Химична формула на три озонови молекули. Озон, физични и химични свойства, приложение. Образуване на озон в микровълново поле

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Озон е алотропна модификация на кислорода. В нормалното си състояние това е светлосин газ, в течност е тъмно синьо, а в твърдо тяло е тъмно лилаво (до черно).

Той може да остане в състояние на преохладена течност до температура (-250 o C). слабо разтворим във вода, по-добре във въглероден тетрахлорид и различни флуорохлорвъглероди. Много силно окислително средство.

Химична формула на озона

Химична формула на озона - O 3. Това показва, че молекулата на това вещество съдържа три кислородни атома (Ar \u003d 16 amu). Химическата формула може да се използва за изчисляване на молекулното тегло на озона:

Mr (O 3) \u003d 3 × Ar (O) \u003d 3 × 16 \u003d 48

Структурна (графична) формула на озона

По-илюстративно е структурна (графична) озонова формула... Той показва как атомите са свързани помежду си вътре в молекулата (фиг. 1).

Фигура: 1. Структурата на озоновата молекула.

Електронна формула показващо разпределението на електроните в атом по енергийни поднива е показано по-долу:

16 O 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4

Той също така показва, че кислородът, от който се състои озонът, принадлежи към елементите на p-семейството, както и към броя на валентните електрони - на външното енергийно ниво има 6 електрона (3s 2 3p 4).

Примери за решаване на проблеми

ПРИМЕР 1

Задачата Масовата част на водорода в неговото съединение със силиций е 12,5%. Изведете емпиричната формула на съединението и изчислете неговата моларна маса.
Решение

Изчисляваме масовата част на силиция в съединението:

ω (Si) \u003d 100% - ω (H) \u003d 100% - 12,5% \u003d 87,5%

Нека обозначим броя на моловете на елементите, които изграждат съединението, чрез "х" (силиций) и "у" (водород). След това моларното съотношение ще изглежда така (стойностите на относителните атомни маси, взети от Периодичната таблица на Д. И. Менделеев, ще бъдат закръглени до цели числа):

x: y \u003d ω (Si) / Ar (Si): ω (H) / Ar (H);

x: y \u003d 87,5 / 28: 12,5 / 1;

x: y \u003d 3,125: 12,5 \u003d 1: 4

Това означава, че формулата за силициево-водородното съединение ще има формата SiH 4. Това е силициев хидрид.

Отговор SiH 4

ПРИМЕР 2

Задачата В съединението на калий, хлор и кислород масовите части на елементите са съответно 31,8%, 29%, 39,2%. Установете най-простата формула на съединението.
Решение Масовата част на елемент X в молекула от състав HX се изчислява по следната формула:

ω (X) \u003d n × Ar (X) / M (HX) × 100%

Нека обозначим броя на моловете на елементите, които изграждат съединението, чрез "x" (калий), "y" (хлор) и "z" (кислород). След това моларното съотношение ще изглежда по следния начин (стойностите на относителните атомни маси, взети от Периодичната таблица на Д. И. Менделеев, закръглени до цели числа):

x: y: z \u003d ω (K) / Ar (K): ω (Cl) / Ar (Cl): ω (O) / Ar (O);

x: y: z \u003d 31,8 / 39: 29 / 35,5: 39,2 / 16;

x: y: z \u003d 0,82: 0,82: 2,45 \u003d 1: 1: 3

Това означава, че формулата за съединението на калий, хлор и кислород ще има формата KClO 3. Това е солта на Berthollet.

Отговор KClO 3

През 1785 г. холандският физик Ван Марум, провеждайки експерименти с електричество, насочва вниманието към миризмата, когато в електрическа машина се образуват искри, и към окислителната способност на въздуха след преминаване на електрически искри през нея.

През 1840 г. немският учен Шейнбайн, ангажиран с хидролизата на водата, се опитва да я разложи на кислород и водород с помощта на електрическа дъга. И тогава той откри, че се е образувал нов, непознат досега за науката газ със специфична миризма. Името "озон" е дадено на газа от Scheinbein поради характерната му миризма и идва от гръцката дума "ozien", което означава "да мирише".

През 1857 г. с помощта на „перфектната магнитна индукционна тръба“, създадена от Вернер фон Сименс, е построена първата техническа централа за озон. През 1901 г. Siemens построява първата водноелектрическа централа с озонова централа във Висбанд.

В исторически план използването на озон започва с инсталации за приготвяне на питейна вода, когато през 1898 г. първият пилотен завод е тестван в град Сен Мор (Франция). Още през 1907 г. е построен първият завод за озониране на вода в град Beaune Vuayage (Франция) за нуждите на град Ница. През 1911 г. в Санкт Петербург е пусната в експлоатация станция за озониране на питейна вода (в момента не работи). През 1916 г. 49 инсталации за озониране на питейна вода вече са били в експлоатация.

До 1977 г. повече от 1000 инсталации са били в експлоатация в целия свят. Озонът е широко разпространен едва през последните 30 години, благодарение на появата на надеждни и компактни устройства за неговия синтез - озонатори (озонови генератори).

В момента 95% от питейната вода в Европа се обработва с озон. САЩ са в процес на преминаване от хлориране към озониране. В Русия има няколко големи станции (в Москва, Нижни Новгород и други градове).

