ოზონი. სასიკვდილო იარაღის საბრძოლო თვისებები

ისეთ გაზს, როგორიცაა ოზონი, აქვს უაღრესად ღირებული თვისებები მთელი კაცობრიობისთვის. ქიმიური ელემენტი, რომლითაც იგი წარმოიქმნება არის O. სინამდვილეში, ოზონი O 3 არის ჟანგბადის ერთ-ერთი ალოტროპული მოდიფიკაცია, რომელიც შედგება სამი ფორმულის ერთეულისგან (O÷O÷O). პირველი და უფრო ცნობილი ნაერთი არის თავად ჟანგბადი, უფრო ზუსტად ის აირი, რომელიც წარმოიქმნება მისი ორი ატომისგან (O=O) - O 2.

ალოტროპია არის ერთი ქიმიური ელემენტის უნარი შექმნას მრავალი მარტივი ნაერთები სხვადასხვა თვისებებით. მისი წყალობით კაცობრიობამ შეისწავლა და იყენებს ისეთ ნივთიერებებს, როგორიცაა ბრილიანტი და გრაფიტი, მონოკლინიკური და ორთორმბული გოგირდი, ჟანგბადი და ოზონი. ქიმიური ელემენტი, რომელსაც აქვს ეს უნარი, სულაც არ შემოიფარგლება მხოლოდ ორი მოდიფიკაციით;

კავშირის გახსნის ისტორია

მრავალი ორგანული და მინერალური ნივთიერების შემადგენელი ერთეული, მათ შორის, როგორიცაა ოზონი - ქიმიური ელემენტი, რომლის აღნიშვნაა O - ჟანგბადი, თარგმნილია ბერძნულიდან "oxys" - მაწონი და "gignomai" - მშობიარობა.

ახალი პირველად აღმოაჩინა 1785 წელს ჰოლანდიელმა მარტინ ვან მარუნმა ექსპერიმენტების დროს სპეციფიურმა სუნმა. ერთი საუკუნის შემდეგ, ფრანგმა შონბეინმა აღნიშნა ჭექა-ქუხილის შემდეგ იგივეს არსებობა, რის შედეგადაც გაზს "სუნი" უწოდეს. მაგრამ მეცნიერები გარკვეულწილად მოტყუებულნი იყვნენ და თვლიდნენ, რომ მათი ყნოსვა თავად ოზონს გრძნობდა. სუნი, რომელიც მათ იგრძნობოდა, იყო რაღაცის სუნი, რომელიც იჟანგება O3-თან რეაქციით, რადგან გაზი ძალიან რეაქტიულია.

ელექტრონული სტრუქტურა

O2 და O3, ქიმიური ელემენტი, აქვთ იგივე სტრუქტურული ფრაგმენტი. ოზონს მეტი აქვს რთული სტრუქტურა. ჟანგბადში ყველაფერი მარტივია - ჟანგბადის ორი ატომი ერთმანეთთან არის დაკავშირებული ორმაგი ბმა, შედგება ϭ- და π- კომპონენტებისგან, ელემენტის ვალენტობის მიხედვით. O 3-ს აქვს რამდენიმე რეზონანსული სტრუქტურა.

მრავალჯერადი ბმა აკავშირებს ორ ჟანგბადს, ხოლო მესამეს აქვს ერთი ბმული. ამრიგად, π კომპონენტის მიგრაციის გამო, შევიდა დიდი სურათისამ ატომს აქვს სესკინაერთი. ეს ბმა უფრო მოკლეა, ვიდრე ერთი ბმა, მაგრამ გრძელი ვიდრე ორმაგი ბმა. მეცნიერთა მიერ ჩატარებული ექსპერიმენტები გამორიცხავს მოლეკულის ციკლურობის შესაძლებლობას.

სინთეზის მეთოდები

ისეთი გაზის შესაქმნელად, როგორიცაა ოზონი, ქიმიური ელემენტი ჟანგბადი უნდა იყოს წარმოდგენილი აირისებრ გარემოში. ცალკეული ატომები. ასეთი პირობები იქმნება, როდესაც ჟანგბადის მოლეკულები O 2 ეჯახება ელექტრონებს ელექტრული განმუხტვის ან სხვა ნაწილაკების დროს. დიდი ენერგია, ასევე ულტრაიისფერი შუქით დასხივებისას.

ლომის წილი საერთო რაოდენობაოზონი ბუნებრივ ატმოსფერულ პირობებში იქმნება ფოტოქიმიურად. ადამიანს ურჩევნია გამოიყენოს სხვა მეთოდები ქიმიურ აქტივობაში, როგორიცაა, მაგალითად, ელექტროლიტური სინთეზი. ის მდგომარეობს იმაში, რომ ქ წყლის გარემოპლატინის ელექტროდები მოთავსებულია ელექტროლიტში და გამოიყენება დენი. რეაქციის სქემა:

H 2 O + O 2 → O 3 + H 2 + e -

ფიზიკური თვისებები

ჟანგბადი (O) არის ისეთი ნივთიერების შემადგენელი ერთეული, როგორიცაა ოზონი - ქიმიური ელემენტი, რომლის ფორმულა, ისევე როგორც მისი ნათესავი მოლური მასამითითებულია პერიოდულ ცხრილში. O 3 წარმოქმნით ჟანგბადი იძენს თვისებებს, რომლებიც რადიკალურად განსხვავდება O 2-ის თვისებებისგან.

