Ozon - Polski Serwis Naukowy

Zapoznaj się również z: Ozon (ujednoznacznienie).

Ozon (stgr. ὄζον [ódzōn] – woniejący), tritlen (O3) – jedna z odmian alotropowych tlenu, posiadające silne własności aseptyczne i toksyczne. Stosowany jest przy wyjaławianiu wody oraz pełni ważną rolę w pochłanianiu części promieniowania ultrafioletowego dochodzącego ze Słońca do Ziemi (patrz dziura ozonowa).

Alotropia - zjawisko występowania różnych odmian tego samego pierwiastka chemicznego różniących się właściwościami fizycznymi i chemicznymi. Odmiany alotropowe pierwiastka mogą różnić się między sobą budową kryształów lub liczbą atomów w cząsteczce.
Aldehydy – grupa związków organicznych posiadających grupę aldehydową, czyli grupę karbonylową (C=O) połączoną z jednym (-CHO) lub dwoma (CH2O) atomami wodoru. Proste aldehydy, będące pochodnymi alkanów i zawierające w cząsteczce jedną grupę aldehydową to alkanale o wzorze ogólnym CnH2n+1CHO.

Historia odkrycia

Ozon w 1839 roku odkrył i nazwał niemiecki chemik Christian Friedrich Schönbein (1799–1868). Jako pierwszy opisał też jego właściwości.

Właściwości chemiczne i fizyczne

Ozon jest niebieskim gazem, o większej gęstości od powietrza. Powietrze po burzy ma zapach ozonu (powstaje w temperaturze łuku elektrycznego podczas uderzeń piorunów). W stanie wolnym występuje w atmosferze, powstaje w górnych warstwach atmosfery pod wpływem promieniowania ultrafioletowego w wyniku rozpadu cząsteczek O2 pod wpływem światła i dalszego łączenia się ich, wg równań:

Ozon troposferyczny (smog fotochemiczny, ozon przypowierzchniowy, ozon przygruntowy) – ozon, który został przemieszczony nad powierzchnię Ziemi, np. w trakcie burzy, lub powstał w dolnych warstwach atmosfery w wyniku reakcji chemicznych. Spowodowany jest obecnością tlenków azotu, węglowodorów i innych substancji pochodzących przede wszystkim ze spalin samochodowych, które ulegają przemianom fotochemicznym. Ozon troposferyczny powstaje w wyniku reakcji chemicznej tlenu atomowego O (powstałym na przykład na skutek rozkładu fotochemicznego NO2) z tlenem cząsteczkowym (O2). Ozon ma gęstość większą od atmosfery ziemskiej. Jest także jednym z gazów cieplarnianych.
Spalanie to reakcja chemiczna przebiegająca między materiałem palnym lub paliwem a utleniaczem, z wydzieleniem ciepła i światła. Paliwa i utleniacze mogą występować w trzech stanach skupienia: gazowym, ciekłym i stałym. Powszechnie dostępnym utleniaczem gazowym jest tlen zawarty w powietrzu. Utleniacze ciekłe i stałe są stosowane w silnikach rakietowych.

${\rm O_2} \overset{h\nu}{\longrightarrow} {\rm 2 O}$ $\rm O_2 + O \to O_3$

Jest gazem niepalnym (ma jednak zdolność, podobnie, jak ditlen – O2, podtrzymywać proces spalania), dobrze rozpuszczalnym w wodzie, dość nietrwałym: $\rm 2O_3 \to 3O_2$

Jest silnym utleniaczem: $\rm 3 H_2\overset{-2}{S} + 4 \overset{0}{O}_3 \to 3 H_2\overset{+6}{S}\overset{-2}{O}_4$

Ozon może występować w dwu stanach elektronowych: trypletowym i singletowym. Pierwsza z tych form ma charakter dwurodnika, druga zaś 1,3-dipola. Najprostszym modelem teoretycznym, pozwalającym jakościowo opisać strukturę elektronową ozonu jest przedstawienie go w formie dwóch struktur rezonansowych.