2. Озонът и неговите свойства

Механизмът на образуване и молекулна формула на озона

Известно е, че молекулата на кислорода се състои от 2 атома: O2. При определени условия кислородната молекула може да се дисоциира, т.е. разпада се на 2 отделни атома. В природата тези условия се създават по време на гръмотевична буря с изхвърляния на атмосферно електричество и в горните слоеве на атмосферата под въздействието на ултравиолетовото лъчение от слънцето (озоновия слой на Земята). Механизъм на образуване и молекулна формула на озон. Кислородният атом обаче не може да съществува отделно и има тенденция да се групира отново. В хода на това пренареждане се образуват 3-атомни молекули.

Озонова молекула Молекулата, състояща се от 3 кислородни атома, наречена озон или активиран кислород, е алотропна модификация на кислорода и има молекулна формула O3 (d \u003d 1,28 A, q \u003d 116,5 °).

Трябва да се отбележи, че връзката на третия атом в озоновата молекула е относително крехка, което причинява нестабилността на молекулата като цяло и нейната тенденция към саморазпадане.

Свойства на озона

Озон O3 е синкав газ с характерна остра миризма, молекулно тегло 48 g / mol; плътност спрямо въздуха 1.657 (озонът е по-тежък от въздуха); плътност при 00С и налягане 0,1 MPa 2,143 kg / m3. Производство на озон

В малки концентрации на ниво 0,01-0,02 mg / m3 (пет пъти по-ниска от максимално допустимата концентрация за хората), озонът придава на въздуха характерен мирис на свежест и чистота. Например след гръмотевична буря фината миризма на озон неизменно се свързва с чист въздух.

Както бе споменато по-горе, озоновата молекула е нестабилна и се саморазпада. Благодарение на това свойство озонът е силен окислител и изключително дезинфектант по отношение на ефективността.

Окислителен потенциал на озона

Мярка за ефективността на окислителя е неговият електрохимичен (окислителен) потенциал, изразен във волта. По-долу са посочени стойностите на електрохимичния потенциал на различни окислители в сравнение с озона:

Окислител Потенциал, V % От потенциала на озона Използването на окислител при пречистване на вода
Флуор (F2) 2,87 139
Озон (O3) 2,07 100 +
Водороден прекис (H2O2) 1,78 86 +
Калиев перманганат (KMnO4) 1,7 82 +
Хипобромна киселина (HOBr) 1,59 77 +
Хлороводородна киселина (HOCl) 1,49 72 +
Хлор (Cl2) 1,36 66 +
Хлорен диоксид (ClO2) 1,27 61 +
Кислород (O2) 1,23 59 +
Хромна киселина (H2CrO2) 1,21 58
Бром (Br2) 1,09 53 +
Азотна киселина (HNO3) 0,94 45
Йод (I2) 0,54 26

Таблицата показва, че озонът е най-силният от всички окислители, използвани при пречистването на водата.

Приложение на място

Нестабилността на озона налага използването му директно на производствената площадка. Озонът не подлежи на опаковане, съхранение и транспортиране.

Разтворимост на озон във вода

Според закона на Хенри концентрацията на озон във водата се увеличава с концентрацията на озон в газовата фаза, смесена във водата. Освен това, колкото по-висока е температурата на водата, толкова по-ниска е концентрацията на озон във водата.

Разтворимостта на озона във вода е по-висока от кислорода, но по-ниска от хлора, 12 пъти. Ако разгледаме 100% озон, тогава максималната му концентрация във вода е 570 mg / l при температура на водата 20C. Концентрацията на озон в газа на изхода на съвременните озонационни инсталации достига 14% тегловни. По-долу е дадена зависимостта на концентрацията на озон, разтворен в дестилирана вода, от концентрацията на озон в газа и температурата на водата.

Концентрация на озон в газова смес Разтворимост на озон във вода, mg / l
5 ° С 10 ° С 15 ° С 20 ° С
1.5% 11.09 9.75 8.40 6.43
2% 14.79 13.00 11.19 8.57
3% 22.18 19.50 16.79 12.86

Саморазпадане на озона във вода и във въздух

Скоростта на разлагане на озона във въздуха или водата се изчислява като се използва полуживотът, т.е. времето, през което концентрацията на озон е наполовина.

Саморазграждане на озона във вода (pH 7)

Температура на водата, ° С Полуживот
15 30 минути
20 20 минути
25 15 минути
30 12 минути
35 8 минути

Саморазпадане на озона във въздуха

Температура на въздуха, ° C Полуживот
-50 3 месеца
-35 18 дни
-25 8 дни
20 3 дни
120 1,5 часа
250 1,5 секунди

Таблиците показват, че водните разтвори на озон са много по-малко стабилни от газообразния озон. Данните за разлагането на озона във вода са дадени за чиста вода, която не съдържа разтворени и суспендирани примеси. Скоростта на разпадане на озона във водата се увеличава многократно в следните случаи:

1. ако във водата има озонови окислени примеси (химическо потребление на вода в озона)
2. с повишена мътност на водата, защото на границата между частиците и водата реакциите на саморазлагане на озона протичат по-бързо (катализа)
3. при излагане на ултравиолетово облъчване

3. Методи за получаване на озон

В момента широко се използват 2 метода за производство на озон:

* UV облъчване

* под въздействието на тих (т.е. разпръснат, не искрящ) коронен разряд

1. UV облъчване

Озонът може да се генерира близо до UV лампи, но само в малки концентрации (0,1 тегловни%).

2. Разреждане на короната

По същия начин, по който озонът се генерира от електрически разряди по време на гръмотевична буря, големи количества озон се произвеждат в съвременните електрически генератори на озон. Този метод се нарича коронен разряд. Високото напрежение се предава през газов поток, съдържащ кислород. Енергията под високо напрежение разделя молекулата кислород O2 на 2 O атоми, които се комбинират с молекулата O2 и образуват озон O3.

