Озон - общие сведения. Способы получения озона

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Озон является аллотропной модификацией кислорода. В обычном состоянии он представляет собой светло-синий газ, в жидком - темно-голубой, а в твердом - темно-фиолетовый (до черного).

Может оставаться в состоянии переохлажденной жидкости до температуры (-250 o C). плохо растворяется в воде, лучше в тетрахлориде углерода и различных фторхлоруглеродах. Очень сильный окислитель.

Химическая формула озона

Химическая формула озона - O 3 . Она показывает, что в составе молекулы этого вещества находится три атома кислорода (Ar = 16 а.е.м.). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу озона:

Mr(O 3) = 3×Ar(O) = 3×16 = 48

Структурная (графическая) формула озона

Более наглядной является структурная (графическая) формула озона . Она показывает то, как связаны атомы между собой внутри молекулы (рис. 1).

Рис. 1. Строение молекулы озона.

Электронная формула , показывающая распределение электронов в атоме по энергетическим подуровням показана ниже:

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

Она также показывает, что кислород, из которого состоит озон, относится к элементам р-семейства, а также число валентных электронов — на внешнем энергетическом уровне находится 6 электронов (3s 2 3p 4).

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание Массовая доля водорода в его соединении с кремнием равна 12,5%. Выведите эмпирическую формулу соединения и рассчитайте его молярную массу.
Решение

Вычислим массовую долю кремния в соединении:

ω (Si) = 100% — ω(H) = 100% — 12,5% = 87,5%

Обозначим количество моль элементов, входящих в состав соединения за «х» (кремний) и «у» (водород). Тогда, мольное отношение будет выглядеть следующим образом (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел):

x:y = ω(Si)/Ar(Si) : ω(H)/Ar(H);

x:y= 87,5/28: 12,5/1;

x:y= 3,125: 12,5 = 1: 4

Значит формула соединения кремния с водородом будет иметь вид SiH 4 . Это гидрид кремния.
Ответ SiH 4

ПРИМЕР 2

Задание В соединении калия, хлора и кислорода массовые доли элементов соответственно равны 31,8%, 29%, 39,2%. Установите простейшую формулу соединения.
Решение Массовая доля элемента Х в молекуле состава НХ рассчитывается по следующей формуле:

ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%

Обозначим количество моль элементов, входящих в состав соединения за «х» (калий), «у» (хлор) и «z» (кислород). Тогда, мольное отношение будет выглядеть следующим образом (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел):

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

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

x:y:z= 0,82: 0,82: 2,45 = 1: 1: 3

Значит формула соединения калия, хлора и кислорода будет иметь вид KClO 3 . Это бертолетова соль.
Ответ KClO 3

Озон – довольно распространенный в медицине газ, потому важно знать его пользу и вред для человека и своевременно распознать симптомы отравления.

Современная медицина старается использовать как можно больше ресурсов для того, чтобы человек чувствовал себя лучше. Регулярное развитие и распространение заболеваний провоцирует необходимость нахождения новых методов лечения, при этом терапия часто происходит с помощью неожиданных элементов.

Сегодня в медицине используются даже газы, способные благотворно повлиять на состояние здоровья человека, но использовать их нужно с осторожностью – любое подобное вещество предполагает определенную опасность при несоблюдении правил терапии и превышении допустимой дозировки.

Влияние озона на организм человека изучается уже много лет. Считается, что именно этот газ положительно влияет на метаболизм белков, способствует усвоению и распространению кислорода, усиливает работу иммунной системы и кровообращения.

Данный газ присутствует повсеместно, потому столкнуться с ним не составляет труда. Несмотря на очевидную пользу вещества, вред озона также доказан множеством ученых, которые уверены, что при высокой концентрации вещества человек может получить сильное отравление, несущее за собой массу неприятных последствий.

Что такое озон?

Данный газ представляет собой очень сильный окислитель, с помощью которого можно достаточно легко справиться с различными бактериями и микроорганизмами. Открытый еще в середине девятнадцатого века, данный газ произвел настоящий фурор среди ученых и получил название, дословно переводимое как запах.

Обратите внимание! Свежесть, которую можно почувствовать после грозы, обусловлена высокой концентрацией озона в воздухе.

Три молекулы кислорода, составляющие озон, эффективно справляются с неприятными запахами, оказывают влияние на вредные микроорганизмы, уничтожая их в максимально короткие сроки. Образуется вещество под прямым воздействием ультрафиолетовых лучей солнца в самых верхних слоях атмосферы. Определить газ довольно просто не только по характерному запаху, но и по цвету. В зависимости от состояния, озон бывает трех видов:

  • Фиолетовым газ может быть в нормальных условиях.
  • Если атмосферное давление значительно повышается, газ получает синий оттенок.
  • Жидкий озон можно определить по темно-синему оттенку.
  • Практически черным вещество будет в твердом состоянии.

Молекулы данного вещества крайне нестабильны, потому уже через несколько минут при взаимодействии с другими веществами в атмосфере они превращаются в обычный кислород.

Интересно, что ученые используют озон в качестве естественного окислителя, способного вызывать реакции с большим количеством веществ.

Польза или вред вещества всегда определяются его влиянием на человека. Озон может быть крайне полезен для организма, среди его положительных характеристик можно отметить следующие:

  1. Солнечная радиация не в состоянии негативно повлиять на Землю и ее обитателей в полной мере.
  2. Микробы, грибки и вирусы под воздействием газа погибают.
  3. Дыхательный процесс в любом живом организме работает полноценно под воздействием данного вещества.
  4. Свертываемость крови нормализуется.
  5. Выявляется антиоксидантное воздействие.
  6. Биологически активные вещества в организме синтезируются в несколько раз быстрей.
  7. Иммунитет начинает работать в полную силу.
  8. Ядовитые вещества быстрее выводятся из тела человека.
  9. Болевые ощущения снижаются.

При нормальной дозировке данного химического элемента и при его допустимой концентрации в окружающей среде проблем для здоровья не будет, а положительный эффект будет заметен практически сразу.

Стоит принимать во внимание тот факт, что превышение дозы данного элемента опасно и может нанести непоправимый вред здоровью и вызвать неприятные симптомы, которые довольно просто распознать даже без специализированных знаний в области медицины.

Токсичные зоны

Для того чтобы избежать серьезного отравления веществом, необходимо знать, где и при каких обстоятельствах может произойти отравление озоном и какой может быть нанесен вред. Первая, и самая распространенная ситуация, при которой можно столкнуться с негативным влиянием данного вещества на человека – это большое количество выхлопных газов в условиях большого города.

Выбросы промышленных предприятий также имеют в своем составе критическую дозу химического элемента, смешанного с другими токсинами, что чрезвычайно опасно для человека.

Опасные газы под воздействием атмосферы начинают превращаться в озон, и в жаркую летнюю погоду концентрация вещества в воздухе может увеличиваться в десятки раз. Человеческий организм не готов к такому большому количеству вещества и не может нормально его переносить, за счет чего вред или польза становятся несоизмеримыми, так как негативного воздействия получается гораздо больше.

Обратите внимание! Негативному воздействию вещества часто подвержены люди, работающие на производстве с озонаторами. Дело в том, что когда самостоятельно озонируешь и выполняешь другие процессы с веществом, его концентрация постепенно накапливается в организме. Если правила безопасности и технологии не соблюдаются, повышается риск получить отравление озоном.

Сегодня озон широко используется даже обычными людьми в быту – несколько лет назад были изобретены устройства, способные избавлять от микробов помещения, одежду и любые поверхности. Использовать эти элементы быта рекомендуется с осторожностью, так как влияние полезного вещества часто может обернуться неприятными последствиями для человека, особенно для маленьких детей и пожилых людей.

Положительное влияние озона на здоровье спровоцировало новую ветку медицины, в которой данное вещество используется в качестве терапии. Популярна озонированная вода, кварцевание с применением данного газа и даже введение его внутрь. В связи с этим возникает логичный вопрос у каждого, кто сталкивается с данным химическим элементом – вреден ли озон для человека, и как избежать неприятных последствий при неправильной эксплуатации?

Озонированная вода

Лечение озоном, польза и вред которого вызывают споры у ученых разных стран, происходит разными методами. Один из них – это воздействие озонированной жидкости на человека, при котором из организма удаляются все вредные микробы, бактерии и грибки.

Готовится такая жидкость довольно сложно, среди обычных продуктов питания вы ее не найдете. Эффект после процесса озонирования жидкости длится примерно двадцать минут, потому употреблять напиток или применять жидкость для иных целей рекомендуется сразу после приготовления.

Воздействие

Ученые выяснили, что высокие концентрации данного химического вещества наносят серьезный вред здоровью человека. Дело в том, что в больших количествах данный газ крайне токсичен, потому так важно соблюдать все меры безопасности при его использовании.

Если вы решили лечить свои заболевания с помощью озона и устройств, созданных на его основе, при озонотерапии обязательно обращайте внимание на инструкцию и технику безопасности – так вы избежите массы неприятных последствий.

При серьезной интоксикации организма данным веществом у пострадавшего может проявиться ряд неприятных симптомов, среди которых выделяются следующие:

  • Сильное раздражение всех дыхательных путей.
  • Повышение риска развития атеросклероза.
  • Проблемы с репродуктивной системой у мужчин, а при длительном воздействии бесплодие.
  • Усиление любого из видов аллергической реакции.
  • Обострение заболеваний, связанных с сердцем.

Ощутить неприятные признаки интоксикации высокой концентрацией газа можно практически сразу после непосредственного отравления. Человек начинает ощущать неприятные ощущения в горле, вызванные проникновением большого количества газа в дыхательные пути.

В грудной клетке появляются неприятные ощущения, вдохи становятся тяжелыми, дыхание ухудшается до критической отметки, возможно развитие бронхита, пневмонии и нарушений, связанных с неврологией.

