70-ci illərdə məşhurlaşan "ozon təbəqəsi" ifadəsi. keçən əsr, çoxdan kənara qoyulmuşdur. Eyni zamanda, bu anlayışın nə demək olduğunu və ozon təbəqəsinin məhvinin nə üçün təhlükəli olduğunu çox az adam həqiqətən başa düşür. Çoxları üçün daha böyük bir sirr ozon molekulunun quruluşudur, lakin ozon təbəqəsinin problemləri ilə birbaşa bağlıdır. Ozon, onun strukturu və sənaye tətbiqləri haqqında ətraflı öyrənək.
Ozon nədir
Ozon, və ya, eyni zamanda, aktiv oksigen, kəskin metal qoxusu olan mavi qazdır.
Bu maddə hər üç birləşmə vəziyyətində mövcud ola bilər: qaz, bərk və maye.
Eyni zamanda, təbiətdə ozon yalnız qaz halında yaranır və ozon təbəqəsi adlanan təbəqəni əmələ gətirir. Göy rənginə görə göy mavi görünür.
Ozon molekulu nə kimi görünür
Ləqəbiniz aktivdiroksigen” ozonunu oksigenə bənzədiyinə görə alıb. Beləliklə, bu maddələrin əsas aktiv kimyəvi elementi oksigendir (O). Bununla belə, əgər oksigen molekulunda onun 2 atomu varsa, ozon molekulu (formula - O3) bu elementin 3 atomundan ibarətdir.
Bu quruluşa görə ozonun xüsusiyyətləri oksigenin xüsusiyyətlərinə bənzəyir, lakin daha qabarıqdır. Xüsusilə, O2 kimi, O3ən güclü oksidləşdiricidir.
Hər kəsin yadda saxlaması həyati əhəmiyyət daşıyan bu "əlaqəli" maddələr arasında ən mühüm fərq aşağıdakılardır: ozon nəfəs ala bilmir, zəhərlidir və tənəffüs edilərsə ağciyərlərə zərər verə bilər, hətta insanı öldürə bilər.. Eyni zamanda, O3 havanı zəhərli çirklərdən təmizləmək üçün mükəmməldir. Yeri gəlmişkən, məhz buna görə yağışdan sonra nəfəs almaq çox asandır: ozon havada olan zərərli maddələri oksidləşdirir və o, təmizlənir.
Ozon molekulunun modeli (3 oksigen atomundan ibarətdir) bir az bucaq şəklinə bənzəyir və ölçüsü 117°-dir. Bu molekulun qoşalaşmamış elektronları yoxdur və buna görə də diamaqnitdir. Bundan əlavə, eyni elementin atomlarından ibarət olmasına baxmayaraq, o, polariteye malikdir.
Verilmiş molekulun iki atomu bir-birinə möhkəm bağlıdır. Ancaq üçüncü ilə əlaqə daha az etibarlıdır. Bu səbəbdən ozon molekulu (modelin fotosunu aşağıda görmək olar) çox kövrəkdir və əmələ gəldikdən dərhal sonra parçalanır. Bir qayda olaraq, hər hansı parçalanma reaksiyasında O3 oksigen ayrılır.
Ozonun qeyri-sabitliyi səbəbindən onu istehsal etmək mümkün deyildigər maddələr kimi yığım və saxlama, habelə nəqliyyat. Bu səbəbdən onun istehsalı digər maddələrdən baha başa gəlir.
Eyni zamanda O3molekullarının yüksək aktivliyi bu maddənin ən güclü oksidləşdirici agent olmasına, daha güclü olmasına imkan verir. oksigen və xlordan daha təhlükəsizdir.
Ozon molekulu parçalanırsa və O2 buraxırsa, bu reaksiya həmişə enerjinin sərbəst buraxılması ilə müşayiət olunur. Eyni zamanda, əks prosesin baş verməsi üçün (O3-dan O2 formalaşması) sərf etmək lazımdır. az deyil.