Чистият кислород, постъпващ в озоновия генератор, може да бъде заменен с околния въздух, съдържащ висок процент кислород.

Този метод увеличава съдържанието на озон до 10-15 тегловни%

Консумация на енергия: 20 - 30 W / g O3 за въздух 10 - 15 W / g O3 за кислород

4. Прилагане на озон за пречистване и дезинфекция на вода

Дезинфекция на вода

Озонът унищожава всички известни микроорганизми: бактерии, вируси, протозои, техните спори, кисти и др .; в същото време озонът е с 51% по-силен от хлора и действа 15-20 пъти по-бързо. Вирусът на полиомиелит умира при концентрация на озон 0,45 mg / l за 2 минути, а от хлора - само за 3 часа при 1 mg / l.

Озонът действа върху споровите форми на бактерии 300-600 пъти по-силно от хлора.

Озонът унищожава окислително-възстановителната система на бактериите и тяхната протоплазма.

Биологични летални коефициенти (BLK *) при използване на различни дезинфектанти

Дезинфектант Enterobacteriaceae Вируси Противоречие Кисти
Озон O3 500 5 2 0.5
Хипохлорна киселина HOCl 20 1 0.05 0.05
Хипохлорит OCl- 0.2 <0.02 <0.0005 0.0005
Хлорамин NH2Cl 0.1 0.0005 0.001 0.02

* Колкото по-висок е BLK, толкова по-мощен е дезинфектантът

Сравнение на дезинфектантите

ОЗОН UV ХЛОР
Е. coli Да Да Да
Салмонела Да Да Да
Giardia Да Да Да
Легионер Да Не Не
Крипто-споридий Да Не Не
Вирус Да Не Не
Микроводорасли Да Не Не
Риск от образуване на трихалометани Не Не Да

Дезодориране на вода

Озонирането окислява органични и минерални примеси, които са източник на миризми и вкусове. Водата, обработена с озон, съдържа повече кислород и има вкус на прясна изворна вода.

Довършителна обработка на питейна вода на бутилиращи линии
Озониране на линията за пълнене. Пречистената и подготвена за бутилиране вода е наситена с озон, напълно дезинфекцирана и за относително кратко време придобива дезинфекциращи свойства. Това повишава микробиологичната безопасност на процеса на пълнене, озонираната вода надеждно стерилизира стените на контейнера, тапата и въздушната междина под корка. Срокът на годност на водата след озонирането се увеличава многократно. Комбинираната обработка на вода с озон в комбинация с изплакване на контейнери е особено ефективна.

Окисление на желязо, манган, сероводород

Желязото, манганът и сероводородът лесно се окисляват от озона. Това превръща желязото в неразтворим хидроксид, който след това лесно се задържа във филтрите. Манганът се окислява до перманганатен йон, който лесно се отстранява от въглеродни филтри. Сероводородът, сулфидите и хидросулфидите се превръщат в безвредни сулфати. Процесът на окисляване и образуването на филтруеми утайки по време на озонирането се случва средно 250 пъти по-бързо, отколкото по време на аерацията. Използването на озон е особено ефективно за обезвреждане на водите, съдържащи железо-органични комплекси и бактериални форми на желязо, манган и сероводород.

Пречистване на повърхностни води от антропогенни примеси

Озонирането на предварително избистрена вода, последвано от филтриране през активен въглен, е надежден метод за пречистване на повърхностните води от феноли, петролни продукти, пестициди и тежки метали (обработка с окислителна сорбция).

Пречистване и дезинфекция на вода в птици и ферми

Озониране в птицефермата. Доставката на обеззаразена с озон вода към поилките за домашни птици и животни не само помага за намаляване на честотата и риска от масивни епидемии, но също така води до ускорено наддаване на тегло при птици и животни.

Пречистване и дезинфекция на отпадъчни води

С помощта на озон отпадните води се обезцветяват.

С помощта на озонирането отпадъчните води могат да бъдат приведени в съответствие със строгите изисквания на риболовните резервоари за съдържанието на феноли, петролни продукти и повърхностноактивни вещества, както и микробиологични показатели.

Озониране на вода за саниране на продукти и оборудване

Както бе споменато по-горе, срокът на годност на водата, озонирана по време на процеса на бутилиране, се увеличава значително поради факта, че продуктовата вода придобива свойствата на дезинфектант.

По време на обработката на храната бактериите растат върху замърсено оборудване, което е източник на силно гниене и гниене. Изплакването на оборудването с озонирана вода след отстраняване на по-голямата част от замърсителите води до дезинфекция на повърхностите, освежаващ ефект върху въздуха в помещението и подобряване на общото санитарно-хигиенно състояние на производството.

Озониране за саниране. Във водата за санитарно оборудване, за разлика от озонирането на водата преди бутилирането, се създават по-високи концентрации на озон.

Рибите и морските дарове, птичи трупове и зеленчуци могат да се обработват подобно на озонирана вода преди опаковането. Срокът на експлоатация на продуктите, преработени преди съхранение, се увеличава, а външният им вид след съхранение не се различава много от пресните продукти.

5. Аспекти на безопасността при експлоатацията на озоновото оборудване

Озоновият газ е токсичен и може да причини изгаряния и отравяния на горните дихателни пътища (както всеки друг силен оксидант).

Максимално допустимата концентрация (ГДК) на озона във въздуха на работната зона се регулира от ГОСТ 12.1.005 „Общи санитарно-хигиенни изисквания за въздуха на работната зона“, според която тя е 0,1 mg / m3.

