РОЗДІЛ II. НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ

9. Неметалічні елементи та їхні сполуки. Неметали

9.3. Елементи VIA групи

9.3.4. Озон

Озон O₃ — це ще одна алотропна модифікація Оксигену. Відносна молекулярна маса — 48, молярна маса — 48 г/моль. Це газ зі своєрідним, різким «металічним» запахом, дуже отруйний. Озон — сильніший окисник, ніж кисень.

Поширеність у природі

Близько 90% природного озону міститься в стратосфері на висоті 12-50 км (максимальна густина — на висоті 20-25 км¹), утворюючи так званий озоновий шар. Зрозуміло, що там він існує в надзвичайно розрідженому стані: якби весь озон привести до нормальних умов (н. у.), то утворився би шар, товщина якого була би приблизно 3 мм². Він поглинає левову частку ультрафіолетового сонячного випромінювання (довжина хвилі — 175-242 нм), яке є небезпечним для усього живого. Причому ультрафіолет поглинається і у процесі утворення озону (під час утворення атомарного Оксигену³):

і під час його розкладання, фотолізу:

Іще 10% атмосферного озону містить тропосфера — нижній шар атмосфери, який сягає 10-12 км (у помірних широтах), і особливо найнижчий, приземний шар (смоговий озон), найбільша концентрація якого спостерігається над містами (оскільки він утворюється при електричному розряді). Унаслідок токсичної дії має негативний вплив на живі об’єкти.

Є озон і у хвойних лісах (7 · 10^-6 %), де він утворюється внаслідок окиснення смолистих речовин.

Властивості озону

Озон — нестійка речовина. При його розкладанні утворюється атомарний Оксиген, що зумовлює високу окислювальну активність озону. Озон не окислює лише золота Аu, платини Pt та іридію Іr.

З деякими металами озон утворює озоніди:

Якісна реакція на озон

Озон не окислює хлорид- і бромід-іонів, однак окислює іодид-іони:

Добування озону

У лабораторії озон одержують з кисню (чи повітря) за допомогою озонатора під дією «тихих» (без іскри) електричних розрядів:

У природі озон утворюється під час грози, а в стратосфері — під дією ультрафіолету сонячного випромінювання.

Застосування озону

1. Знезараження повітря і питної води (озонування — процес менш шкідливий, ніж хлорування).

2. Дезінфекція приміщень⁴, одягу, стерилізація перев’язувального матеріалу в медицині.

3. Відбілювання паперу.

4. Отримання різноманітних речовин у хімічній промисловості і в лабораторії (камфори, ваніліну, моно- і дикарбонових кислот).

5. Озонування стічних вод хімічних підприємств (перш за все у випадку фенольних і ціанідних забруднень).

______________________________________________________________

¹ Тут його концентрація циклічно коливається відповідно до 11-річного циклу активності Сонця.

² Як уже згадувалось, уся атмосфера, товщина якої сягає 100 км, приведена до н. у., була би завтовшки 8 км.

³ Надалі він приєднується до молекули кисню, утворюючи молекулу озону.

⁴ При використанні бактерицидної УФ-лампи мікроорганізми гинуть не тільки безпосередньо під дією ультрафіолетового випромінювання, а й унаслідок дії озону, який утворюється в приміщенні під час роботи такої лампи.

Застереження (!): такі лампи не можна використовувати для засмаги, дивитись на них (під час роботи).