გაზი ლურჯი ფერი- ეს არის ისეთი ნაერთის ნორმალური მდგომარეობა, როგორიცაა ოზონი. ქიმიური ელემენტი, ფორმულა, რაოდენობრივი მახასიათებლები - ეს ყველაფერი დადგინდა ამ ნივთიერების იდენტიფიკაციისა და შესწავლისას. მისთვის -111,9 °C, გათხევადებულ მდგომარეობას აქვს მუქი მეწამული ფერი, შემდგომი დაქვეითებით ხარისხით -197,2 °C-მდე იწყება დნობა. აგრეგაციის მყარ მდგომარეობაში ოზონი იძენს შავ ფერს იისფერი ელფერით. მისი ხსნადობა ათჯერ აღემატება ჟანგბადის O 2-ის ამ თვისებას. ჰაერში ყველაზე მცირე კონცენტრაციით იგრძნობა ოზონის სუნი, ის მკვეთრია, სპეციფიკური და მოგაგონებთ ლითონის სუნს.

ქიმიური თვისებები

ოზონის გაზი ძალიან აქტიურია რეაქციის თვალსაზრისით. ქიმიური ელემენტი, რომელიც ქმნის მას, არის ჟანგბადი. მახასიათებლები, რომლებიც განსაზღვრავს ოზონის ქცევას სხვა ნივთიერებებთან ურთიერთქმედებისას, არის თავად აირის მაღალი ჟანგვის უნარი და არასტაბილურობა. ამაღლებულ ტემპერატურაზე, ის იშლება უპრეცედენტო სიჩქარით, პროცესს ასევე აჩქარებს ისეთი კატალიზატორები, როგორიცაა ლითონის ოქსიდები, აზოტის ოქსიდები და სხვა. ჟანგვის აგენტის თვისებები თანდაყოლილია ოზონში მოლეკულის სტრუქტურული თავისებურებებისა და ჟანგბადის ერთ-ერთი ატომის მობილურობის გამო, რომელიც გაყოფისას გაზს ჟანგბადად გარდაქმნის: O 3 → O 2 + O·

ჟანგბადი (სამშენებლო ბლოკი, საიდანაც შენდება ისეთი ნივთიერებების მოლეკულები, როგორიცაა ჟანგბადი და ოზონი) ქიმიური ელემენტია. როგორც წერია რეაქციის განტოლებებში - O·. ოზონი ჟანგავს ყველა ლითონს, გარდა ოქროს, პლატინისა და მისი ქვეჯგუფისა. ის რეაგირებს ატმოსფეროში არსებულ გაზებთან - გოგირდის, აზოტის და სხვა ოქსიდებთან. ორგანული ნივთიერებები არ რჩება ინერტული. ძალზე მნიშვნელოვანია, რომ რეაქციის პროდუქტები უვნებელია გარემოდა კაცი. ეს არის წყალი, ჟანგბადი, უმაღლესი ოქსიდებისხვადასხვა ელემენტები, ნახშირბადის ოქსიდები. კალციუმის, ტიტანის და სილიციუმის ორობითი ნაერთები ჟანგბადთან არ ურთიერთქმედებენ ოზონთან.

განაცხადი

ძირითადი სფერო, სადაც „სუნიანი“ გაზი გამოიყენება, არის ოზონაცია. ეს სტერილიზაციის მეთოდი გაცილებით ეფექტური და უსაფრთხოა ცოცხალი ორგანიზმებისთვის, ვიდრე ქლორით დეზინფექცია. არ არსებობს ტოქსიკური მეთანის წარმოებულების წარმოქმნა, რომელიც ჩანაცვლებულია საშიში ჰალოგენით.

უფრო და უფრო ხშირად მოსწონს ეს ეკოლოგიური მეთოდისტერილიზაცია გამოიყენება კვების მრეწველობაში. ოზონით დამუშავებული სამაცივრო მოწყობილობა, პროდუქტების შესანახი საშუალებები, გამოიყენება სუნის აღმოსაფხვრელად.

მედიცინისთვის ასევე შეუცვლელია ოზონის სადეზინფექციო თვისებები. ისინი დეზინფექციას უკეთებენ ჭრილობებს ფიზიოლოგიური ხსნარებით. ვენური სისხლი ოზონირებულია და მთელი რიგი ქრონიკული დაავადებები მკურნალობენ „სუნიანი“ გაზით.