При этом не меньше страдают органы зрения – слизистые оболочки глаз воспаляются, наблюдается покраснение, слезотечение. В некоторых случаях при высокой концентрации вещества повышается риск временной или постоянной потери зрения.

Обратите внимание! При обнаружении одного или нескольких симптомов интоксикации данным веществом рекомендуется как можно быстрее покинуть место поражения и обратиться к специалисту, который окажет меры по спасению пострадавшего и быстро вернет его к нормальной жизни.

Если воздействие вещества происходит регулярно, негативное влияние может быть оказано не только на дыхательные пути, но и на другие важные для организма и жизни человека системы.

Все положительные качества, которые озон дает при нормальной концентрации, получают обратный эффект, в результате чего нарушается свертываемость крови, иммунитет человека серьезно страдает, сердце и почки получают массу заболеваний, а желудок не может функционировать в нормальном режиме.

При этом, при отсутствии лечения и исключения контакта с высокой концентрацией вещества, происходит летальный исход, спровоцированный болезнями сердца.

Более того, большое количества газа является вредным канцерогеном, вызывающим мутации, в результате чего возникает опасность раковых опухолей и других неприятных последствий, часто ставящих под угрозу не только здоровье, но и жизнь человека.

Первая помощь

Озон, польза и вред которого понятны каждому, может нанести серьезный удар при неправильном использовании или превышении допустимой концентрации вещества в воздухе. Потому необходимо знать, как быстро и эффективно оказать помощь пострадавшему, исключить тяжелые последствия и улучшить состояние больного.

Действия, которые необходимо предпринять, если кто-то из окружающих выражает симптомы отравления газом, будут заключаться в следующем:

  1. В обязательном порядке необходимо изолировать пострадавшего от источника заражения, при этом обеспечить циркуляцию свежего воздуха в помещении. Если есть возможность, больного необходимо вывести на улицу.
  2. Пострадавшего необходимо поместить в сидячее положение, так его самочувствие будет постепенно улучшаться.
  3. При возникновении остановки дыхания необходимо самостоятельно произвести реабилитацию пострадавшего.

Обратите внимание! Даже если отравление довольно легкое, рекомендуется как можно быстрее вызвать медицинских работников для того, чтобы они проверили состояние больного и назначили последующее лечение. Только специалист может определить тяжесть интоксикации и назначить действующую терапию.

Видео: чем полезна озонотерапия?

Профилактика

Избежать любого отравления при лечении можно довольно просто. Достаточно соблюдать меры предосторожности, которые позволят не только улучшить здоровье, но и не получить тяжелых для организма и всех его систем последствий.

Профилактические действия могут заключаться в следующем:

  • В жаркую погоду старайтесь как можно меньше находиться под влиянием прямых солнечных лучей.
  • На производстве соблюдайте все правила безопасности и технологии.
  • При лечении озоном строго соблюдайте дозировку вещества и консультируйтесь с врачом.

Любое лечение в обязательном порядке должно назначаться медицинским работником. Если подход к своему здоровью у человека ответственный, то и возвращение к нормальному образу жизни происходит довольно быстро без особых проблем.

Нередко, во время грозы хочется открыть все окна, выйти на улицу и вдохнуть свежий воздух, наполненный озоном. Почему это так привлекательно для человека? Как озон влияет на наш организм? Разобраться в этом важно, так как в продаже появилось много различных приборов (озонаторов), которые, по словам производителей, вырабатывают этот газ. Давайте рассмотрим применение прибора озонатор воздуха и выясним - вред или пользу он приносит нам и нашим близким?

Прибор, который вырабатывает озон и есть озонатор. Для того чтобы понять какую пользу или вред он может принести нужно узнать свойства озона и как он может воздействовать на организм человека.

Свойства озона

Озон - это химическое вещество, имеющее в составе 3 атома кислорода, в отличие от кислорода воздуха. Обычный кислород состоит из двух атомов, двойная связь между которыми прочная, достаточно устойчивая. Но когда одна из связей рвётся и к ней присоединяется ещё один атом, то образуется озон. В обычных условиях это газ с приятным свежим запахом, голубоватого цвета.

В природных условиях он может образоваться под действием ультрафиолетовых лучей. Поэтому наша планета имеет озоновую оболочку. Ультрафиолет, воздействуя на кислород, переводит его в озон. Это, возможно, только высоко над землёй, где сила ультрафиолетовых лучей максимальна. В то же время под действием космического излучения, он постепенно разрушается, превращаясь в кислород. Озоновый слой, защищает Землю от ионизирующего излучения, поэтому постепенное его разрушение при загрязнениях вызывает истончение озонового слоя, что может стать опасным для живых организмов.

Озон также образуется при электрических разрядах, например, при грозе, что используется, как принцип действия озонатора. Чем выше напряжение электрического поля, тем больше газа может образоваться. Он неустойчивое соединение по сравнению с кислородом, и быстро разрушается. Разрушение приводит к образованию активного кислорода, который легко вступает в химические реакции с различными элементами, окисляя их.

При взаимодействии его с металлами, резиной их свойства меняются. Действие озона на вирусы, бактерии, грибки определяется разрушением или повреждением их оболочек, что вызывает их гибель. Но почему во время грозы нам так приятен запах этого вещества и так хочется вдохнуть этот чистый свежий воздух?

Вред и польза озона для организма человека

Озон является сильным окислителем, так же как хлор и фтор, его воздействие на микроорганизмы приводит к их уничтожению, именно поэтому его используют для дезинфекции. Что касается клеток человека, то в какой-то мере они защищены от него, наличием в них антиоксидантов - веществ, которые предотвращают процессы окисления в организме, часть из них входит в состав клеточных мембран.

В высокой концентрации озон является токсическим для организма веществом, и, несмотря на то, что его используют в медицине не только для дезинфекции, а разработаны также методики лечения им, но классическая медицина не признаёт озонотерапию. До настоящего времени этот метод считается нетрадиционным, так как в этом случае грань между лекарством и ядом слишком тонкая.

Основной вред, при воздействии озона на организм человека заключается в том, что он оказывает неблагоприятное влияние на слизистые оболочки, в том числе лёгких. При вдыхании высоких концентраций может развиться отравление и наступить смерть. Повышение содержание его в организме человека вызывает образование нерастворимых форм холестерина и атеросклероз, а также убивает сперматозоиды, что при длительном вдыхании, может, привести к бесплодию.

Поэтому разработаны нормы содержания озона в атмосфере населённых пунктов и в помещениях. Так, в помещение его содержание не должно превышать 0,1 мг/кубический метр. При нормальном обонянии, человек отмечает присутствие озона при концентрации в 10 раз ниже указанной. Каждый озонатор должен иметь сертификат, в котором указано, соответствует ли нормам количество газа, вырабатываемого им.

Согласно различным исследованиям, польза озона в малых концентрациях в том, что он:

  • оказывает дезинфицирующее действие, убивая микроорганизмы;
  • стимулирует кроветворение;
  • разрушает токсические вещества;
  • усиливает синтез биологически активных веществ;
  • снижает свёртываемость крови;
  • снимает боль;
  • повышает общий иммунитет.

Что такое озонатор и где он применяется

В продаже есть прибор, который называется озонатор. Что это за прибор? - это специальное устройство, которое вырабатывает озон. Как озонатор вырабатывает озон? Есть несколько способов.

  1. Воздействием электрического разряда на кислород - наиболее эффективный способ, который часто используется в озонаторах.
  2. Воздействием на кислород ультрафиолетовыми лучами. Но этот способ малоэффективный, так как мало количество получаемого газа, поэтому этот метод редко используется в производстве озонаторов.
  3. Химической реакцией, метод дорогостоящий из-за применяемых реактивов.

Озонаторы могут быть промышленными, медицинскими или для домашнего использования, основное отличие озонаторов в количестве вырабатываемого газа и в том производят озонаторы его из воздуха или из чистого кислорода.

Применение озонаторов в промышленности

В промышленных масштабах озонаторы применяются во многих отраслях:

  • обеззараживание воды;
  • дезинфекция помещений;
  • дезинфекция продуктов питания;
  • очищение масел;
  • отбеливание бумаги.

Причём обеззараживание воды промышленным озонатором, в том числе и бутилированной, давно используется во многих высокоразвитых странах. Этот метод считается не только эффективным, но и безопасным, так как помимо микроорганизмов, вирусов, грибков, озонирование уничтожает и некоторые вредные химические вещества, которые теряют свою токсичность, чаще становятся нерастворимыми и их можно легко удалить фильтрацией.

Многие предприятия по очистке питьевой воды или канализации, уже работают, используя озонаторы, заменившие ранее распространённое хлорирование. В питьевой воде озон быстро разрушается. Поэтому пока вода, обработанная озонатором, доходит до потребителя, газа в ней практически не остаётся, но может быть повышено содержание кислорода.

Применение озонаторов в медицине

В медицинских учреждениях используются озонаторы, вырабатывающие озон из кислорода. С помощью озонаторов проводится обработка помещений, стерилизация инструментов и расходных материалов. Озонаторы также применяются для обеззараживания и стерилизации в фармакологии. Учитывая вред озонатора, дезинфекцию помещений проводят только при отсутствии в них людей.

Что касается метода озонотерапии - отсутствие доказательной базы, не дало ему широкое распространение. При этом методе нетрадиционной медицины применяют не только озоно-кислородную смесь, но и озонированную воду, растворы для внутривенного введения.

Вред или польза озонаторов в медицине зависит от концентрации используемого озона, и методом его введения. Например, хороший эффект наблюдается при обработке ран озонированными растворами или использовании озонированных растительных масел, для ускорения заживления. А вот частое внутривенное введение при озонотерапии может вызвать проблемы с кровью и ускорить развитие атеросклероза.