Миризмата на озон се записва от човек в концентрации от 0,01-0,02 mg / m3, което е 5-10 пъти по-малко от ГДК, поради което появата на слаба миризма на озон в помещението не е алармен сигнал. За да се осигури надежден мониторинг на съдържанието на озон в производствената зона, трябва да се инсталират газови анализатори, които позволяват да се контролира концентрацията на озон и, ако максималната допустима концентрация е надвишена, да се вземат навременни мерки за намаляването й до безопасно ниво.

Всяка технологична схема, съдържаща озоново оборудване, трябва да бъде оборудвана с газов сепаратор, с помощта на който излишният (неразтворен) озон попада в каталитичния деструктор, където се разлага на кислород. Такава система елиминира отделянето на озон във въздуха на производственото помещение.

Защото озонът е най-силният окислител; всички газопроводи трябва да бъдат направени от устойчиви на озон материали като неръждаема стомана и флуоропласт.

За първи път озонът е получен и изследван от Schönbein през 1840 г. Озонът е синкав газ с остра характерна миризма;

Втечненият озон е тъмносиня течност, твърдият озон е тъмнолилава кристална маса. Озонът е разтворим във въглероден тетрахлорид, ледена оцетна киселина, течен азот и вода. Образува се при преминаване на тих електрически разряд през въздух или кислород (свежа миризма след гръмотевична буря се дължи на наличието на малки количества озон в атмосферата), окисляване на мокър фосфор, действието на радиеви лъчи, ултравиолетови или катодни лъчи върху въздуха кислород, разлагане на водороден прекис, електролиза на сярна киселина (и др.) ...
кислородсъдържащи киселини), действието на флуора върху водата и др. Съдържанието в земната атмосфера е незначително; въздушните слоеве близо до земната повърхност съдържат по-малко озон от горните слоеве на атмосферата; на височина 1,050 м(в района на Мон Блан) Леви намери 0-3,7 mg,на височина 3.000 м—9,4 mg озон на 100 м куб въздух. Апарати - озонаторите се използват в технологиите и лабораториите за производство на озон. За озониране кислородът или въздухът се прекарват между два електрода, свързани към източник на ток с високо напрежение.
Чистият озон се отделя от смес от озон с кислород при охлаждане с течен въздух. Озонът се разлага лесно и разграждането на чистия озон се ускорява в присъствието на манганов диоксид, олово, азотни оксиди. В присъствието на вода разлагането на озона се забавя, сухият озон при 0 ° се разлага 30 пъти по-бързо от мокрия озон при 20,4 °. Озонът има изключително силно окислително действие. Той освобождава йод от калиев йодид, окислява живака, превръща серните метали в сулфатни соли, обезцветява органичните багрила и др. Озонът разрушава гумените тръби. Етер, алкохол, лек газ, памучна вата, в контакт с силно озониран кислород, се запалват. Под действието на озона върху ненаситените органични съединения се образуват продукти за добавяне на озонид. Озонът се използва за стерилизация на вода, за дезодориране - премахване на лоши миризми, в подготвителната органична практика.

Физически свойства

Химични свойства и методи на приготвяне

Списък на използваната литература

  1. Волков, А. И., Жарски, И. М. Голям справочник по химикали / A.I. Волков, И.М. Жарски. - Минск: Модерно училище, 2005. - 608 с ISBN 985-6751-04-7.

Озонът е газ. За разлика от много други, той не е прозрачен, но има характерен цвят и дори мирис. Той присъства в нашата атмосфера и е един от най-важните му компоненти. Каква е плътността на озона, неговата маса и други свойства? Каква е неговата роля в живота на планетата?

Син газ

В химията озонът няма отделно място в периодичната таблица. Това е така, защото не е елемент. Озонът е алотропна модификация или вариране на кислорода. Както при О2, неговата молекула се състои само от кислородни атоми, но тя има не два, а три. Следователно химическата му формула изглежда като O3.

Озонът е син газ. Има отчетлива остра миризма, напомняща на хлор, ако концентрацията е твърде висока. Помните ли миризмата на свежест, когато вали? Това е озонът. Благодарение на това свойство той получи името си, тъй като от древногръцкия език „озонът“ е „миризма“.

Газовата молекула е полярна, атомите в нея се свързват под ъгъл 116,78 °. Озонът се образува, когато свободен кислороден атом е прикрепен към молекула О2. Това се случва по време на различни реакции, например окисление на фосфор, електрически разряд или разлагане на пероксиди, по време на които се отделят кислородни атоми.

Свойства на озона

При нормални условия озонът съществува с молекулно тегло от почти 48 g / mol. Той е диамагнитен, тоест не може да бъде привлечен от магнит, точно както среброто, златото или азотът. Плътността на озона е 2,1445 g / dm³.

В твърдо състояние озонът придобива синкаво-черен цвят, в течно състояние става индиго, близък до виолетовия. Точката на кипене е 111,8 градуса по Целзий. При нула градуса той се разтваря във вода (само в чиста вода) десет пъти по-добре от кислорода. Смесва се добре с азот, флуор, аргон и при определени условия с кислород.

Под действието на редица катализатори той лесно се окислява, като в същото време освобождава свободни кислородни атоми. Свързвайки се с него, той веднага се запалва. Веществото е способно да окислява почти всички метали. Само платината и златото не се поддават на действието му. Той разгражда различни органични и ароматни съединения. При контакт с амоняк, той образува амониев нитрит, разрушава двойни въглеродни връзки.

