич түүний шинж чанарыг судалж, шинээр нээсэн хийг хэрхэн олж авах талаар тайлбарлав.
Удалгүй бусад эрдэмтэд уг бодисын судалгаанд нэгдсэн. Нэрт физикч Никола Тесла анхны озоны генераторыг хүртэл бүтээжээ. 19-р зууны сүүлчээр орон сууцыг ундны усаар хангах анхны байгууламжууд гарч ирснээр O3-ийн үйлдвэрлэлийн хэрэглээ эхэлсэн. Уг бодисыг халдваргүйжүүлэхэд ашигласан.
Агаар мандал дахь озон
Манай дэлхий үл үзэгдэх агаарын бүрхүүлээр хүрээлэгдсэн байдаг. Үүнгүйгээр дэлхий дээрх амьдрал боломжгүй байх байсан. Агаар мандлын агаарын бүрэлдэхүүн хэсгүүд: хүчилтөрөгч, озон, азот, устөрөгч, метан болон бусад хий.
Озон нь өөрөө байдаггүй бөгөөд зөвхөн химийн урвалын үр дүнд үүсдэг. Дэлхийн гадаргад ойрхон, аадар борооны үед аянгын цахилгаан гүйдлийн улмаас үүсдэг. Энэ нь машин, үйлдвэр, бензиний утаа, дулааны цахилгаан станцаас ялгарах утаанаас болж харагддаг.
Агаар мандлын доод давхаргын озоныг гадаргуу буюу тропосфер гэж нэрлэдэг. Мөн стратосферийн давхарга байдаг. Энэ нь нарнаас ирж буй хэт ягаан туяаны нөлөөн дор үүсдэг. Энэ нь гарагийн гадаргуугаас 19-20 километрийн зайд үүсдэг ба 25-30 километрийн өндөрт сунадаг.
Стратосферийн O3 нь манай гаригийн озоны давхаргыг бүрдүүлдэг ба энэ нь нарны хүчтэй цацрагаас хамгаалдаг. Энэ нь хорт хавдар, түлэгдэлт үүсгэх хангалттай долгионы урттай хэт ягаан туяаны ойролцоогоор 98%-ийг шингээдэг.
Бодис хэрэглэх
Озон бол маш сайн исэлдүүлэгч, устгагч юм. Энэ өмчийг ундны усыг цэвэршүүлэхэд эртнээс ашиглаж ирсэн. Уг бодис нь хүний биед аюултай нян, вирүст хортой нөлөө үзүүлдэг бөгөөд исэлдэх үед хоргүй хүчилтөрөгч болж хувирдаг.
Хлорт тэсвэртэй организмуудыг хүртэл устгаж чадна. Үүнээс гадна бохир усыг байгаль орчинд хортой нефтийн бүтээгдэхүүн, сульфид, фенол гэх мэт бодисоос цэвэрлэхэд ашигладаг. Ийм практик нь ихэвчлэн АНУ болон Европын зарим оронд түгээмэл байдаг.
Озоныг анагаах ухаанд багаж хэрэгслийг халдваргүйжүүлэх, үйлдвэрт цаас цайруулах, тос цэвэрлэх, төрөл бүрийн бодис авахад ашигладаг. Агаар, ус, байрыг цэвэршүүлэхийн тулд O3 ашиглахыг озонжуулалт гэж нэрлэдэг.
Озон ба хүн
Бүх ашигтай шинж чанартай хэдий ч озон нь хүний хувьд аюултай байж болно. Хэрэв агаарт хүний тэсвэрлэхээс илүү их хий байгаа бол хордлогоос зайлсхийх боломжгүй. Орос улсад түүний зөвшөөрөгдөх хэм хэмжээ0.1 мкг/л байна.
Энэ хэмжээнээс хэтэрсэн тохиолдолд толгой өвдөх, салст бүрхэвч цочрох, толгой эргэх зэрэг химийн хордлогын ердийн шинж тэмдэг илэрдэг. Озон нь амьсгалын замаар дамждаг халдварын эсрэг биеийн эсэргүүцлийг бууруулж, цусны даралтыг бууруулдаг. 8–9 мкг/л-ээс дээш хийн концентраци нь уушигны хаван, бүр үхэлд хүргэдэг.
Үүний зэрэгцээ агаар дахь озоныг танихад маш хялбар байдаг. "Шинэхэн", хлор эсвэл "хавч" (Менделеевийн хэлснээр) үнэр нь бодисын агууламж багатай байсан ч тод сонсогддог.