Использование озонаторов дома

Применение озонатора в домашних условиях может стать опасным, если не соблюдать правила пользования прибором. Для этого нужно также правильно выбрать озонатор. Есть много разных моделей, которые отличаются по техническим характеристикам, но не только технические характеристики нужно учитывать при выборе, хотя и они важны, например, количество озона в минуту на определённый объём.

Для озонаторов, которые работают медленно, понадобится больше времени, чтобы создать в помещении концентрацию для дезинфекции, а ведь в это время находиться в помещении без защитных средств опасно, что тоже должно быть указано в инструкции.

Обязательно обратите внимание на сертификат продукта! Собрать озонатор достаточно легко, а вот точно установить, сколько он вырабатывает озона можно только экспериментально, поэтому если отсутствует сертификат, то покупать озонатор не стоит.

Вред или польза озонатора воздуха зависят от того как вы будете его использовать. Озонатор полезен для дезинфекции помещений в период сильного распространения инфекционных заболеваний, предметов быта, кондиционеров, посуды больного, обуви. Озонатор хорошо убивает грибки, плесень, обеззараживает воду. Но ни в коем случае не надо долго дышать озонированным воздухом и использовать только что дезинфицированную с помощью озонатора воду. Вред, который вы нанесёте своему здоровью, может превысить пользу от его применения.

Отравление озоном

Повышенная концентрация озона в воздухе, а это возможно, если пользоваться домашним озонатором, может вызвать отравление озоном. Симптомы могут появиться остро или постепенно при хроническом отравлении, если постоянно вдыхать озон, даже в небольших объёмах. Это особенно опасно, если озонатор дома используется часто, без соблюдения правил безопасности.

Признаки отравления озоном:

  • раздражение верхних дыхательных путей - сухость, першение, жжение, боль в груди;
  • раздражение конъюнктивы глаз - жжение, покраснение;
  • головная боль, головокружение;
  • нарушение дыхания, когда сначала больному просто трудно вдохнуть, поэтому дыхание становится поверхностным и редким, а затем это может привести к его остановке и смерти.

Первая помощь при отравлении:

  • вызвать скорую помощь;
  • обеспечить больному доступ чистого кислорода (проветрить помещение);
  • промыть глаза водой;
  • при остановке дыхания начать реанимационные мероприятия.

Хроническое отравление озоном, например, при частом вдыхании воздуха, вырабатываемого озонатором, приводит к развитию:

  • болезней крови, связанных с нарушением её свёртываемости;
  • атеросклерозу;
  • мужскому бесплодию;
  • болезням лёгких (бронхит, эмфизема, пневмосклероз);
  • развитию опухолей, так как озон имеет канцерогенное действие;
  • преждевременному старению.

Но людям нравится «запах грозы», поэтому многие не совсем понимая причину этого, постоянно пользуются озонаторами, что может принести вред здоровью. Это явление имеет простое объяснение, а именно - озон, взаимодействуя с различными примесями, очищает воздух и насыщает его кислородом при разложении, а кислород вызывает эйфорию.

Озонатор - полезное устройство, которое используется в промышленности и в медицине, его можно применять в домашних условиях, если соблюдать правила безопасности, поскольку озон, вырабатываемый им, является токсическим веществом. В больших концентрациях или при постоянном вдыхании озон может вызвать развитие различных заболеваний организма и даже привести к острому отравлению этим газом и смерти.

Увидела на столбе сегодня объявление - «Озонатор - лучший подарок на свадьбу!» , улыбнуло, конечно. Но, если задуматься, наверное, есть в этом и доля истины - любой семье бытовой озонатор действительно улучшит жизнь и станет «самым лучшим подарком». Но сомнения, не говоря уже о полном неведении в данном вопросе, присутствуют у многих. И вопросы из серии «Озонатор воздуха вред или польза?» - отнюдь не праздное любопытство, а вполне объяснимое беспокойство многих людей.

Решила написать о пользе озонатора для дома и семьи, так как сейчас «грипп гуляет», инфекции наступают со всех сторон, а озонатор, на мой взгляд, один из отличных инструментов для дезинфекции воздуха, уничтожения вредоносных микроорганизмов в доме, где есть больной человек. Да и других достоинств у этого прибора масса, опять же, на мой взгляд и согласно моему личному опыту применения этого приборчика (уже более чем 5 летнему опыту).

Ну и «вредные» моменты тоже нужно знать, потому что озон - сильный окислитель и пользоваться им нужно аккуратно. Ничего сложно нет, но определенное представление о вопросах озонирования все же нужно иметь.

Чем полезен, и чем вреден озон…

1. Что известно на сегодня об озоне?

Озон (происходит от греч. оzon, что значит «пахнущий») - газ голубого цвета с резким запахом, сильный окислитель. Молекулярная формула О3. Тяжелее кислорода в 2,5 раза. В бытовых приборах (озонаторах) озон вырабатывается с помощью электрического заряда из воздуха. В медицинских озонаторах - из чистого кислорода. В быту основное его применение - обеззараживание, дезинфекция (воды, воздуха, продуктов, предметов быта и т.д.)

2. Откуда в природе появляется озон?

ОЗОН образуется из молекулярного кислорода (О2) при электрическом разряде (после грозы с молниями) или под действием ультрафиолетового излучения. Кислород образует озон когда солнечный луч попадает на каплю воды. Там, где содержание кислорода в воздухе велико, мы чаще всего и можем ощутить характерный запах озона - в лесном массиве, у водопадов, у больших скоплений воды, после грозы.

3. После грозы мы ощущаем особую свежесть и чистоту воздуха. Почему?

Озон способен вычищать воздух в момент своего образования, так как все примеси, находящиеся в воздухе, под его воздействием окисляются. Воздух обеззараживается и приобретает характерный «свежий» запах - запах грозы. Этот запах проявляется при концентрациях озона в воздухе около 10 %.

4. Как озоносфера влияет на нашу жизнь в масштабах планеты.

На высоте примерно 10 -50 километров над уровнем моря образуется концентрация озона в атмосфере. Этот воздушный слой и называют озоносферой.

Озон является защитным барьером для всей планеты и для человека, в том числе. Он защищает нас от губительных ультрафиолетовых лучей и космической радиации. Жизнь на нашей планете стала возможна именно благодаря озону, который образует дополнительный кислород и делает состав воздуха пригодным для жизни на суше.

5. Давно ли известен науке озон, и каково его сознательное использование человеком?

Впервые озон описан в 1785г. голландским физиком Мак Ван Марум.
В середине 19 века была создана первая техническая установка для очистки питьевой воды с помощью озона - фактически, был изобретен первый озонатор. Так наука нашла применение озону в качестве мощного дезинфектора воды в гигиенических целях.

В настоящее время 95% питьевой воды в Европе обрабатывается озоном. Также очистка воды озоном широко применяется в США и Канаде. В нашей стране озон также широко используется как для доочистки сточных вод, так и для глубокой очистки воды в очистительных сооружениях, в бассейнах и т.д.
В медицине уже со времен первой мировой войны озон начал применяться в качестве антисептика. Им лечили гнойные раны, инфекции, туберкулез и ряд других заболеваний.

В настоящее время озон также нашел свое применение в быту - в качестве эффективного водо- и воздухо- очистителя, дезинфектора продуктов. А также создано целое направление в медицине и косметологии, называемое - озонотерапией.

6. Многих волнует вопрос безопасности очищенного озонатором воздуха. Безопасен ли озон и можно ли дышать озонированным воздухом?

Концентрированный озон, действительно, не безопасен. Он ядовит в высоких концентрациях. Но бытовые озонаторы вырабатывают озон в безопасных для организма концентрациях и, к тому же, в их инструкциях четко прописано - во время озонирования воздух людям лучше выйти из помещения, а после озонирования - его нужно проветрить.
Озон является сильным окислителем. Здесь кроются его положительные и вредоносные свойства. Озонируя воздух, мы убиваем вредоносные бактерии, вирусы и другие микроорганизмы, находящиеся в нем. После этого - проветриваем помещение от излишков озона и можем совершенно безопасно дышать чистым воздухом. Озон быстро распадается на безопасные соединения как воздухе, так и в воде.

К тому же, озон обладает резким характерным запахом, его концентрация в воздухе всегда будет ощущаться нашими органами чувств. При этом, безопасный порог концентрации озона (ПДК) почти в 10 раз выше, чем наша чувствительность к запаху озона. Поэтому любое превышение содержания озона в окружающем нас воздухе мы услышим нашим носом и это будет безопасно для нашего организма!

7. Для чего нужны разные концентрации озона?

Высокие концентрации озона как раз и используются для мощной дезинфекции и стерилизации всего и вся. А низкие концентрации используются для заживления, например, озонируют воду для промывания ран, повреждений на коже, озонируют мази и масла для повышения заживляющих и регенерирующих свойств.

8. Почему озон убивает вирусы?

Озон подавляет (инактивирует) вирус как вне, так и внутри клетки, частично разрушая его оболочку. Прекращается процесс его размножения и нарушается способность вирусов соединяться с клетками организма.

9. Как озон действует на другие микроорганизмы?

Озон, так как он является сильным окислителем, способен повреждать клеточную мембрану любых микроорганизмов, например, дрожжей. Отмечается, что после воздействия озона, эти микроорганизмы становятся более чувствительны к антибактериальной терапии (антибиотикам).

Озон - настоящий и очень эффективный «убийца» бактерий, вирусов, грибков и простейших!

Именно в газообразном состоянии он приводит к гибели почти 100% эшерихии коли, стрептококки, мукобактерии, стафилококки, кишечную и синегнойную палочку, клебсиеллу и другие микроорганизмы всего за 5-20 минут воздействия при должной концентрации (от 1 до 5 мгл)

10. Как озон взаимодействует с неорганическими и органическими веществами?