პოვნა ბუნებაში და მნიშვნელობაში

მარტივი ნივთიერება ოზონი არის სტრატოსფეროს გაზის შემადგენლობის ელემენტი, დედამიწასთან ახლოს სივრცის რეგიონი, რომელიც მდებარეობს პლანეტის ზედაპირიდან დაახლოებით 20-30 კმ მანძილზე. ამ ნაერთის გამოყოფა ხდება ელექტრულ გამონადენებთან დაკავშირებული პროცესების დროს, შედუღების დროს და ქსეროქსის აპარატების მუშაობის დროს. მაგრამ სწორედ სტრატოსფეროში წარმოიქმნება და შეიცავს დედამიწის ატმოსფეროში ნაპოვნი ოზონის მთლიანი რაოდენობის 99%.

გაზის არსებობა დედამიწის მახლობლად სივრცეში სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანი აღმოჩნდა. იგი აყალიბებს მასში ე.წ ოზონის შრე, რომელიც იცავს ყველა ცოცხალ არსებას მზის მომაკვდინებელი ულტრაიისფერი გამოსხივებისგან. უცნაურად საკმარისია, მაგრამ უზარმაზარ სარგებელთან ერთად, თავად გაზი საშიშია ადამიანებისთვის. ჰაერში ოზონის კონცენტრაციის მატება, რომელსაც ადამიანი სუნთქავს, საზიანოა ორგანიზმისთვის მისი ექსტრემალური ქიმიური აქტივობის გამო.

ჩვეულებრივია განასხვავოთ ოზონის ორი ტიპი:

- ტროპოსფერული ოზონი , წარმოიქმნება დედამიწის ატმოსფეროს ქვედა ფენებში 8-12 კმ-ზე ქვემოთ. ტროპოსფერული ოზონი შეადგენს მთელი ატმოსფერული ოზონის დაახლოებით 10%-ს.

- სტრატოსფერული ოზონი , ჩამოყალიბდა ზედა ფენებიდედამიწის ატმოსფერო 12 კმ-ზე მაღლა.

ოზონის კონცენტრაცია ატმოსფეროშიძალიან უმნიშვნელო: დედამიწის ატმოსფეროს მთლიანი მოცულობის პროცენტის მეათასედამდე (0,001%-მდე).

ოზონის შრე (ოზონოსფერო) არის დედამიწის ატმოსფეროს რეგიონი, რომელშიც აქტიური განათლებაოზონი. ოზონოსფერო იწყება დედამიწის ზედაპირიდან 10-12 კმ-ის დონიდან და ვრცელდება 50-55 კმ სიმაღლეზე, მაგრამ ოზონის უმეტესობა გვხვდება დაახლოებით 25 კმ სიმაღლეზე.

თუმცა, თუნდაც უდიდეს მხარეში ატმოსფერული ოზონის კონცენტრაციამილიონ ჰაერის მოლეკულაზე არაუმეტეს 5-10 ოზონის მოლეკულაა.

თუ თქვენ შეაგროვებთ მთელ ოზონს, რომელიც შეიცავს ატმოსფეროს ვერტიკალურ სვეტში 760 მმ Hg წნევით. Ხელოვნება. და 0°C ტემპერატურაზე მიიღებთ ფენას მხოლოდ 3 მმ სისქით.

სხვადასხვა პირობებში, ატმოსფეროში ოზონის რაოდენობა შეიძლება შეიცვალოს დაახლოებით 2-ჯერ, ასე რომ, ერთგვაროვანი ოზონის ატმოსფეროს სიმაღლე შეიძლება იყოს 0,2 ან 0,4 სმ.

ოზონის კონცენტრაცია ატმოსფეროში და ოზონის შრის განაწილება დედამიწის ზედაპირზე.

ოზონოსფერო მოიცავს მთელ პლანეტას, მაგრამ ოზონის შრის განაწილება დედამიწის ზედაპირზე არათანაბარია. ოზონის უმეტესობა წარმოიქმნება ეკვატორის ზემოთ, ხოლო O3 პოლუსებისკენ ჰაერის დინებით ტრანსპორტირდება. მაგრამ თუ გადავხედავთ ოზონის ფენის განაწილების რუკას დედამიწის განედების მიხედვით, დავინახავთ, რომ ეკვატორული განედების ზემოთ ატმოსფეროში ოზონის შემცველობა მინიმალურია.

პლანეტა აშკარად განასხვავებს ზონაში ოზონის არასაკმარისი შემცველობის ტროპიკულ რეგიონს 35°N-დან. ვ. 35°-მდე სამხრეთით შ., სადაც O 3 ფენის საშუალო შემცირებული სისქე არის დაახლოებით 0,26 სმ მისგან, ფენის სისქე უფრო დიდია - 0,35 სმ, ანუ ოზონის სისქე ატმოსფერო) იზრდება პოლუსებისკენ.

ოზონის რაოდენობა შედარებით მაღალია ჩრდილოეთ პოლარულ განედებში, შემდეგ მცირდება სამხრეთით და შედარებით მცირეა 35 ჩრდილოეთ განედებს შორის. და 35 S, შემდეგ იზრდება და მეორადი მაქსიმუმი ხდება 50 - 60 S-ზე. ანტარქტიდაზე ახალი „მარცხი“ ელის“.