Озонът, присъстващ във високи концентрации в атмосферата, се разлага спонтанно. В този случай се отделя топлина и се образува молекула О2. Колкото по-висока е концентрацията му, толкова по-силна е реакцията на отделяне на топлина. Когато съдържанието на озон е повече от 10%, то се придружава от експлозия. С повишаване на температурата и намаляване на налягането или при контакт с органични вещества, разграждането на O3 става по-бързо.

История на откритията

В химията озонът не е бил известен до 18 век. Открит е през 1785 г. поради миризмата, която физикът Ван Марум чува до работеща електростатична машина. 50 години по-късно той не участва в научни експерименти и изследвания.

Ученият Кристиан Шонбейн изследва окисляването на белия фосфор през 1840 година. По време на експериментите той успява да изолира неизвестно вещество, което нарича "озон". Химикът се е справил с изследването на неговите свойства и е описал методи за получаване на новооткрит газ.

Скоро и други учени се включиха в изследването на веществото. Известният физик Никола Тесла дори построява първата в историята.Индустриалната употреба на O3 започва в края на 19 век с появата на първите инсталации за снабдяване с питейна вода в домовете. Веществото се използва за дезинфекция.

Озон в атмосферата

Нашата Земя е заобиколена от невидима въздушна обвивка - атмосферата. Без него животът на планетата би бил невъзможен. Компоненти на атмосферния въздух: кислород, озон, азот, водород, метан и други газове.

Самият озон не съществува и се появява само в резултат на химични реакции. В близост до повърхността на Земята тя се образува от електрически разряди от мълнии по време на гръмотевична буря. По неестествен начин се появява поради емисиите на отработени газове от автомобили, фабрики, бензинови изпарения, действието на ТЕЦ.

Озонът в долната атмосфера се нарича повърхностен или тропосферен озон. Има и стратосферна. Това се случва под въздействието на ултравиолетовото лъчение, идващо от слънцето. Образува се на разстояние 19-20 километра над повърхността на планетата и се простира до височина 25-30 километра.

Стратосферният O3 образува озоновия слой на планетата, който я предпазва от мощна слънчева радиация. Той абсорбира около 98% от UV лъчението с дължина на вълната, достатъчно дълга, за да причини рак и изгаряния.

Приложение на веществото

Озонът е отличен окислител и разрушител. Това свойство отдавна се използва за пречистване на питейна вода. Веществото има вредно въздействие върху бактериите и вирусите, опасни за хората, а самото, когато се окисли, се превръща в безвреден кислород.

Способен е да убива дори устойчиви на хлор организми. Освен това се използва за пречистване на отпадъчни води от вредни за околната среда петролни продукти, сулфиди, феноли и др. Подобни практики са често срещани главно в САЩ и някои европейски страни.

Озонът се използва в медицината за дезинфекция на инструменти; в индустрията се използва за избелване на хартия, рафиниране на масла и получаване на различни вещества. Използването на O3 за пречистване на въздух, вода и помещения се нарича озониране.

Озон и човек

Въпреки всичките си полезни свойства, озонът може да бъде опасен за хората. Ако във въздуха има повече газове, отколкото човек може да понесе, не може да се избегне отравяне. В Русия допустимата му норма е 0,1 μg / l.

Когато тази норма е надвишена, се появяват типични признаци на химическо отравяне, като главоболие, дразнене на лигавиците, световъртеж. Озонът намалява устойчивостта на организма към инфекции на дихателните пътища, а също така понижава кръвното налягане. При концентрация на газ над 8-9 μg / l са възможни белодробен оток и дори смърт.

В същото време е доста лесно да се разпознае озонът във въздуха. Миризмата на „свежест“, хлор или „раци“ (както твърди Менделеев) се чува ясно дори при незначително съдържание на веществото.


1. Какво знаем за ОЗОНА?

Озонът (от гръцки ozon - миришещ) е син газ с остра миризма, силно окислително средство. Озонът е алотроп на кислорода. Молекулярна формула O3. По-тежък от кислорода 2,5 пъти. Използва се за дезинфекция на вода, храна и въздух.

Технология

Въз основа на технологията за коронен озон е разработен многофункционалният анионен озонатор Green World, който използва озон за дезинфекция и стерилизация.

Характеристики на химичния елемент озон

Озонът, чието научно наименование е O3, се получава чрез комбиниране на три кислородни атома и има високи окислителни функции, които са ефективни при дезинфекция и стеарилизация. Той е в състояние да унищожи повечето бактерии във вода и въздух. Счита се за ефективен дезинфектант и антисептик. Озонът е основен компонент на атмосферата. Нашата атмосфера съдържа 0,01 ppm-0,04 ppm озон, който балансира нивата на бактериите в природата. Озонът също се произвежда по естествен път от мълнии по време на гръмотевични бури. По време на електрическия разряд на мълния се получава приятна сладка миризма, която наричаме чист въздух.

Молекулите на озона са нестабилни и се разграждат много бързо до молекули кислород. Това качество прави озона ценен пречиствател на газ и вода. Молекулите на озона се комбинират с молекули на други вещества и се разпадат, в резултат на което той окислява органичните съединения, превръщайки ги в безвреден въглероден диоксид и вода. Поради факта, че озонът лесно се разпада на молекули кислород, той е много по-малко токсичен от другите дезинфектанти като хлора. Това се нарича още „най-чистият окислител и дезинфектант“.