Qaz halında ozon molekulu 70°C temperaturda parçalanır. 100 dərəcəyə və ya daha çox artırsa, reaksiya əhəmiyyətli dərəcədə sürətlənəcəkdir. Çirklərin olması ozon molekullarının parçalanma dövrünü də sürətləndirir.
O3 xassələri
Ozon üç vəziyyətdən hansında olursa olsun, mavi rəngini saxlayır. Maddə nə qədər sərt olsa, bu kölgə bir o qədər zəngin və tünd olur.
Hər bir ozon molekulunun çəkisi 48 q/mol-dur. O, havadan daha ağırdır və bu maddələri ayırmağa kömək edir.
O3 demək olar ki, bütün metalları və qeyri-metalları (qızıl, iridium və platin istisna olmaqla) oksidləşdirə bilir.
Həmçinin, bu maddə yanma reaksiyasında iştirak edə bilər, lakin bu O2 ilə müqayisədə daha yüksək temperatur tələb edir.
Ozon H2O və freonlarda həll oluna bilir. Maye vəziyyətdə maye oksigen, azot, metan, arqon,karbon tetraklorid və karbon dioksid.
Ozon molekulu necə əmələ gəlir
O3 molekulları sərbəst oksigen atomlarını oksigen molekullarına birləşdirərək əmələ gəlir. Onlar, öz növbəsində, elektrik boşalmalarının, ultrabənövşəyi şüaların, sürətli elektronların və digər yüksək enerjili hissəciklərin onlara təsiri nəticəsində digər O2 molekullarının parçalanması nəticəsində yaranır. Bu səbəbdən ozonun spesifik qoxusu qığılcım yaradan elektrik cihazları və ya ultrabənövşəyi işıq yayan lampaların yanında hiss oluna bilər.
Sənaye miqyasında O3 elektrik ozon generatorları və ya ozonizatorlar vasitəsilə təcrid olunur. Bu cihazlarda yüksək gərginlikli elektrik cərəyanı atomları ozon üçün “tikinti materialı” kimi xidmət edən O2 olan qaz axınından keçir.
Bəzən bu maşınlara təmiz oksigen və ya adi hava vurulur. Yaranan ozonun keyfiyyəti ilkin məhsulun təmizliyindən asılıdır. Beləliklə, yaraların müalicəsi üçün nəzərdə tutulmuş tibbi O3 yalnız kimyəvi cəhətdən təmiz O2-dan alınır.
Ozonun kəşf tarixi
Ozon molekulunun necə göründüyünü və necə əmələ gəldiyini anladıqdan sonra bu maddənin tarixi ilə tanış olmağa dəyər.
İlk dəfə 18-ci əsrin ikinci yarısında holland tədqiqatçısı Martin Van Marum tərəfindən sintez edilmişdir. Alim elektrik qığılcımlarını hava ilə konteynerdən keçirdikdən sonra içindəki qazın xassələrini dəyişdiyini müşahidə edib. Eyni zamanda Van Marum yeninin molekullarını təcrid etdiyini başa düşmədimaddələr.
Lakin onun Sheinbein adlı alman həmkarı elektrik cərəyanının köməyi ilə H2O-nu H və O2-a parçalamağa çalışdığını gördü. kəskin qoxu ilə yeni qazın buraxılmasına. Alim xeyli araşdırmadan sonra kəşf etdiyi maddəni təsvir etdi və yunanca "qoxu" sözünün şərəfinə "ozon" adını verdi.
Göbələkləri və bakteriyaları öldürmək, həmçinin açıq maddənin malik olduğu zərərli birləşmələrin toksikliyini az altmaq qabiliyyəti bir çox alimləri maraqlandırırdı. O3-ın rəsmi kəşfindən 17 il sonra Werner von Siemens istənilən miqdarda ozonu sintez etmək üçün ilk aparatı hazırladı. Və 39 il sonra dahi Nikola Tesla dünyanın ilk ozon generatorunu icad etdi və patentləşdirdi.
Məhz bu cihaz ilk dəfə Fransada 2 ildən sonra içməli su təmizləyici qurğularda istifadə edilmişdir. XX əsrin əvvəllərindən. Avropa içməli suyun təmizlənməsi üçün ozonlamağa başlayır.