ატმოსფეროში ოზონის ყველაზე მაღალი კონცენტრაცია ხდება შემდეგ განედებზე:

ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში 65-75° განედზე

სამხრეთ ნახევარსფეროში 50-60° განედზე

Რატომ ხდება ეს?

რატომ არის ოზონის შრე ეკვატორის ზემოთ უფრო თხელი და ატმოსფეროში ოზონის კონცენტრაცია უფრო დაბალი?

ყოველივე ამის შემდეგ, საკმაოდ ლოგიკურია ვივარაუდოთ, რომ იქ, სადაც ის იქმნება, მეტი ოზონი უნდა იყოს. ამ ფენომენის ასახსნელად რამდენიმე მიზეზი არსებობს. მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ მათ.

ეკვატორულ განედებზე ოზონის დაბალი კონცენტრაციის მიზეზი არის ოზონის მოლეკულის სწრაფი დაშლა. ოზონის მოლეკულის სიცოცხლე აქ მხოლოდ რამდენიმე საათია.

ეს პირველ რიგში გამოწვეულია მაღალი ინტენსივობით მზის რადიაციაატმოსფეროს მაღალ ფენებში ეკვატორულ განედებზე. ულტრაიისფერი გამოსხივება ანგრევს ოზონის მოლეკულებს და ოზონიც ნადგურდება ატომურ ჟანგბადთან რეაქციის გამო.

ოზონის დარჩენის გამო უფრო მაღალი სიმკვრივეიძირება ატმოსფეროს ქვედა ფენებში და ჰაერის ნაკადებით ტრანსპორტირდება დედამიწის პოლუსებისკენ. აქ ოზონის მოლეკულის სიცოცხლე უკვე გაცილებით გრძელია - დაახლოებით 100 დღე.

ამრიგად, ოზონის კონცენტრაცია ატმოსფეროში ეკვატორის ზემოთ უფრო დაბალია, ვიდრე პოლარული განედებზე.

ამ წესს (ოზონის კონცენტრაციის გაზრდა ტროპიკულიდან პოლარულ რეგიონებში და უფრო მაღალიდან ქვედა ფენებში) ეწოდება შესაბამისად დუტშ-დობსონის და დობსონ-ნორმანდის პრინციპებს.

2. ოზონის კონცენტრაცია ატმოსფეროში წელიწადის დროიდან გამომდინარე.

წინა აბზაცში ჩვენ განვიხილეთ ატმოსფეროში ოზონის კონცენტრაციის ცვლილება იმის მიხედვით გეოგრაფიული გრძედი. მაგრამ წელიწადის დრო ასევე მოქმედებს ოზონის კონცენტრაციაზე. ეს განსაკუთრებით შესამჩნევია პოლარულ განედებში, მაქსიმალური (0,43 სმ) მარტში, ხოლო მინიმალური (0,27 სმ) ოქტომბერში.

ზოგადად, განედების მიუხედავად, ატმოსფეროში ოზონის მაქსიმალური შემცველობა ზამთრისა და გაზაფხულის ბოლოს ხდება, მინიმალური კი შემოდგომაზე და ზამთრის დასაწყისში. მაგრამ როცა ჩრდილოეთით და სამხრეთით მოძრაობთ, მაქსიმუმის დადგომა უკან გადადის შემდგომ თვეებში. მაგალითად, ალმატაში ოზონის შრის მაქსიმალური სისქე ფიქსირდება თებერვალში, პეტერბურგში - მარტში, კუნძულზე. დიქსონი - მაისში.

ატმოსფეროში ოზონის კონცენტრაციის მაქსიმალური მნიშვნელობა დაფიქსირებულია გლობუსი, არის 0,76 სმ (ეს რეკორდული მნიშვნელობა დაფიქსირდა კერგულენის კუნძულზე 1967 წლის 20 ოქტომბერს) და მინიმალური ღირებულება(„ოზონის ხვრელებში“) უდრის 0,09 სმ.

3. ოზონის კონცენტრაცია ატმოსფეროში დღის დროის მიხედვით.

ატმოსფეროში ოზონის კონცენტრაცია შეიძლება მეტ-ნაკლებად განსხვავდებოდეს შემთხვევითადდღის განმავლობაში და ამ ცვლილებების ამპლიტუდა შედარებულია გრძივი და სეზონური ვარიაციების ამპლიტუდასთან.

ოზონის დონის ყოველდღიური ცვლილებები შეიძლება იყოს ძალიან დიდი. ამრიგად, 1968 წელს კუნძულ კერგუელენის ოზონომეტრიულ სადგურზე მიიღეს შემდეგი მონაცემები: 22 მარტი - 0,583 სმ; 23 მარტი - 0,749 სმ; 25 მარტი - 0,283 სმ.

ეს იყო სტატია დედამიწის ატმოსფეროში ოზონის კონცენტრაციისა და ოზონის შრის საზღვრების შესახებ. წაიკითხეთ შემდგომი:დედამიწის ოზონის შრის - ოზონოსფეროს მნიშვნელობა. მზის ულტრაიისფერი სხივების გავლენა ადამიანებზე და სხვა ცოცხალ ორგანიზმებზე.