Озонови свойства - убива микроорганизмите

1. убива бактериите

а) убива повечето от колите бактерии и стафилококи във въздуха

б) убива 99,7% от бактериите коли и 99,9% от стафилококите на повърхността на предметите

в) убива 100% от коли бактерии, стафилококи и микроби от групата на салмонелите във фосфатни съединения

г) убива 100% от коли бактериите във водата

2. Убива спорите на бактериите

а) унищожава бревибактей спори

б) способността да унищожава бактериите във въздуха

в) убива 99,999% от спорите на бревибактей във вода

3. унищожава вируси

а) унищожава 99,99% HBsAg и 100% HAAg

б) унищожава грипния вирус във въздуха

в) унищожава PVI и вируса на хепатит А във вода за секунди или минути

г) унищожава вируса SA-11 във вода

д) когато концентрацията на озон в кръвния серум достигне 4mg / l, той е в състояние да унищожи ХИВ при 106cd50 / ml

а) убива 100% aspergillusversicolor и penicillium

б) убива 100% от аспергилуснигер, fusariumoxysporumf.sp.melonogea и fusariumoxysporumf.sp. lycopersici

в) убива бактериите aspergillus niger и candida

2. Как се образува озонът в природата?

Образува се от молекулен кислород (O2) чрез електрически разряд или от ултравиолетово лъчение. Това е особено забележимо на места, богати на кислород: в гора, в морски район или близо до водопад. Когато е изложен на слънчева светлина, кислородът се превръща в озон в капка вода. Можете също така да помиришете озон след гръмотевична буря, когато той се генерира от електрически разряд.

3. Защо въздухът изглежда по-чист след гръмотевична буря?

Озонът окислява примесите от органични вещества и дезинфекцира въздуха, придавайки му приятна свежест (миризма на гръмотевична буря). Характерната миризма на озон се появява при концентрации 10-7%.

4. Какво представлява озоносферата? Какво е въздействието му върху живота на планетата?

По-голямата част от озона в атмосферата се намира на височина от 10 до 50 км с максимална концентрация на височина от 20-25 км, образувайки слой, наречен озоносфера.

Озоносферата отразява твърдото ултравиолетово лъчение, предпазва живите организми от вредното въздействие на радиацията. А именно, благодарение на образуването на „озон от кислород във въздуха, животът на сушата стана възможен“.

5. Кога е открит озонът и каква е историята на неговото използване?

Озонът е описан за първи път през 1785г. Холандският физик Мак Ван Марум.

През 1832г. проф. Университетът Шонбейн в Базел публикува книгата „Химическо производство на озон“. Той му е дал и името „озон“ от гръцкото „миришещ“.

През 1857г. Вернер фон Сименс построи първия технически завод за пречистване на питейна вода. Оттогава озонирането произвежда хигиенно чиста вода.

До 1977г. повече от 1000 инсталации за озониране на питейна вода работят по целия свят. В момента 95% от питейната вода в Европа се обработва с озон. Озонирането се използва широко в Канада и САЩ. В Русия има няколко големи станции, които се използват за пречистване на питейна вода, приготвяне на вода в басейни, за дълбоко пречистване на отпадъчните води в циркулационното водоснабдяване на автомивките.

За първи път озонът се използва като антисептик по време на Първата световна война.

От 1935г. започна да използва ректалното приложение на озоново-кислородна смес за лечение на различни чревни заболявания (проктит, хемороиди, улцерозен колит, фистули, потискане на патогенни микроорганизми, възстановяване на чревната флора).

Изследването на ефекта на озона направи възможно използването му в хирургичната практика при инфекциозни лезии, лечение на туберкулоза, пневмония, хепатит, херпесна инфекция, анемия и др.

В Москва през 1992г. под ръководството на заслужилия учен на Руската федерация, доктор на медицинските науки Zmyzgovoy A.V. бе създаден Научно-практически център за озонотерапия, където озонът се използва за лечение на широк спектър от заболявания. Продължава разработването на ефективни невредни методи на експозиция с използване на озон. Днес озонът се счита за популярно и ефективно средство за дезинфекция на вода, въздух и пречистване на храната. Кислород-озоновите смеси се използват и при лечението на различни заболявания, козметологията и много области на бизнеса.

6. Можете ли да дишате озон? Вреден ли е озонът?

Всъщност дишането във високи концентрации на озон е опасно; способно е да изгори лигавицата на дихателните органи.

Озонът е силно окислително средство. Тук се крият неговите положителни и вредни свойства. Всичко зависи от концентрацията, т.е. от процента на озона във въздуха. Действието му е като огън ... В малки количества, той поддържа и лекува, в големи количества може да унищожи.

7. Кога се използват ниски и високи концентрации на озон?

За дезинфекция се използват относително високи концентрации, докато по-ниските концентрации на озон не увреждат протеиновите структури и насърчават заздравяването.

8. Какъв е ефектът на озона върху вирусите?

Озонът потиска (инактивира) вируса както отвън, така и вътре в клетката, като частично разрушава обвивката му. Процесът на неговото размножаване спира и способността на вирусите да се свързват с клетките на тялото се нарушава.

9. Как се проявява бактерицидното свойство на озона при излагане на микроорганизми?

Когато са изложени на озонови микроорганизми, включително дрожди, тяхната клетъчна мембрана е локално повредена, което води до тяхната смърт или невъзможност за размножаване. Беше отбелязано повишаване на чувствителността на микроорганизмите към антибиотици.

Експериментите показват, че газообразният озон убива почти всички видове бактерии, вируси, плесени и подобни на дрожди гъби и протозои. Озонът в концентрации от 1 до 5 mg / l води до смърт на 99,9% от Escherichia coli, стрептококи, мукобактерии, филококи, Е. coli и Pseudomonas aeruginosa, Proteus, Klebsiella и др. В рамките на 4-20 минути.