Rusiya İmperiyası bu texnikadan ilk dəfə 1911-ci ildə istifadə edib və 5 ildən sonra ölkədə ozonla içməli suyun təmizlənməsi üçün demək olar ki, 4 onlarla qurğu təchiz edilib.
Bu gün suyun ozonlanması tədricən xlorlaşdırmanı əvəz edir. Beləliklə, Avropada bütün içməli suyun 95%-i O3 istifadə edərək təmizlənir. Bu texnika ABŞ-da da çox populyardır. MDB-də o, hələ də öyrənilməkdədir, çünki bu prosedur daha təhlükəsiz və daha rahat olsa da, xlorlamadan daha bahalıdır.
Ozon tətbiqləri
Su müalicəsi ilə yanaşı, O3 bir sıra başqa istifadələrə malikdir.
- Ozon kağız və tekstil istehsalında ağartıcı kimi istifadə olunur.
- Aktiv oksigen şərabları dezinfeksiya etmək, həmçinin konyakların qocalma prosesini sürətləndirmək üçün istifadə olunur.
- Müxtəlif bitki yağları O3 istifadə edərək təmizlənir.
- Çox tez-tez bu maddə ət, yumurta, meyvə və tərəvəz kimi tez xarab olan məhsulların emalında istifadə olunur. Bu prosedur xlor və ya formaldehiddə olduğu kimi kimyəvi izlər buraxmır və məhsullar daha uzun müddət saxlanıla bilər.
- Ozon tibbi avadanlıq və p altarları sterilizasiya edir.
- Həmçinin təmizlənmiş O3 müxtəlif tibbi və kosmetik prosedurlar üçün istifadə olunur. Xüsusilə stomatologiyada onun köməyi ilə ağız boşluğunu və diş ətlərini dezinfeksiya edir, həmçinin müxtəlif xəstəlikləri (stomatit, herpes, ağız kandidozu) müalicə edirlər. Avropa ölkələrində O3 yaraların dezinfeksiyası üçün çox məşhurdur.
- Son illərdə ozondan istifadə edərək hava və suyu süzmək üçün portativ məişət texnikası çox populyarlaşıb.
Ozon təbəqəsi - bu nədir?
Yer səthindən 15-35 km hündürlükdə ozon təbəqəsi və ya onu da adlandırdıqları kimi ozonosfer yerləşir. Bu yerdə konsentratlaşdırılmış O3 zərərli günəş radiasiyası üçün bir növ filtr kimi xidmət edir.
Molekulları qeyri-sabitdirsə, bu qədər miqdarda maddə haradan gəlir? Ozon molekulunun modelini və onun əmələ gəlmə üsulunu xatırlasaq, bu suala cavab vermək çətin deyil. Beləliklə, 2-dən ibarət oksigenStratosferə daxil olan oksigen molekulları orada günəş şüaları ilə qızdırılır. Bu enerji O2 atomlarının O3 meydana gəldiyi atomlara parçalanması üçün kifayətdir. Eyni zamanda, ozon təbəqəsi təkcə günəş enerjisinin bir hissəsini istifadə etmir, həm də onu süzür, təhlükəli ultrabənövşəyi şüaları udur.
Yuxarıda deyilmişdi ki, ozonu freonlar həll edir. Bu qaz halında olan maddələr (dezodorantların, yanğınsöndürənlərin və soyuducuların istehsalında istifadə olunur) atmosferə buraxıldıqdan sonra ozona təsir edir və onun parçalanmasına kömək edir. Nəticədə ozonosferdə süzülməmiş günəş şüalarının planetə daxil olduğu dəliklər yaranır və bu şüalar canlı orqanizmlərə dağıdıcı təsir göstərir.
Ozon molekullarının xüsusiyyətlərini və strukturunu nəzərdən keçirdikdən sonra belə nəticəyə gələ bilərik ki, bu maddə təhlükəli olsa da, düzgün istifadə edildiyi təqdirdə insanlıq üçün çox faydalıdır.