Aseptyka - postępowanie mające na celu dążenie do jałowości bakteriologicznej pomieszczeń, narzędzi, materiałów opatrunkowych i innych przedmiotów w celu niedopuszczenia drobnoustrojów do określonego środowiska, np. otwartej rany operacyjnej.
Ozonowanie - jeden ze sposobów oczyszczania wody pitnej z drobnoustrojów i bakterii (dezynfekcji wody). Woda mieszana jest z ozonem w mieszalnikach inżektorowych i nasycona przepływa przez zbiornik kontaktowy, gdzie zachodzi proces dezynfekcji. Zużycie ozonu wynosi 0,6 – 4 g/m³, czas kontaktu z wodą ok. 10 min. Cząsteczka ozonu ulega rozpadowi tworząc tlen cząsteczkowy.

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

Czy wiesz że...? beta

Dziura ozonowa - zjawisko spadku stężenia ozonu (O3) w stratosferze atmosfery ziemskiej. Występuje głównie w obszarach podbiegunowych. Tworzenie się i rozpad O3 zachodzi pod wpływem światła, którego natężenie różni się dla danego obszaru w poszczególnych porach roku. Naturalna zawartość ozonu zmienia się z szerokością geograficzną, dlatego trudno jest podać uniwersalną wartość stężenia granicznego, które określa pojawienie się dziury ozonowej. W przypadku Antarktyki graniczna wartość stężenia O3 określająca naturalny stan ozonosfery i dziurę ozonową wynosi 220 DU . Do 1979 r. nie notowano w tym rejonie niższych stężeń O3, a późniejsze spadki zawartości ozonu miały charakter nienaturalny. Powstawanie dziury wiązane jest zazwyczaj z antropogeniczną emisją freonów.

Ultrafiolet (UV, promieniowanie ultrafioletowe, nadfiolet) – . Słowo "ultrafiolet" oznacza "powyżej fioletu" i utworzone jest z łacińskiego słowa "ultra" (ponad) i słowa "fiolet" oznaczającego barwę o najmniejszej długości fali w świetle widzialnym. Dawniej było nazywane promieniowaniem "pozafiołkowym".

Sterylizacja, wyjaławianie – jednostkowy proces technologiczny polegający na zniszczeniu wszystkich, zarówno wegetatywnych, jak i przetrwalnikowych form mikroorganizmów. Sterylizacji można dokonać mechanicznie, fizycznie, bądź chemicznie, najczęściej używa się metod fizycznych. Prawidłowo wysterylizowany materiał jest jałowy – nie zawiera żadnych żywych drobnoustrojów (także wirusów) oraz ich form przetrwalnikowych.

Toksyczność – cecha związków chemicznych polegająca na powodowaniu zaburzeń funkcji lub śmierci komórek żywych, organów lub organizmów po dostaniu się w ich pobliże. Związki chemiczne mogą wywierać działanie toksyczne po wchłonięciu ich drogą doustną, oddechową lub po absorpcji przez skórę.

Utleniacz – pierwiastek lub związek chemiczny, będący w analizowanej reakcji redoks akceptorem (przyjmującym) elektronów. Utleniacze w reakcjach zmniejszają swój stopień utlenienia i jednocześnie powodują jego wzrost w pozostałych produktach reakcji.

Rodniki (lub wolne rodniki) - atomy lub cząsteczki posiadające jeden lub więcej wolnych (niesparowanych) elektronów, czyli posiadające spin elektronowy różny od 0. Niektóre układy o całkowitym spinie równym 0, lecz wykazujące tzw. polaryzację spinową (np. niektóre stany przejściowe) czasem traktowane są jako dwurodniki.

Christian Friedrich Schönbein (ur. 18 października 1799, zm. 29 sierpnia 1868) – niemiecki chemik. Prowadził badania głównie w dziedzinie elektrochemii, między innymi nad pasywacją żelaza. Odkrył w 1838 roku zasadę działania ogniw wodorowych, co umożliwiło stworzenie pierwszych ogniw paliwowych. W 1839 roku odkrył i nazwał ozon, opisał także jego właściwości. Jako pierwszy opisał też nitrocelulozę. Był profesorem Uniwersytetu w Bazylei.