10. Как действа озонът в неживата природа?

Озонът реагира с повечето органични и неорганични вещества. В процеса на реакциите се образуват кислород, вода, въглеродни оксиди и висши оксиди на други елементи. Всички тези продукти не замърсяват околната среда и не водят до образуване на вещества, генериращи концентрация, за разлика от хлора и флуорните съединения.

11. Възможно ли е да се образуват опасни съединения в жилищните помещения по време на озонирането на въздуха?

Концентрациите на озон, генерирани от домакински озонатор, водят до образуването на безвредни съединения в жилищните помещения. В резултат на озонирането на помещението, съдържанието на кислород във въздуха се увеличава и почистването от вируси и бактерии.

12. Какви съединения се образуват в резултат на озонирането на въздуха в затворени помещения?

Повечето компоненти на съединенията, които ни заобикалят, реагират с озон, което води до образуването на безвредни съединения.

Повечето от тях се разграждат до въглероден диоксид, вода и свободен кислород. В някои случаи се образуват неактивни (безвредни) съединения (оксиди). Съществуват и така наречените нереактивни вещества - титанови оксиди, силиций, калций и др. Те не реагират с озон.

13. Необходимо ли е да се озонира въздухът в климатизирани стаи?

След като въздухът премине през климатици и отоплителни устройства, съдържанието на кислород във въздуха намалява и нивото на токсичните въздушни компоненти не намалява. Освен това старите климатици сами по себе си са източник на замърсяване и замърсяване. "Синдром на закрито" - главоболие, умора, чести респираторни заболявания. Озонирането на такива помещения е просто необходимо.

14. Може ли климатикът да се дезинфекцира?

Да, можеш.

15. Ефективно ли е използването на озониране на въздуха за премахване на миризмите на опушени помещения и помещения след ремонт (миризми на боя, лак)?

Да, ефективно. Обработката трябва да се извършва няколко пъти, съчетана с мокро почистване.

16. Какви концентрации на озон са вредни за бактериите, гъбичките във въздуха на закрито?

Концентрацията от 50 озонови частици на 1 000 000 000 въздушни частици значително намалява замърсяването на въздуха. Особено силен ефект има върху Escherichia coli, Salmonella, Staphylococcus aureus, Candida, Aspergillius.

17. Провеждани ли са проучвания за въздействието на озонирания въздух върху хората?

По-специално е описан експеримент, който се провежда в продължение на 5 месеца с две групи хора - контролната и тестовата.

Въздухът в тестовата група беше напълнен с озон при концентрация от 15 озонови частици на 1 000 000 000 въздушни частици. Всички субекти отбелязват добро здраве, изчезване на раздразнителност. Лекарите отбелязват повишаване на съдържанието на кислород в кръвта, укрепване на имунната система, нормализиране на кръвното налягане и изчезването на много симптоми на стрес.

18. Вреден ли е озонът за клетките на тялото?

Концентрациите на озон, създадени от домакинските озонатори, потискат вирусите и микроорганизмите, но не увреждат телесните клетки, защото озонът не уврежда кожата. Здравите клетки на човешкото тяло имат естествена защита срещу вредните ефекти на окисляването (антиоксидант). С други думи, ефектът на озона е селективен по отношение на живите организми.

Това не изключва използването на предпазни мерки. По време на процеса на озониране присъствието в стаята е нежелателно, а след процеса на озониране стаята трябва да се проветри. Озонаторът трябва да се поставя на място, недостъпно за деца, или трябва да е невъзможно да се включи.

19. Какво е изпълнението на озонатора?

При нормални условия - 200 mg / час, с подобрен режим - 400 mg / час. Каква е концентрацията на озон в помещението в резултат на работата на озонатора? Концентрацията зависи от обема на помещението, от местоположението на озонатора, от влажността на въздуха и температурата. Озонът не е устойчив газ и се разлага бързо, така че концентрацията на озон е силно зависима от времето. Приблизителни данни 0,01 - 0,04 PPm.

20. Какви концентрации на озон във въздуха се считат за максимални?

Концентрациите на озон в диапазона от 0,5 - 2,5 PPm (0,0001 mg / l) се считат за безопасни.

21. За какво се използва озонирането на водата?

Озонът се използва за дезинфекция, отстраняване на примеси, мирис и цвят на водата.

1. За разлика от хлорирането и флуорирането на водата, озонирането не внася нищо чуждо във водата (озонът бързо се разлага). В този случай минералният състав и рН остават непроменени.

2. Озонът има най-големите дезинфекциращи свойства срещу патогени.

3. Органичните вещества във водата се унищожават, като по този начин се предотвратява по-нататъшното развитие на микроорганизми.

4. Без образуването на вредни съединения, повечето химикали се унищожават. Те включват пестициди, хербициди, петролни продукти, детергенти, сяра и хлорни съединения, които са концентрат.

5. Металите се окисляват до неактивни съединения, включително желязо, манган, алуминий и др. Оксидите се утаяват и лесно се филтрират.

6. Бързо разлагащият се озон се превръща в кислород, подобрявайки вкуса и лечебните свойства на водата.

23. Какъв е индексът на киселинност на водата след озониране?

Водата има слабо алкална реакция, рН \u003d 7,5 - 9,0. Тази вода се препоръчва за пиене.

24. С колко се увеличава съдържанието на кислород във водата след озонирането?

Съдържанието на кислород във водата се увеличава 12 пъти.

25. Колко бързо озонът се разпада във въздуха, във водата?