В процессе реакций окисления озона образуется кислород, вода, оксиды углерода и высшие оксиды других элементов. Все эти продукты не загрязняют окружающую среду и не приводят к образованию канцерогенных веществ. И это выгодно отличает озон от соединений хлора и фтора, которыми ранее было принято обеззараживать ту же питьевую воду!

11. Частый вопрос: воздух обеззаражен с помощью озона, и убиты все вредные микроорганизмы. Безопасен ли для человека такой воздух?

Концентрации озона, создаваемые бытовым озонатором приводят к образованию безвредных соединений в жилых помещениях. В результате озонирования помещения происходит увеличение содержания кислорода в воздухе и очистка от вирусов и бактерий.

Сам озон быстро рассеивается в воздухе в результате проветривания помещения и естественных реакций распада. Таким образом, проозонированный воздух не только безвреден, он становится более насыщенным кислородом и очищенным от вредных примесей, что не может не сказаться положительно на здоровье человека!

12. Можно ли точнее узнать, какие именно соединения и примеси образуются в воздухе квартиры в результате работы озонатора?

Воздух содержит много примесей, часть из которых вступает с озоном в реакцию и образует безвредные вещества. Большинство из них распадаются на углекислый газ, воду и свободный кислород. В ряде случаев образуются неактивные (безвредные) соединения (оксиды).

А часть примесей и вовсе не вступает в химические реакции с озоном и остаются в том же состоянии, как были и до озонирования. Это, так называемые нереагентные вещества - оксиды кремния, кальция, титана и т.п.

13. Надо ли озонировать воздух в помещениях с кондиционерами?

Кондиционеры, как правило, снижают в воздухе содержание кислорода. А вот вредные примеси из воздуха они вовсе не убирают. Хуже того, в старых кондиционерах, с давно не менявшимися фильтрами, такой воздух дополнительно и многократно усиливает свое вредное воздействие, в грязных фильтрах размножаются вредоносные микроорганизмы, споры грибковых инфекций, плесени и т.п.

Воздух в помещениях с кондиционерами обязательно нужно обеззараживать.

14. Нужно ли дезинфицировать сами кондиционеры и можно ли это сделать с помощью бытовых озонаторов?

Конечно. Желательно регулярно это делать.

15. Помогают ли озонаторы убрать запах в квартире от табака, лака, краски и т.п.?

Озонаторы прекрасно справляются с этими задачами! Если запахи сильные и застарелые - проозонируйте помещение несколько раз, сочетайте озонирование с влажной уборкой, так эффект будет еще лучше!

16. Какие концентрации озона губительны для бактерий, грибков в домашнем воздухе?

При применении озона для дезинфекции концентрация озона в воздухе может достигать 10 мг/м3 и более. Особенно сильное воздействие оказывается на эшерихию коли, сальмонеллу, стафилококк, кандиду, аспергиллиус.

17. Есть ли результаты каких-либо исследований воздействия озонированного воздуха на человека?

В серии статей, опубликованных в 1976г. в журнале «Природа» (орган здравоохранения СССР), приводится ряд важных сведений и фактов исследований воздействий озона.
В частности, описан эксперимент, который проводился в течение 5-и месяцев с двумя группами людей - контрольной и тестируемой.
Воздух в помещении тестируемой группы наполнялся озоном с концентрацией 15 частиц озона на 1000000000 частиц воздуха. Все испытуемые отмечали хорошее самочувствие, исчезновение раздражительности. Медики отметили повышение содержания кислорода в крови, укрепление иммунной системы, нормализацию давления, исчезновение многих симптомов стресса.

18. Не вредна ли концентрация озона в современных бытовых озонаторах для здоровья?

Концентрации озона, создаваемые бытовыми озонаторами, подавляют вирусы и микроорганизмы, но не повреждают клетки организма, т.к. озон не повреждает кожу. Здоровые клетки организма человека имеют естественную защиту от повреждающего действия окисления (антиоксидантную). Иначе говоря, действие озона избирательно по отношению к живым организмам.
Это не исключает применения мер предосторожности. Во время процесса озонирования нахождение в помещении нежелательно, а после проведения озонирования помещение следует проветрить. Озонатор надо поместить в недоступное для детей место или предусмотреть невозможность его включения. Нужно исключить возможность попадания концентрированного озона (на выходе прибора) на слизистые дыхательных путей.

Проще говоря, нельзя дышать непосредственно озоном, выходящим из трубки озонатора. Если вы просто будете находиться в помещении, где работает озонатор - никакого вреда для дыхательной системы вы не получите. Но в целях безопасности (согласно инструкциям к бытовым озонаторам) - лучше все-таки покидать помещение во время озонирования.

19. Как разные озонаторы отличаются по производительности?

Производительность озонаторов зависит от концентрации вырабатываемого конкретным прибором озона. Чем она выше - тем большие по объему помещения можно озонировать. В среднем, считается нормальным производительность 400 -600 мгчас., но есть и более высокопроизводительные приборы. При выборе нужно просто учесть ваши цели (что именно вы будете озонировать - огромные офисные помещения или небольшие жилые комнаты) и предполагаемые объемы обработки.

Озон - нестойкий газ, он быстро разлагается, поэтому концентрация озона сильно зависит от времени обработки помещения, его объема, влажности и температуры в нем. По каждому прибору данные о вырабатываемом им объеме озона всегда указываются в техническом паспорте.

20. Какая концентрация озона в воздухе считается безопасной для человека?

Безопасными считаются концентрации озона в пределах 0,5 - 2,5 РРm (0,0001 мг/л).

21. Озонирование воды - зачем это нужно?

Воду можно озонировать для удаления из нее опасных и вредных инфекций, бактерий, вирусов и т.п. (для обеззараживания). А также нормализуется цветность воды, устраняются неприятные и посторонние запахи. При этом вода становится более насыщенной кислородом. Проозонированную воду можно смело употреблять в сыром виде, без кипячения и дополнительной фильтрации.

22. Чем озонирование воды предпочтительнее других методов очистки? Что дает озонирование?

  1. Когда мы озонируем воду - вырабатываемый озон ничего не привносит в нее. Озон просто нейтрализует все вредные вещества и микроорганизмы, а сам - распадается спустя некоторое время… При этом минеральный состав и pН остаются без изменений. При хлорировании и фторировании воды такого не происходит.
    2. Озон - очень сильный окислитель. Поэтому его обеззараживающие свойства чрезвычайно высоки. Он наиболее эффективен для нейтрализации болезнетворных микробов в воде.
    3. В воде, обработанной озоном, все органические вещества распадаются, предотвращая тем самым размножение микроорганизмов.
    4. Озон разрушает большинство химических соединений в воде, не образуя при этом вредных для организма соединений. Это такие вещества как пестициды, гербициды, нефтепродукты, моющие средства, соединения серы и хлора, являющиеся канцерогенами.
    5. Чтобы удалить из воды примеси металлов (железо, магний и др.) - достаточно проозонировать воду и слить получившийся остаток. Металлы отлично нейтрализуются в озонированной воде, выпадая в осадок, который нужно просто удалить. Поэтому вода меняет цвет, становится более прозрачной.
    6. При своем распаде озон образует молекулы кислорода. Это заметно улучшает вкусовые и лечебные свойства воды.

23. Каков показатель кислотности воды, прошедшей озонирование?

Вода прошедшая озонирование имеет слабощелочную реакцию РН = 7,5 - 9,0. Эта вода рекомендуется для питья.

24. Насколько увеличивается содержание кислорода в воде после озонирования?

После озонирования содержание кислорода в воде увеличивается почти в 12 раз!

Озонатор воздуха вред или польза для организма - Ещё 30 вопросов-ответов.

25. Как быстро распадается озон в воздухе, в воде?

Озон распадается в воздухе довольно быстро. Уже через 10 минут его содержание в воздухе уменьшается в 2 раза. Озон распадается на кислород и воду.
В воде (в зависимости от температуры, наличия примесей) озон уже через полчаса распадается наполовину, образуя гидроксильную группу и воду. То есть пить сырую воду через полчаса после озонирования уже вполне безопасно, но я бы посоветовала дать ей отстояться хотя бы час, чтобы уж весь осадок собрался на дне емкости.

К слову, осадок почти не виден на глаз, в основном, он остается на стенках банки (я всегда озонирую воду в трехлитровых стеклянных банках), но все-таки «нижний» слой воды стараюсь выливать, хотя внешне он неотличим от всего объема воды.

26 . Как влияет нагрев воды на содержание в ней кислорода?

Если воду нагревать, то содержание в ней кислорода уменьшается

27. От чего зависит концентрация озона в воде?

Концентрация озона зависит от примесей, температуры, кислотности воды, материала и геометрии емкости.

28. Выводит ли озон нитраты и «химию» из фруктов и овощей?

Продавцы приборов утверждают, что да. Но для эффективной обработки не будет особого смысла озонировать, например, целое яблоко. Так мы только продезинфицируем его поверхность. Если нарезать его на куски и поместить в воду, возможно, что часть нитратов будет нейтрализована.

Но никаких доказательств этому я не нашла. Хотя, если ориентироваться на вкусовые ощущения - то вкус некоторых проозонированных продуктов, действительно, улучшается. Но вопрос - происходит ли это за счет удаления нитратов? - остается для меня открытым.

При озонировании мяса (курицы) я сама наблюдала подобную картину - иногда выходит на поверхность огромное количество пены. Не могу сказать, что это конкретно, и так ли уж она вредна для человека. Но, в любом случае, выглядит неприятно. А приятно то, что мы можем убрать ее до приготовления, и к нам в тарелки эта сомнительная субстанция не попадет!

29. Почему полезно пить насыщенную кислородом воду?

Использование озона усиливает потребление глюкозы тканями и органами, увеличивает насыщаемость кислородом плазмы крови, уменьшает степень кислородного голодания, улучшает микроциркуляцию.
Озон оказывает положительное действие на метаболизм печени и почек. Поддерживает работу сердечной мышцы. Уменьшает частоту дыхания и увеличивает дыхательный объем.