ოზონი არის გაზი. ბევრი სხვასგან განსხვავებით, ის არ არის გამჭვირვალე, მაგრამ აქვს დამახასიათებელი ფერი და სუნიც კი. ის იმყოფება ჩვენს ატმოსფეროში და მისი ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტია. რა არის ოზონის სიმკვრივე, მისი მასა და სხვა თვისებები? რა როლი აქვს მას პლანეტის ცხოვრებაში?

ლურჯი გაზი

ქიმიაში ოზონს ცალკე ადგილი არ აქვს პერიოდულ სისტემაში. ეს იმიტომ ხდება, რომ ეს არ არის ელემენტი. ოზონი არის ალოტროპული მოდიფიკაციაან ჟანგბადის ვარიაცია. O2-ის მსგავსად, მისი მოლეკულა შედგება მხოლოდ ჟანგბადის ატომებისგან, მაგრამ მას აქვს არა ორი, არამედ სამი. ამიტომ ის ქიმიური ფორმულა O3-ს ჰგავს.

ოზონი არის ლურჯი გაზი. მას აქვს აშკარად შესამჩნევი, მკვეთრი სუნი, რომელიც მოგაგონებთ ქლორს, თუ კონცენტრაცია ძალიან მაღალია. გახსოვთ სიახლის სუნი წვიმის დროს? ეს არის ოზონი. ამ ქონების წყალობით მან მიიღო სახელი, რადგანაც ძველი ბერძნული ენა"ოზონი" ნიშნავს "სუნს ვგრძნობ".

გაზის მოლეკულა პოლარულია, მასში ატომები დაკავშირებულია 116,78° კუთხით. ოზონი წარმოიქმნება, როდესაც თავისუფალი ჟანგბადის ატომი მიმაგრებულია O2 მოლეკულაზე. ეს ხდება სხვადასხვა რეაქციების დროს, მაგალითად, ფოსფორის დაჟანგვის, ელექტრული გამონადენის ან პეროქსიდების დაშლის დროს, რომლის დროსაც ჟანგბადის ატომები გამოიყოფა.

ოზონის თვისებები

ზე ნორმალური პირობებიოზონი არსებობს თითქმის 48 გ/მოლ მოლეკულური მასით. ის დიამაგნიტურია, რაც იმას ნიშნავს, რომ მას არ შეუძლია მიიზიდოს მაგნიტი, ისევე როგორც ვერცხლი, ოქრო ან აზოტი. ოზონის სიმკვრივეა 2,1445 გ/დმ³.

მყარ მდგომარეობაში ოზონი იძენს მოლურჯო-შავ ფერს თხევად მდგომარეობაში, ხდება ინდიგო, იისფერთან ახლოს. დუღილის წერტილი არის 111,8 გრადუსი ცელსიუსი. ნულ გრადუს ტემპერატურაზე ის წყალში (მხოლოდ სუფთა წყალში) იხსნება ჟანგბადზე ათჯერ უკეთესად. ის კარგად ერევა აზოტს, ფტორს, არგონს და გარკვეულ პირობებში ჟანგბადს.

მთელი რიგი კატალიზატორების გავლენით, ის ადვილად იჟანგება, ათავისუფლებს ჟანგბადის თავისუფალ ატომებს. მასთან შეერთებით, ის მაშინვე ანთებს. ნივთიერებას შეუძლია თითქმის ყველა ლითონის დაჟანგვა. მხოლოდ პლატინა და ოქრო არ მოქმედებს მასზე. ის ანადგურებს სხვადასხვა ორგანულ და არომატული ნაერთები. ამიაკთან შეხებისას ის წარმოქმნის ამონიუმის ნიტრიტს და ანადგურებს ორმაგ ნახშირბადის ობლიგაციებს.

ატმოსფეროში მაღალი კონცენტრაციით ოზონი სპონტანურად იშლება. ამ შემთხვევაში, სითბო გამოიყოფა და O2 მოლეკულა იქმნება. რაც უფრო მაღალია მისი კონცენტრაცია, მით უფრო ძლიერია სითბოს გამოყოფის რეაქცია. როდესაც ოზონის შემცველობა 10%-ზე მეტია, მას თან ახლავს აფეთქება. როდესაც ტემპერატურა იზრდება და წნევა მცირდება ან ორგანულ ნივთიერებებთან შეხებისას, O3 უფრო სწრაფად იშლება.

აღმოჩენის ისტორია

ოზონი ქიმიაში ცნობილი არ იყო მე-18 საუკუნემდე. იგი აღმოაჩინეს 1785 წელს იმ სუნის წყალობით, რომელიც ფიზიკოსმა ვან მარუმმა მოისმინა მოქმედი ელექტროსტატიკური აპარატის გვერდით. კიდევ 50 წლის შემდეგ არანაირად არ გამოჩნდა სამეცნიერო ექსპერიმენტებიდა კვლევა.