Във въздуха след 10 минути. концентрацията на озон се намалява наполовина, образувайки кислород и вода.

Във вода след 20-30 минути. озонът се разпада наполовина, образувайки хидроксилна група и вода.

26. Как затоплянето на водата влияе на съдържанието на кислород в нея?

Съдържанието на кислород във водата намалява след нагряване.

27. Какво определя концентрацията на озон във водата?

Концентрацията на озон зависи от примесите, температурата, киселинността на водата, материала и геометрията на резервоара.

28. Защо се използва молекулата О 3, а не О 2 ?

Озонът е около 10 пъти по-разтворим във вода от кислорода и се задържа добре. Колкото по-ниска е температурата на водата, толкова по-дълго е времето за съхранение.

29. Защо е добре да пием кислородна вода?

Използването на озон увеличава консумацията на глюкоза от тъканите и органите, увеличава насищането на кръвта с кръвна плазма с кислород, намалява степента на кислороден глад и подобрява микроциркулацията.

Озонът има положителен ефект върху метаболизма на черния дроб и бъбреците. Подпомага работата на сърдечния мускул. Намалява дихателната честота и увеличава дихателния обем.

30. За какво е домакинският озонатор?

Домакински озонатор може да се използва за:

дезинфекция и дезодориране на въздух в жилищни помещения, стаи за баня и тоалетна, съблекални, шкафове, хладилник и др .;

преработка на храни (месо, риба, яйца, зеленчуци и плодове);

подобряване качеството на водата (дезинфекция, обогатяване с кислород, елиминиране на хлор и други вредни примеси);

домашна козметология (премахване на пърхот, акне, изплакване на гърлото, миене на зъбите, премахване на гъбични заболявания, приготвяне на озонирано масло);

грижи за домашни любимци и риби;

поливане на стайни растения и третиране на семена;

избелване и оцветяване на лен;

обработка на обувки.

31. Какъв е ефектът от използването на озон в медицинската практика?

Озонът има антибактериален, антивирусен ефект (инактивиране на вируси и унищожаване на спори).

Озонът активира и нормализира редица биохимични процеси.

Ефектът, получен при озоновата терапия, се характеризира с:

активиране на процесите на детоксикация, настъпва потискане

активност на външни и вътрешни токсини;

активиране на метаболитните процеси (метаболитни процеси);

повишена микроциркулация (кръвоснабдяване

подобряване на реологичните свойства на кръвта (кръвта става подвижна);

има подчертан аналгетичен ефект.

32. Как озонът влияе върху човешкия имунитет?

Клетъчният и хуморален имунитет се увеличава. Активира се фагоцитозата, усилва се синтеза на интерферони и други неспецифични телесни системи.

33. Как озонирането влияе на метаболитните процеси?

Използването на озон увеличава консумацията на глюкоза от тъканите и органите, увеличава насищането на кръвта с кръвна плазма с кислород, намалява степента на кислороден глад и подобрява микроциркулацията. Озонът има положителен ефект върху метаболизма на черния дроб и бъбреците. Подпомага работата на сърдечния мускул. Намалява дихателната честота и увеличава дихателния обем.

34. Озонът се генерира по време на заваряване и работа с копирни машини. Вреден ли е този озон?

Да, вредно е, тъй като произвежда опасни примеси. Озонът, произведен от озонатора, е чист и следователно безвреден.

35. Има ли разлика между промишлените, медицинските и битовите озонатори?

Индустриалните озонатори произвеждат високи концентрации на озон, които са опасни за домашна употреба.

Медицинските и битовите озонатори са сходни по отношение на производителността, но медицинските са предназначени за по-продължителна продължителна работа.

36. Какви са сравнителните характеристики на дезинфекцията при използване на ултравиолетови устройства и озонатори?

Озонът по своите свойства да убива бактерии и вируси е 2,5 - 6 пъти по-ефективен от ултравиолетовите лъчи и 300 - 600 пъти по-ефективен от хлора. В същото време, за разлика от хлора, озонът унищожава дори кисти на червеи и вируса на херпес и туберкулоза.

Озонът премахва органичните и химични вещества от водата, разграждайки ги до вода, въглероден диоксид, образувайки утайка от неактивни елементи.

Озонът лесно окислява солите на желязото и мангана, образувайки неразтворими вещества, които се отстраняват чрез утаяване или филтриране. В резултат на това озонираната вода е безопасна, бистра и приятна на вкус.

37. Може ли приборите да се дезинфекцират с озон?

Да! Добре е да дезинфекцирате детски съдове, съдове за консервиране и т. Н. За целта поставете съдовете в съд с вода, спуснете въздуховода с разделител. Обработвайте в продължение на 10-15 минути.

38. От какви материали трябва да бъдат направени приборите за озониране?

Стъкло, керамика, дърво, пластмаса, емайл (основи на стърготини и пукнатини). Не използвайте метални, включително алуминиеви и медни съдове. Каучукът не издържа на контакт с озон.

Анионният озонатор от американската корпорация Green World ще ви помогне не само да поддържате, но и значително да подобрите здравето си. Имате възможност да използвате незаменим уред в дома си - анионен озонатор, който съчетава всички качества и функционалност както на въздушен йонизатор, така и на озонатор (многофункционален ...

Озонаторът за колата е оборудван с осветление и аромат. Режимите на озониране и йонизиране могат да бъдат включени едновременно. Тези режими могат да се активират индивидуално. Този озонатор е незаменим при дълги пътувания, когато умората на водача се увеличава, зрението и паметта се влошават. Озонаторът премахва сънливостта, като придава енергичност поради ...