30. Для чего предназначен бытовой озонатор?

  • дезинфекции и дезодорации воздуха в жилых помещениях, в ванной и туалетной комнатах, бытовках, шкафах, холодильнике и пр.;
  • обработки пищевых продуктов (мясо, рыба, яйца, овощи и фрукты);
  • улучшения качества воды (дезинфекция, обогащение кислородом, устранение хлора и др. вредных примесей);
  • домашней косметологии (устранение перхоти, угрей, полоскание горла, чистка зубов, устранение грибковых заболеваний, приготовление озонированного масла);
  • ухода за домашними животными и рыбками;
  • полива комнатных растений и обработка семян;
  • отбеливания и придания цветности белью;
  • обработки обуви.

Вот, например, нашла маленький портативный озонатор для устранения запахов в холодильнике

Он предназначен для небольшой площади обработки, сам отключается, поработав немного, и сам потом включается. За сутки все неприятные запахи из холодильника пропадают. А ведь запах - это не только неприятный момент для обоняния. Запах появляется там, где бурно размножаются вредные бактерии - именно их убивает озон. А значит, срок хранения и свежесть продуктов в холодильнике будут продлены.

Я тоже иногда обрабатываю холодильник озонатором, но у меня он - со шнуром, дверца холодильника не прикрывается, и вся эта процедура не очень удобна. А этот озонатор имеет автономное питание, что, безусловно, очень удобно.

31. Каков эффект применения озона в медицине?

Озон, практически, стерилизует воду и любые поверхности предметов, на которые он воздействует в нужной концентрации. Его часто используют для дезинфекции - антибактериальной, антигрибковой, антивирусной обработки. Озон активизирует и нормализует ряд биохимических процессов.

Эффект, получаемый при озонотерапии, характеризуется:

  • подавлением токсинов, как внешних, так и внутренних
  • улучшением обменных процессов
  • усилением кровоснабжения органов
  • улучшением текучести крови
  • улучшением тканевого дыхания; повышением иммунитета
  • нормализацией процесса перекисного окисления липидов (жировые обменные процессы)
  • усилением антиоксидантной защиты организма
  • снижением остроты воспалений
  • обезболивающим эффектом

32. Почему озон повышает иммунитет человека?

За счет повышения поступления кислорода в кровь, повышается клеточный и гуморальный иммунитет. Активизируется фагоцитоз, усиливается синтез интерферонов и прочих неспецифических систем организма.

33. Как влияет озонирование на процессы метаболизма?

Использование озона усиливает потребление глюкозы тканями и органами, увеличивает насыщаемость кислородом плазмы крови, уменьшает степень кислородного голодания, улучшает микроциркуляцию. Озон оказывает положительное действие на метаболизм печени и почек. Поддерживает работу сердечной мышцы. Уменьшает частоту дыхания и увеличивает дыхательный объем.

34. Озон образуется при проведении сварочных работ и при работе ксерокса. Вреден ли этот озон?

Да, вреден, так как при этом образуются опасные примеси. Озон, вырабатываемый озонатором, чист и поэтому безвреден (при соблюдении всех инструкций применения озонатора)

35. Есть ли разница между индустриальными, медицинскими и бытовыми озонаторами?

Эти приборы различаются мощностью выработки озона, то есть, конечной концентрацией озона.
Медицинские и бытовые озонаторы близки по показателям производительности, но медицинские рассчитаны на большее время непрерывной работы. Также есть модели, вырабатывающие озон из чистого кислорода. Бытовые озонаторы вырабатывают озон из воздуха.

36. Каковы сравнительные характеристики дезинфекции при использовании ультрафиолетовых установок и озонаторов?

Озон по своим свойствам уничтожения бактерий и вирусов в 2,5 - 6 раз эффективнее ультрафиолетовых лучей и в 300 - 600 раз эффективнее хлора. При этом, в отличии от хлора, озон уничтожает даже цисты глистов и вирусы герпеса и туберкулеза. В результате озонированная вода безопасна, прозрачна и приятна на вкус.

37. Можно ли дезинфицировать посуду с помощью озона?

Конечно. Вы можете дезинфицировать любые поверхности и предметы. Особенно полезен бытовой озонатор для обработки и дезинфекции детской посуды и при эпидемиях вирусных заболеваний, когда заболевший находится среди здоровых людей, и его посуду в обязательном порядке нужно обрабатывать.

38. Из каких материалов должна быть посуда для озонирования воды?

Очень важный вопрос! Металлы, резина, алюминий могут вступать в дополнительные реакции с активным кислородом и образовывать вредные примеси. Поэтому посуда должна быть «нейтральна» к озону. Стеклянная, керамическая, деревянная, пластмассовая, эмалированная (с неповрежденной эмалью) .

Поскольку на посуде при озонировании воды регулярно остается осадок, образующийся под воздействием озона из химических соединений, находящихся в воде, то посуду нужно тщательно отмывать после каждого использования. И воду использовать - не полностью весь объем (оставлять на дне посуды слой воды с осадком), так как на дне может образовываться осадок. Осадок нужно выливать в раковину, и для питья не использовать.

39. Если вы не можете покинуть помещение при озонировании, как «не надышаться» озоном?

Можно открыть окно. Можно дышать через влажную ткань, прижатую к носу и рту.

40. Обработка обуви. Можно ли избавиться от стойкого запаха?

За 10-15 минут можно избавить обувь от всех запахов. Обувь нужно поместить в герметичный полиэтиленовый пакет и озонировать в пакете, создавая тем самым, повышенную концентрацию озона. Уберется не только запах, но и грибок, который часто является причиной запаха ног. Так можно дезинфицировать любые предметы (шкафы, одежду, продукты и т.д.)

41. Какими озонаторами лучше не пользоваться, чтобы не навредить себе?

Прибор электрический и, если он имеет повреждения в целостности корпуса, проводов, лучше его в сеть не включать. В остальном- эти приборы безопасны. Но изучайте инструкцию к вашему конкретно прибору, там даны все предупреждения о безопасности.

42. За счет чего вырабатывается озон в приборе?

Получение озона происходит из воздуха, который всасывается насосом. Идет электрический разряд и молекулы кислорода, содержащиеся в воздухе, разделяются на отдельные молекулы, а потом вновь соединяются, уже в трехатомный озон.

43. Как долго служат обычно озонаторы? Есть ли преимущество у дорогих моделей?

Срок использования озонатора от 5 до 10 лет при условии работы в день не более 6 часов.
Время непрерывной работы не должно превышать 30 мин.
Перерыв между включением не менее 10 мин.

От стоимости модели, как правило, срок службы не зависит. Прибор очень простой, а известно, что «чем проще, тем надежней!» Проверено уже многолетним опытом эксплуатации - если прибор проработал исправно первые недели - то может спокойно работать еще лет 10 и даже больше..

Цена зависит от дополнительных функций, мощности выработки озона и амбиций продавцов… По крайней мере, на моей практике, приборы за 1 800 рублей и за 13 000 рублей - работали одинаково долго, и отлично справлялись со своей основной функцией - выработкой озона.

44. Как выбрать место работы озонатора воздуха?

Лучше всего его повесить на стену - озон тяжелее воздуха, поэтому желательно расположить прибор достаточно высоко. При озонировании воды, во избежание обратного потока, озонатор должен находиться выше сосуда с водой. Если вода попала внутрь озонатора, его надо немедленно отключить и просушить тщательно несколько часов, а лучше - пару дней. После просушки обычно все работает.

45. Какова роль диффузного камня? Не привносит ли он элементов загрязнения?

Диффузный камень используется при озонировании воды и играет роль рассекателя струи озона, создавая большую площадь реагирования молекул озона с водой. Сам он не вступает в реакцию с озоном. Находясь постоянно в озоновой среде, он не является источником загрязнения (но его также нужно периодически промывать, так как на нем скапливается постепенно осадок выделившихся из воды примесей).

Диффузный камень следует погружать только в воду. В густых жидкостях происходит засорение рассекающих канальцев камня. Густые жидкости (молоко, растительные жиры) следует озонировать, используя трубочку без насадки диффузного рассекателя.

46. Как проверить работоспособность озонатора?

Когда озонатор может нанести вред, а не пользу? Когда он неисправен!

Как это определить:
- отсутствие запаха озона;
- отсутствие звука работающего генератора или вентилятора;
- слишком шумная работа прибора.
Если при внешних признаках нормальной работы озонатора, запаха озона не ощущается, капните в стакан с водой несколько капель синих чернил или йода. Направьте туда озоновую струю. Если озон выделяется - вода станет бесцветной.

47. Доказана ли польза озона в международной практике оздоровления?

Существует Международная Озоновая Ассоциация, которая регулярно проводит конгрессы и съезды, посвященные использованию озона для лечения различных заболеваний и профилактики возникновения заболеваний. В различных странах серийно стали выпускать установки для озонирования.

Бытовые озонаторы тоже стали широко применяться в разных странах. Многие люди, чье внимание направлено на сохранение и поддержание уровня здоровья в семье, обеспечение безопасности принимаемой пищи, воды, воздуха - знает и использует в своей жизни генераторы озона. Незаменимая вещь для любого дома.

48. Какие эффекты дает озонирование в медицинской практике?

Обработка инфицированных ран ожогов, грибковых поражений кожи, пролежней, плохо заживающих ран.
Использование озона как кровоостанавливающего средства (при высоких концентрациях).
В качестве заживляющего средства - низкие концентрации.
В медицине озон используют в виде газовой смеси, растворяемой в физиологическом растворе или дистиллированной воде, для лечения заболеваний кишечного тракта, в хирургии и др.