მეცნიერმა კრისტიან შონბეინმა შეისწავლა დაჟანგვა 1840 წელს თეთრი ფოსფორი. ექსპერიმენტების დროს მან მოახერხა უცნობი ნივთიერების იზოლირება, რომელსაც "ოზონი" უწოდა. ქიმიკოსმა დაიწყო მისი თვისებების მჭიდრო შესწავლა და აღწერა ახლად აღმოჩენილი აირის მოპოვების მეთოდები.

მალე სხვა მეცნიერებიც შეუერთდნენ ნივთიერების კვლევას. ცნობილი ფიზიკოსინიკოლა ტესლამ ისტორიაში პირველიც კი ააგო O3-ის სამრეწველო გამოყენება გვიანი XIXსაუკუნეში მომარაგების პირველი დანადგარების მოსვლასთან ერთად წყლის დალევა. ნივთიერება გამოიყენებოდა დეზინფექციისთვის.

ოზონი ატმოსფეროში

ჩვენს დედამიწას აკრავს ჰაერის უხილავი გარსი - ატმოსფერო. ამის გარეშე პლანეტაზე სიცოცხლე შეუძლებელი იქნებოდა. კომპონენტები ატმოსფერული ჰაერი: ჟანგბადი, ოზონი, აზოტი, წყალბადი, მეთანი და სხვა აირები.

თავად ოზონი არ არსებობს და მხოლოდ შედეგად ჩნდება ქიმიური რეაქციები. დედამიწის ზედაპირთან ახლოს იგი წარმოიქმნება ელვისებური ელექტრული გამონადენით ჭექა-ქუხილის დროს. ის არაბუნებრივად ჩნდება მანქანების, ქარხნების, ბენზინის აორთქლებისა და თბოელექტროსადგურების მოქმედების გამო გამონაბოლქვის გამო.

ატმოსფეროს ქვედა ფენებში ოზონს მიწის დონის ან ტროპოსფერული ოზონი ეწოდება. ასევე არსებობს სტრატოსფერული. იგი წარმოიქმნება მზის ულტრაიისფერი გამოსხივების გავლენის ქვეშ. იგი წარმოიქმნება პლანეტის ზედაპირიდან 19-20 კილომეტრის მანძილზე და გადაჭიმულია 25-30 კილომეტრის სიმაღლეზე.

სტრატოსფერული O3 ქმნის პლანეტის ოზონის ფენას, რომელიც იცავს მას ძლიერებისგან მზის რადიაცია. ის შთანთქავს ულტრაიისფერი გამოსხივების დაახლოებით 98%-ს ტალღის სიგრძეზე, რომელიც საკმარისია კიბოს და დამწვრობისთვის.

ნივთიერების გამოყენება

ოზონი არის შესანიშნავი ოქსიდიზატორი და გამანადგურებელი. ეს ქონება დიდი ხანია გამოიყენება სასმელი წყლის გასაწმენდად. ნივთიერება მავნე ზეგავლენას ახდენს ადამიანისთვის სახიფათო ბაქტერიებსა და ვირუსებზე და დაჟანგვისას ის თავად გადაიქცევა უვნებელ ჟანგბადად.

მას შეუძლია მოკლას ქლორისადმი მდგრადი ორგანიზმებიც კი. გარდა ამისა, იგი გამოიყენება გასაწმენდად ჩამდინარე წყლებიეკოლოგიურად მავნე ნავთობპროდუქტებისგან, სულფიდებისგან, ფენოლებისგან და ა.შ. ასეთი პრაქტიკა გავრცელებულია ძირითადად შეერთებულ შტატებსა და ევროპის ზოგიერთ ქვეყანაში.

ოზონი გამოიყენება მედიცინაში ინსტრუმენტების დეზინფექციისთვის მრეწველობაში, გამოიყენება ქაღალდის გასათეთრებლად, ზეთების გასასუფთავებლად და მოსაპოვებლად სხვადასხვა ნივთიერებები. O3-ის გამოყენებას ჰაერის, წყლისა და ოთახის გასაწმენდად ეწოდება ოზონაცია.

ოზონი და ადამიანი

მიუხედავად ყველა მისი სასარგებლო თვისებისა, ოზონი შეიძლება საშიში იყოს ადამიანისთვის. თუ ჰაერში იმაზე მეტი აირია, ვიდრე ადამიანს შეუძლია მოითმინოს, მოწამვლის თავიდან აცილება შეუძლებელია. რუსეთში მისი დასაშვები ზღვარია 0,1 მკგ/ლ.

ამ ნორმის გადაჭარბებისას ჩნდება ქიმიური მოწამვლის ტიპიური ნიშნები, როგორიცაა თავის ტკივილი, ლორწოვანი გარსის გაღიზიანება და თავბრუსხვევა. ოზონი ამცირებს ორგანიზმის წინააღმდეგობას სასუნთქი გზებით გადამდები ინფექციების მიმართ და ასევე ამცირებს არტერიულ წნევას. 8-9 მკგ/ლ-ზე მეტი გაზების კონცენტრაციისას შესაძლებელია ფილტვის შეშუპება და სიკვდილიც კი.