Используется также системная озонотерапия путем введения озона внутримышечно, внутривенно и пр.
Озонотерапия успешно применяется практически во многих областях медицины, например:
- нарушение микрофлоры кишечника - восстанавливает моторную функцию кишечника;
- герпетическая инфекция;
- радиационные поражения;
- гангрена;
- вирусные гепатиты, кожные заболевания и др.

Но очень широкого распространения она все же не получила, официальная медицина не признает озонотерапию в качестве эффективного и доказанного метода лечения заболеваний, хотя отдельные клиники ведут очень успешную деятельность именно с применением озонотерапии.

Домашнее применение озонатора для лечебных целей

Это уже исключительно на ваш «страх и риск». Хотя не вижу здесь ничего опасного - если соблюдать правила применения и элементарный здравый смысл.

Мои домашние частенько используют озон, направляя трубочку работающего прибора на ранку, которую нужно залечить, на «герпес на губе», если зуб заболел и т.п. Действительно, раны заживают быстрее, вирусы уходят без дорогостоящих мазей…

Недавно мужу удалили зуб. Но через 4-5 дней оставалась болезненность в десне и он чувствовал припухлость, как будто оставался источник воспаления… Уже собирался идти повторно на прием к хирургу, но вовремя вспомнили про наш озонатор. Вечером он сделал обработку десны, буквально 2-3 минуты подул на десну озоном из трубочки… Утром уже отек спал и болевых ощущений не было! Но нужно помнить, что вдыхать озон нельзя - при обработке ран в области лица, во рту - нужно задерживать дыхание.

49. Полезно ли применять озонированное масло?

Озонированное масло очень полезно при наружных заболеваниях и повреждениях кожи, ранах, ожогах и т.п. Оно обладает большим бактерицидным эффектом. Его можно применять при различных кожных поражениях и при поражении слизистых. Можно пить такое масло (в низких концентрациях озона) или применять наружно.

50. Как приготовить озонированное масло?

Для озонирования используются растительные масла. Можно приготовить два вида - с низкой концентрацией озона и с высокой. Причем они будут обладать разными свойствами.

  1. Масло достаточно озонировать пять минут, причём масло сохраняет свои свойства около года. Трубку с диффузным камнем опускаете в бутылку с маслом и включаете озонатор на 5 мин. Так получается масло низкоконцентрированное.Оно обладает регенерирующими (восстанавливающими) и ранозаживляющими свойствами, может применяться как наружно, так и внутрь (лечение гастрита, язвы желудка)
  2. Чтобы самому приготовить высококонцентрированное масло нужно непрерывное озонирование масла проводить от 20 до 60 дней! Причем, чем большей мощностью обладает ваш озонатор - тем лучше. Это тот случай, когда «переборщить» нельзя. Можно приобрести такое масло в аптеках. Такое масло обладает потрясающими бактерицидными свойствами, иногда даже может заменить собой антибиотики, которые не помогают… Применяется только наружно.

Масло внутрь принимается по 1 ч.л. за 30 мин. до еды 2-3 раза в день. При различных поражениях кожи озонированное масло наносится в виде аппликаций. В холодильнике в темной стеклянной посуде озонированное масло сохраняет свое свойство до года.

51. Озонированная вода для приема ванн - полезно ли это?

Ванна из озонированной воды может быть очень полезна. Она применяется для стимуляции системного кровообращения, заживления ран, борьбы с заболеваниями кожи, активизации процессов детоксикации, улучшения функций дыхания. Воду, предназначенную для купания, озонировать при температуре 30-40°С.
Хорошо проветрить помещение. Принять ванну на время ощущения комфорта.Чтобы не получить вред от озонированной ванны нужно хорошо проветрить помещение и не погружать в воду область сердца. Если помещение проветрено недостаточно, необходимо дышать через мокрую повязку.

52. Полезна ли озонированная вода при проблемах сердечно сосудистой системы?

Положительное влияние озонированной воды на таких больных доказано в клинической практике:

  • снижается уровень холестерина в крови;
  • снижается риск тромбообразования;
  • за счет усиления транспорта кислорода, активизируется процесс «дыхания» клетки.

53. Можно ли озонировать минеральную воду?

В такой минеральной воде сохраняются все минералы, она становится безопасной и насыщенной кислородом.

54. Нужно ли озонировать бутилированную воду?

Если вы уверены в высоком качестве и безопасности вашей воды, то вовсе необязательно. Только если вы хотите дополнительно насытить воду кислородом. Но, к сожалению, качество покупной воды не всегда является достойным.

Исследователи «Всемирного фонда природы» в Швейцарии установили, что 11 из 29 европейских марок питьевой воды содержат следы загрязнения и вирусов, и полагают, что даже небольшое количество биологического и токсического материала в воде способно вызывать длительные заболевания желудочно-кишечного тракта. Поэтому озонирование воды можно проводить как дополнительную меру защиты.

55. Из чего состоит сам озонатор, не содержит ли он ртуть, либо другие опасные для организма вещества? Можно ли получить вред для организма, если регулярно пользоваться озонатором дома, в быту, каждый день?

Бытовой озонатор является таким же обычным бытовым прибором, как утюг, чайник, вентилятор и т.п. При его создании не должны применяться (и не используются!) никакие вредные материалы, а уж тем более, такой яд, как ртуть!. Газ озон образуется в результате электрического разряда.

В случае повреждения озонатора его, как и другие электрические приборы, не стоит включать в электрическую сеть, а тем более разбирать его подключенного к розетке. Меры предосторожности те же, что и для обычных бытовых электрических приборов.

Если соблюдать инструкцию, то никаких вредных для организма последствий озонатор не принесет.

Он принесет в ваш дом только пользу, чистоту и безопасность!

Если у вас появились вопросы по озонированию и применению озонаторов, или есть личный опыт применения этих приборов - поделитесь в комментариях, обсудим!

Озон (О3) – это природный газ, который способен менять цвет в зависимости от давления и температуры окружающей среды. Он часто ощущается в воздухе после сильной грозы. Считается, что этот газ очень полезен для живого организма. Однако при высоких концентрациях озона происходит отравление.

Когда и как можно отравиться озоном, какова клиническая картина отравления и первая помощь? Зная ответы на эти вопросы можно спасти жизнь человека.

Вреден ли озон для человека и как он действует на организм

Озон в умеренных количествах оказывает благоприятное воздействие на организм. Он принимает участие в различных биологических процессах.

К полезным воздействиям озона на организм человека относятся:

  • Защитная функция. О3 создает защитный барьер в верхних слоях атмосферы (озоновый слой). Он спасает от солнечной радиации. При его повреждении она проникает в атмосферу, под ее влиянием развиваются различные кожные заболевания;
  • Антимикробное действие . Озон используют в медицине для уничтожения болезнетворных бактерий и вирусов;
  • Окислительные и восстановительные реакции в организме . Этот газ способствует проведению данных химических реакций;
  • Антиоксидантное воздействие;
  • Воздействует на систему кроветворения . А именно улучшает процесс кроветворения, разжижает кровь (уменьшается ее свертываемость);
  • Повышение защитных свойств организма ;
  • Улучшение дыхания тканей и органов, уменьшение боли.

В России ПДК озона в воздухе (предельно допустимая концентрация) составляет 0,16 миллиграмма на кубический метр, а в воздухе рабочей зоны - 0,1 миллиграмма.

Несмотря на большой список положительных свойств озона, этот газ не только полезен, но и вреден для организма человека, поскольку способен губительно влиять на живые организмы. Это происходит при высоких концентрациях данного газа.

Негативное воздействие газа озона на организм человека:

  • Агрессивное воздействие на слизистые оболочки и кожный покров. О3 раздражает их, что провоцирует развитие воспалительного процесса;
  • Обострение и усиление проявлений аллергических реакций;
  • Гибель клеток;
  • Повышение риска возникновения атеросклероза;
  • Пагубное влияние на сердечно-сосудистую и половую (у мужчин) систему.

Как можно отравиться О3

Отравление озоном происходит при превышении его концентрации в окружающей среде. Допустимые значения О3:

  • В жилых помещениях – не более 30 мкг/м³;
  • В промышленных зонах – до 100 мкг/м³.

Ситуации, в которых можно отравиться озоном:

  • Работая на производстве, на котором используются озонаторы. Отравление происходит при нарушении техники безопасности, правил использования данного оборудования;
  • В медицинских учреждениях . В поликлиниках и больницах используют бактерицидные лампы и ионизаторы для дезинфекции воздуха. Однако при несоблюдении правил пользования, техники проведения и безопасности возможно отравление персонала и пациентов;
  • При проведении озонотерапии . Это весьма новая процедура, эффективность которой до сих пор не доказана. При неправильном проведении процедуры и введении в организм большого количества состава (особенно парентерально) есть риск развития интоксикации;
  • Дома при использовании бытовых озонаторов . Следует строго соблюдать технику проведения дезинфекции воздуха;
  • Проживание в местности с чрезмерной концентрацией выхлопных газов ;
  • В жаркие летние дни концентрация озона в воздухе может превышать допустимые значения.

Симптомы отравления озоном

Интоксикация озоном может быть:

  • Острая , возникает при вдыхании большого количества газа, в разы превышающее допустимые значения;
  • Хроническая . Длительное воздействие на организм О3, незначительно превышающего допустимые значения.

Клиническая картина при остром отравлении проявляется сразу после воздействия газа на организм. К патологическим признакам отравления озоном относят :

  • Раздражение верхних дыхательных путей, которое проявляется сухим кашлем, першением в горле, затруднением дыхания. Дыхание становится частым и поверхностным, развиваются приступы удушья различной интенсивности;
  • Раздражение слизистой оболочки глаз . У пациента усиливается слезоотделение, слизистая краснеет, отмечается снижение или полное отсутствие зрения;
  • Интенсивная головная боль;
  • Боль в области груди , которую пациенты описывают, как жгучая, распирающая;
  • У пациентов с бронхиальной астмой происходит обострение патологии. Возникает интенсивный приступ удушья, который плохо купируется.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

Озон - О3, аллотропная форма кислорода, являющаяся мощным окислителем химических и других загрязняющих веществ, разрушающихся при контакте. В отличие от молекулы кислорода, молекула озона состоит из трех атомов и имеет более длинные связи между атомами кислорода. По своей реакционной способности озон занимает второе место, уступая только фтору.