ამავდროულად, ჰაერში ოზონის ამოცნობა საკმაოდ მარტივია. "სიახლის", ქლორის ან "კიბოს" სუნი (როგორც მენდელეევი ამტკიცებდა) აშკარად ისმის, თუნდაც ნივთიერების დაბალი შემცველობით.

ოზონი არის აქტიური ფორმაჟანგბადი. ოზონის მოლეკულა შედგება სამი ჟანგბადის ატომისგან. ოზონის ფორმულა - O 3, მოლეკულური მასა– 48. ოზონი თავისი ბაქტერიციდული მოქმედებით 3-6-ჯერ ძლიერია ულტრაიისფერ გამოსხივებაზე და 400-600-ჯერ უფრო ძლიერი ვიდრე ქლორი. ოზონის მიღება შესაძლებელია დიატომური ჟანგბადისგან იონიზაციისა და გაზის გამონადენის გზით მაღალი ძაბვის. დღესდღეობით ოზონი გამოიყენება არა მხოლოდ ჰაერისა და წყლის გასაწმენდად და დეზინფექციისთვის, არამედ საკვებიდან ტოქსინების მოსაშორებლად. მსოფლიო საზოგადოებამ უკვე აღიარა ოზონი, როგორც ყველაზე ეკოლოგიურად სუფთა, პოპულარული და ეფექტური ბაქტერიციდული ნივთიერება.

ჭექა-ქუხილის შემდეგ შეგიძლიათ ოზონის სუნი. ოზონი ასევე წარმოადგენს ერთ-ერთ ყველაზე მნიშვნელოვან ფენას დედამიწის ატმოსფერო, შთანთქავს მავნე ულტრაიისფერ გამოსხივებას. ოზონის ნაკლებობის გამო ჩნდება ოზონის ხვრელები, რომლებიც ყველა ცოცხალი არსების გადაშენებას ემუქრება. თუმცა, ეს ყველაფერი არ არის.

სინთეზურად წარმოებული ოზონი ფართოდ გამოიყენება მედიცინაში. იგი გამოიყენება დაავადებების ფართო სპექტრის სამკურნალოდ, ასევე ანელებს დაბერების პროცესს. დღეს ოზონოთერაპია გამოიყენება ბევრ სამედიცინო დაწესებულებაში და სილამაზის სალონში.

ქიმიის გაკვეთილზე სკოლაში ყველას გვიხსნიდნენ, რომ ოზონის აღმომჩენი იყო ჰოლანდიელი ფიზიკოსი მ.ვან მარუმი (1785). თუმცა ეს ნივთიერება მხოლოდ 1839 წელს მიიღო გერმანელმა ფიზიკოსმა კ.ფ. შონბეინი წყლის ელექტროლიზით. მან ასევე დაარქვა ნივთიერებას სახელი - ოზონი (ძველი ბერძნულიდან - სუნი). და სახელი ნამდვილად შეესაბამება ოზონის თვისებებს, რადგან... მისი არომატი აშკარად იგრძნობა ჰაერში 7%-იანი შემცველობითაც კი.

ოზონი მეორე ყველაზე სტაბილური ჟანგბადის მოლეკულაა. ჩვეულებრივი დიატომური ჟანგბადისგან განსხვავებით, ოზონის მოლეკულა შედგება სამი ატომისგან და აქვს შორი მანძილიატომებს შორის (დაახლოებით 128 ანგსტრომი, ხოლო ატომებს შორის მანძილი დიატომურ ჟანგბადში არის 121 ანგსტრომი).

ნორმალურ პირობებში ოზონი არის ლურჯი გაზი. მისი მასა მეტი მასასაჰაერო. ერთი ლიტრი გაზი იწონის 2,15 გრამს. ჰაერში O 3-ის მაქსიმალური დასაშვები კონცენტრაციაა 0,1 მკგ/ლ. გარდამავალი ტემპერატურა აირისებრი მდგომარეობა 100 კპა -112 გრადუს ცელსიუსზე, ხოლო დნობის წერტილი იმავე პირობებში არის -193 გრადუსი. პირველად პრაქტიკული გამოყენებაოზონი არ იქნა ნაპოვნი. თუმცა, მე-20 საუკუნის დასაწყისში მეცნიერებმა აღმოაჩინეს ანტიბაქტერიული თვისებები, რამაც მაშინვე მიიპყრო სამედიცინო პროფესიონალები.

დაიწყო ოზონისა და ჟანგბადის ნარევის გამოყენება ტუბერკულოზის, ანემიისა და პნევმონიის სამკურნალოდ. I მსოფლიო ომში - აბსცესების და ჩირქოვანი ჭრილობების დეზინფექციისთვის. 30-იან წლებში ეს გაზი უკვე ფართოდ გამოიყენებოდა ქირურგიულ პრაქტიკაში.