История открытия
В 1785 г. голландский физик Ван Ма-рум, проводя опыты с электричеством, обратил внимание на запах при образовании искр в электрической машине и на окислительные способности воздуха после пропускания через него электрических искр.
В 1840 г. немецкий ученый Шейнбейн занимаясь гидролизом воды пытался с помощью электрической дуги разложить её на кислород и водород. И тогда он обнаружил, что образовался новый, доселе не известный науке газ со специфическим запахом. Имя “озон” было присвоено газу Шейнбейном из-за характерного запаха и происходит от греческого слова “озиен”, что значит “пахнуть”.
22 сентября 1896 г. изобретатель Н. Тесла запатентовал первый генератор озона.

Физические свойства озона.
Озон может существовать во всех трех агрегатных состояниях. При нормальных условиях озон - газ голубоватого цвета. Температура кипения озона - 1120С, а температура плавления составляет - 1920С.
Благодаря своей химической активности озон имеет очень низкую предельно-допустимую концентрацию в воздухе (соизмеримую с ПДК боевых отравляющих веществ) 5·10-8 % или 0,1 мг/м3, что в 10 раз больше обонятельного порога для человека.

Химические свойства озона.
Следует отметить прежде всего два основных свойства озона:

Озон в отличие от атомарного кислорода является относительно устойчивым соединением. Он самопроизвольно разлагается при высоких концентрациях, при этом чем выше концентрация, тем выше скорость реакции разложения. При концентрациях озона 12-15 % озон может разлагаться со взрывом. Следует также отметить, что процесс разложения озона ускоряется с ростом температуры, а сама реакция разложения 2О3>3О2 + 68 ккал экзотермична и сопровождается выделением большого количества тепла.

O3 -> О + О 2
О3 + О -> 2 О2
О2 + E- -> О2-

Озон является одним из сильнейших природных окислителей. Окислительный потенциал озона составляет 2,07 В (для сравнения у фтора 2,4 В, а у хлора 1,7 В).

Озон окисляет все металлы за исключением золота и группы платины, доокисляет оксиды серы и азота, окисляет аммиак с образованием нитрита аммония.
Озон активно вступает в реакцию с ароматическими соединениями с разрушением ароматического ядра. В частности озон реагирует с фенолом с разрушением ядра. Озон активно взаимодействует с насыщенными углеводородами с разрушением двойных углеродных связей.
Взаимодействие озона с органическими соединениями находит широкое применение в химической промышленности и в смежных отраслях. Реакции озона с ароматическими соединениями легли в основу технологий дезодорации различных сред, помещений и сточных вод.

Биологические свойства озона.
Несмотря на большое количество исследований механизм недостаточно раскрыт. Известно, что при высоких концентрациях озона наблюдаются поражения дыхательных путей, легких и слизистой оболочки. Длительное воздействие озона приводит к развитию хронических заболеваний легких и верхних дыхательных путей.
Воздействие малыми дозами озона оказывает профилактическое и терапевтическое воздействие и начинает активно использоваться в медицине - в первую очередь для дерматологии и косметологии.
Кроме большой способности уничтожения бактерий озон обладает высокой эффективностью в уничтожении спор, цист (плотные оболочки, образующиеся вокруг одноклеточных организмов, например, жгутиковых и корненожек, при их размножении, а также в неблагоприятных для них условиях) и многих других патогенных микробов.

Технологическое применение озона
В последние 20 лет области применения озона значительно расширились и во всем мире ведутся новые разработки. Столь бурному развитию технологий с использованием озона способствует его экологическая чистота. В отличие от других окислителей озон в процессе реакций разлагается на молекулярный и атомарный кислород и предельные оксиды. Все эти продукты, как правило, не загрязняют окружающую среду и не приводят к образованию канцерогенных веществ как, например, при окислении хлором или фтором.

Вода:
В 1857 г. с помощью созданной Вернером фон Сименсом "совершенной трубки магнитной индукции" удалось построить первую техническую озоновую установку. В 1901 г. фирмой "Сименс" построена первая гидростанция с озонаторной установкой в Висбанде.
Исторически применение озона началось с установок по подготовке питьевой воды, когда в 1898 году в городе Сан Мор (Франция) прошли испытания первой опытно-промышленной установки. Уже в 1907 году был построен первый завод по озонированию воды в городе Бон Вуаяж (Франция) для нужд города Ниццы. В 1911 году была пущена в эксплуатацию станция озонирования питьевой воды в Санкт-Петербурге.
В настоящее время 95% питьевой воды в Европе проходит озонную подготовку. В США идет процесс перевода с хлорирования на озонирование. В России действуют несколько крупных станций (в Москве, Нижнем Новгороде и других городах).

Воздух:
Применение озона в системах очистки воды доказано в высшей степени эффективным, однако до сих пор не создано таких же эффективных и доказано безопасных воздухоочистительных систем. Озонирование считается нехимическим способом очистки и поэтому популярно среди населения. Вместе с тем, хроническое воздействие микро-концентраций озона на организм человека достаточно не изучено.
При очень незначительной концентрации озона воздух в помещении чувствуется приятным и свежим, а неприятные запахи ощущаются гораздо слабее. В противоположность распространенному мнению о благоприятном воздействии этого газа, которое приписывают в некоторых проспектах богатому озоном лесному воздуху, в действительности озон даже при большом разбавлении представляет собой очень токсичный и опасный раздражающий газ. Даже малые концентрации озона могут оказывать раздражающее действие на слизистые оболочки и вызывать нарушения центральной нервной системы, что ведет к появлению бронхита и головных болей.

Медицинское применение озона
В 1873 г. Фоке наблюдал уничтожение микроорганизмов под воздействием озона и это уникальное свойство озона привлекло к себе внимание медиков.
История использования озона в медицинских целях берет свое начало в 1885 г., когда Чарли Кенворф впервые опубликовал свой доклад в Медицинской Ассоциации Флориды, США. Краткие сведения о применении озона в медицине обнаружены и до этой даты.
В 1911 г. М. Eberhart использовал озон при лечении туберкулеза, анемии, пневмонии, диабета и др. заболеваний. А. Вольф (1916) в период первой мировой войны применяет кислородно-озоновую смесь у раненых при сложных переломах, флегмонах, абсцессах, гнойных ранах. Н. Kleinmann (1921) применил озон для общего лечения “полостей тела”. В 30-х гг. 20 века Е.А. Фиш, зубной врач, начинает лечение озоном на практике.
В заявке на изобретение первого лабораторного прибора Фишем был предложен термин "CYTOZON", который и сегодня значится на генераторах озона, используемых в зубоврачебной практике. Йоахим Хэнзлер (1908-1981) создал первый медицинский генератор озона, который позволял точно дозировать озоно-кислородную смесь, и тем самым дал возможность широко применять озонотерапию.
Р. Auborg (1936) выявил эффект рубцевания язв толстой кишки под действием озона и обратил внимание на характер его общего воздействия на организм. Работы по изучению лечебного действия озона во время второй мировой войны активно продолжались в Германии, немцы успешно применяли озон для местного лечения ран и ожогов. Однако после войны практически на два десятилетия исследования были прерваны, что обусловлено появлением антибиотиков, отсутствием надежных, компактных генераторов озона и озоно-стойких материалов. Обширные и систематические исследования в области озонотерапии начались в середине 70-х гг., когда в повседневной медицинской практике появились стойкие к озону полимерные материалы и удобные для работы озонаторные установки.
Исследования in vitro , то есть в идеальных лабораторных условиях, показали что при взаимодействии с клетками организма озон окисляет жиры и образует пероксиды - вещества, губительные для всех известных вирусов, бактерий и грибков. По действию озон можно сравнить с антибиотиками, с той разницей, что он не “сажает” печень и почки, не имеет побочных явлений. Но, к сожалению, in vivo - в реальных условиях всё обстоит гораздо сложнее.
Озонотерапия одно время была весьма популярна - многие считали озон чуть ли панацеей от всех недугов. Но детальное изучение воздействия озона показало, что вместе с больными озон поражает и здоровые клетки кожи, легких. В результате в живых клетках начинаются непредвиденные и непрогнозируемые мутации. Озонотерапия так и не прижилась в Европе, а в США и Канаде официальное медицинское применение озона не легализовано, за исключением альтернативной медицины.
В России, к сожалению, официальная медицина так и не отказалась от столь опасного и недостаточно проверенного способа терапии. В настоящее время воздушные озонаторы и озонаторные установки получили широкое распространение. Малые генераторы озона используются в присутствии людей.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ.
Озон образуется из кислорода. Существует несколько способов получения озона, среди которых наиболее распространенными являются: электролитический, фотохимический и электросинтез в плазме газового разряда. Дабы избежать нежелательных окисей предпочтительнее получать озон из чистого медицинского кислорода используя электросинтез. Концентрацию получаемой озоно-кислородной смеси в таких аппаратах легко варьировать - либо задавая определенную мощность электрического разряда, либо регулируя поток входящего кислорода (чем быстрее кислород проходит через озонатор, тем меньше озона образуется).