ანტიბიოტიკების აღმოჩენით, ოზონის გამოყენების სპექტრი შემცირდა. თავიდან ჩანდა, რომ ანტიბიოტიკები იყო საუკეთესო საშუალებასამკურნალოდ ინფექციური დაავადებები. გარკვეული პერიოდის შემდეგ გაირკვა, რომ ანტიბიოტიკები იწვევს მთელ რიგ გვერდით მოვლენებს და დროთა განმავლობაში მიკროორგანიზმები მათ მიმართ ტოლერანტული ხდებიან. შემდეგ კი ოზონმა დაიწყო მედიცინაში დაბრუნება.

ოზონის თვისებების ახალმა კვლევამ მოიტანა მრავალი საინტერესო ფაქტები. აღმოჩნდა, რომ პირდაპირი კონტაქტის დროს ეს ნივთიერება ანადგურებს ყველაფერს ცნობილი ტიპებიმიკროორგანიზმები (ვირუსების ჩათვლით). უფრო მეტიც, ბევრი ანტისეპტიკისგან განსხვავებით, რომლებიც აზიანებენ ქსოვილებს, ოზონი არ აზიანებს ეპითელურ ქსოვილს, რადგან ადამიანის უჯრედებიაღჭურვილია ანტიოქსიდანტური დაცვის სისტემით (ბაქტერიული და ვირუსული უჯრედებისგან განსხვავებით). ასევე ოზონი არსებობს ყველაში აგრეგაციის მდგომარეობები. ეს მის გამოყენებას ძალიან მოსახერხებელს ხდის და მეცნიერებს საშუალებას აძლევს აღმოაჩინონ მისი გამოყენების ახალი მეთოდები. დღეს გამოიყენება არა მხოლოდ ოზონისა და ჟანგბადის ნარევი, რომელიც გავლენას ახდენს ანთებაზე. ოზონის ხსნარი შეჰყავთ სისხლში ინექციების საშუალებით. გამოიყენება ოზონისა და ჟანგბადის ნარევის შეყვანა სახსრებში და აკუპუნქტურულ წერტილებში.

თუმცა ნორმალურ პირობებში ოზონის არსებობის პერიოდი უკიდურესად მოკლეა. ამიტომ, ნივთიერება გამოიყენება მომზადებისთანავე.

ოზონის გამოყენება სამედიცინო მიზნებისთვის დაიწყო ოზონისა და ჟანგბადის გაზის ნარევით. ახლა ეს ნარევი ძირითადად გამოიყენება გარედან. ოზონირებული წყალი და ოზონირებული ზეთი ასევე გამოიყენება გარედან. მიუხედავად იმისა, თუ რა ფორმით გამოიყენება ოზონი, იგი გამოიყენება ეპითელიუმის ინფიცირებულ ადგილზე. ოზონისა და ჟანგბადის გაზის ნარევი ასევე გამოიყენება ქირურგიულ პრაქტიკაში, რათა თავიდან იქნას აცილებული ინფექცია და ქსოვილების დაჩირქება. პრეპარატებში ოზონის რაოდენობა არ არის დაფიქსირებული. ოზონისა და ჟანგბადის ნარევში მისი კონცენტრაციაა 3-80 მკგ/მლ. ოზონ-ჟანგბადის ნარევი მყისიერად ანადგურებს ყველა სახის მიკროორგანიზმს და ეფექტურად აჩერებს სისხლდენას - გამოიყენება მძიმედ დაინფიცირებული და ცუდად შეხორცებული ჭრილობების სამკურნალოდ, ასევე რბილი ქსოვილების ნეკროზის, განგრენისა და დამწვრობის დროს. დაბალ კონცენტრაციას აქვს უკიდურესად სასარგებლო ეფექტი - ისინი ასტიმულირებენ ახალი ეპითელური უჯრედების ზრდას და დაზიანების შეხორცებას.

თუმცა, ოზონი გამოიყენება არა მხოლოდ მიკროორგანიზმების განადგურების მიზნით. მცირე რაოდენობით, მას შეუძლია გავლენა მოახდინოს ადამიანის ადგილობრივ იმუნიტეტზე, ასტიმულირებს სისხლის თეთრი უჯრედებს უცხო ობიექტების აღმოჩენისა და განადგურების მიზნით. ოზონოთერაპია ასტიმულირებს ჟანგბადის მიწოდებას ყველა უჯრედსა და ქსოვილში. სისხლში მოხვედრისას ეს ნივთიერება ასტიმულირებს სისხლის წითელ უჯრედებს სპეციალური ფერმენტის გამომუშავებაში, რომელიც უზრუნველყოფს კავშირის სიმტკიცეს ჰემოგლობინსა და დიატომურ ჟანგბადს შორის. ამ ფერმენტის წყალობით ჰემოგლობინი ეფექტურად აწვდის ჟანგბადს უჯრედებსა და ქსოვილებს.

ჟანგბადის გაზრდილი რაოდენობის წყალობით ძლიერდება უმცირესი კაპილარები. ქსოვილებში სისხლის მიმოქცევა უმჯობესდება, ჭრილობების შეხორცება აჩქარებს.