Электролитический метод синтеза озона осуществляется в специальных электролитических ячейках. В качестве электролитов используются растворы различных кислот и их соли (H2SO4, HClO4, NaClO4, KClO4). Образование озона происходит за счет разложения воды и образования атомарного кислорода, который присоединяясь к молекуле кислорода образует озон и молекулу водорода. Этот метод позволяет получить концентрированный озон, однако он весьма энергоемкий, и поэтому он не нашел широкого распространения.
Фото-химический метод получения озона представляет из себя наиболее распространенный в природе способ. Образование озона происходит при диссоциации молекулы кислорода под действием коротковолнового УФ излучения. Этот метод не позволяет получать озон высокой концентрации. Приборы, основанные на этом методе, получили распространение для лабораторных целей, в медицине и пищевой промышленности.
Электросинтез озона получил наибольшее распространение. Этот метод сочетает в себе возможность получения озона высоких концентраций с большой производительностью и относительно невысокими энергозатратами.
В результате многочисленных исследований по использованию различных видов газового разряда для электросинтеза озона распространение получили аппараты использующие три формы разряда:

  1. Барьерный разряд - получивший наибольшее распространение, представляет из себя большую совокупность импульсных микроразрядов в газовом промежутке длиной 1-3 мм между двумя электродами, разделенными одним или двумя диэлектрическими барьерами при питании электродов переменным высоким напряжением частотой от 50 Гц до нескольких килогерц. Производительность одной установки может составлять от граммов до 150 кг озона в час.
  2. Поверхностный разряд - близкий по форме к барьерному разряду, получивший распространение в последнее десятилетие благодаря своей простоте и надежности. Так же представляет из себя совокупность микроразрядов, развивающихся вдоль поверхности твердого диэлектрика при питании электродов переменным напряжением частотой от 50 Гц до 15-40 кГц.
  3. Импульсный разряд - как правило стримерный коронный разряд, возникающий в промежутке между двумя электродами при питании электродов импульсным напряжением длительностью от сотен наносекунд до единиц микросекунд.
      • Эффективны в очистке воздуха помещений.
      • Не производят вредных побочных продуктов.
      • Облегчают условия для аллергиков, астматиков и др.

В 1997 г. компании-производители озонаторов Living Air Corporation, Alpine Industries Inc.(ныне “Ecoguest”), Quantum Electronics Corp. и другие, нарушившие предписание ФТК США, решением судов были наказаны в административном порядке, включая запрет на дальнейшую деятельность некоторых из них на территории США. В тоже время частные предприниматели, продававшие генераторы озона c рекомендациями использовать их в помещениях с людьми, получили тюремные сроки заключения от 1 до 6 лет.
В настоящее время некоторые из этих западных компаний успешно развивают активную деятельность по реализации своей продукции в России.

Недостатки озонаторов:
Любая система стерилизации, использующая озон, требует тщательного контроля техники безопасности, тестирование константы концентрации озона газоанализаторами, а также аварийного управления чрезмерной концентрацией озона.
Озонатор не рассчитан для работы в:

    • среде, насыщенной электропроводящей пылью и водяными парами,
    • местах, содержащих активные газы и пары, разрушающие металл,
    • местах с относительной влажностью свыше 95 %,
    • во взрыво- и пожароопасных помещениях.

Применение озонаторов для стерилизации воздуха в помещениях:

    • удлиняет по времени процесс стерилизации,
    • увеличивает токсичность и окисление воздушной среды,
    • приводит к опасности взрыва,
    • возращение людей в продезинфицированное помещение возможно только после полного разложения озона.

РЕЗЮМЕ.
Озонирование высокоэффективно для стерилизации поверхностей и воздушной среды помещения, однако эффект очистки воздуха от механических примесей отсутствует. Невозможность использования метода в присутствии людей и необходимость проводить обеззараживание в герметичном помещении серьезно ограничивает сферу его профессионального применения.


Физические свойства озона весьма характерны: это легко взрывающийся газ голубого цвета. Литр озона весит примерно 2 грамма, а воздух - 1,3 грамма. Следовательно, озон тяжелее воздуха. Температура плавления озона - минус 192,7ºС. Такой «растаявший» озон представляет собой тёмно-синюю жидкость. Озоновый «лед» имеет темно-синюю окраску с фиолетовым оттенком и при толщине свыше 1 мм становится непрозрачным. Температура кипения озона - минус 112ºС. В газообразном состоянии озон диамагнитен, т.е. не обладает магнитными свойствами, а в жидком состоянии - слабопарамагнитен. Растворимость озона в талой воде в 15 раз больше, чем у кислорода и составляет примерно 1,1 г/л. В литре уксусной кислоты при комнатной температуре растворяется 2,5 грамма озона. Он также хорошо растворяется в эфирных маслах, скипидаре, четыреххлористом углероде. Запах озона ощущается при концентрациях свыше 15 мкг/м3 воздуха. В минимальных концентрациях воспринимается как «запах свежести», в более значительных концентрациях приобретает резкий раздражающий оттенок.

Озон образуется из кислорода по следующей формуле: 3O2 + 68 ккал → 2O3. Классические примеры образования озона: под действием молнии во время грозы; под действием солнечного света в верхних слоях атмосферы. Озон также способен образовываться при любых процессах, сопровождающихся выделением атомарного кислорода, например, при разложении перекиси водорода. Промышленный синтез озона связан с использованием электрических разрядов при низких температурах. Технологии получения озона могут отличаться друг от друга. Так, для получения озона применяемого для медицинских целей используется только чистый (без примесей) медицинский кислород. Отделение образовавшегося озона от примеси кислорода обычно не составляет труда в силу различий физических свойств (озон легче сжижается). Если не требуется соблюдения определенных качественных и количественных параметров реакции, то получение озона не представляет особых трудностей.

Молекула О3 неустойчива и довольно быстро превращается в O2 с выделением тепла. При небольших концентрациях и без посторонних примесей озон разлагается медленно, при больших — со взрывом. Спирт при соприкосновении с ним моментально воспламеняется. Нагревание и контакт озона даже с ничтожными количествами субстрата окисления (органических веществ, некоторых металлов или их окислов) резко ускоряет его разложение. Озон может сохраняться длительное время при − 78ºС в присутствии стабилизатора (небольшого количества HNO3), а также в сосудах из стекла, некоторых пластмасс или благородных металлов.

Озон - сильнейший окислитель. Причина такого явления кроется в том, что в процессе распада образуется атомарный кислород. Такой кислород гораздо агрессивнее молекулярного, потому что в молекуле кислорода дефицит электронов на внешнем уровне вследствие их коллективного использования молекулярной орбитали не так заметен.

Еще в XVIII веке было замечено, что ртуть в присутствии озона теряет блеск и прилипает к стеклу, т.е. окисляется. А при пропускании озона через водный раствор йодистого калия начинает выделяться газообразный йод. Такие же «фокусы» с чистым кислородом не получались. В дальнейшем открывались свойства озона, которые сразу же были приняты на вооружение человечества: озон оказался прекрасным антисептиком, озон быстро удалял из воды органические вещества любого происхождения (парфюмерия и косметика, биологические жидкости), стал широко использоваться в промышленности и быту, прекрасно зарекомендовал себя в качестве альтернативы стоматологической бормашине.

В XXI веке применение озона во всех областях жизни и деятельности человека растет и развивается, а потому мы становимся свидетелями его превращения из экзотики в привычный инструмент для повседневной работы. ОЗОН O3, аллотропная форма кислорода.

Получение и физические свойства озона.

Впервые ученые узнали о существовании неизвестного им газа, когда начали экспериментировать с электростатическими машинами. Случилось это в 17 веке. Но начали изучать новый газ лишь в конце следующего столетия. В 1785 голландский физик Мартин ван Марум получил озон, пропуская через кислород электрические искры. Название же озон появилось лишь в 1840; его придумал швейцарский химик Кристиан Шенбейн, произведя его от греческого ozon - пахнущий. По химическому составу этот газ не отличался от кислорода, но был значительно агрессивнее. Так, он мгновенно окислял бесцветный иодид калия с выделением бурого иода; эту реакцию Шенбейн использовал для определения озона по степени посинения бумаги, пропитанной раствором иодида калия и крахмала. Даже малоактивные при комнатной температуре ртуть и серебро в присутствии озона окисляются.

Оказалось, что молекулы озона, как и кислорода, состоят только из атомов кислорода, только не из двух, а из трех. Кислород О2 и озон О3 - единственный пример образования одним химическим элементом двух газообразных (при обычных условиях) простых веществ. В молекуле О3 атомы расположены под углом, поэтому эти молекулы полярны. Получается озон в результате «прилипания» к молекулам О2 свободных атомов кислорода, которые образуются из молекул кислорода под действием электрических разрядов, ультрафиолетовых лучей, гамма-квантов, быстрых электронов и других частиц высокой энергии. Озоном всегда пахнет около работающих электрических машин, в которых «искрят» щетки, около бактерицидных ртутно-кварцевых ламп, которые излучают ультрафиолет. Атомы кислорода выделяются и в ходе некоторых химических реакций. Озон образуется в малых количествах при электролизе подкисленной воды, при медленном окислении на воздухе влажного белого фосфора, при разложении соединений с высоким содержанием кислорода (KMnO4, K2Cr2O7 и др.), при действии на воду фтора или на пероксид бария концентрированной серной кислоты. Атомы кислорода всегда присутствуют в пламени, поэтому если направить струю сжатого воздуха поперек пламени кислородной горелки, в воздухе обнаружится характерный запах озона.

Реакция 3O2 → 2O3 сильно эндотермичная: для получения 1 моль озона надо затратить 142 кДж. Обратная реакция идет с выделением энергии и осуществляется очень легко. Соответственно озон неустойчив. В отсутствие примесей газообразный озон медленно разлагается при температуре 70° С и быстро - выше 100° С. Скорость разложения озона значительно увеличивается в присутствии катализаторов. Ими могут быть и газы (например, оксид азота, хлор), и многие твердые вещества (даже стенки сосуда). Поэтому чистый озон получить трудно, а работать с ним опасно из-за возможности взрыва.

Не удивительно, что в течение многих десятилетий после открытия озона неизвестны были даже основные его физические константы: долго никому не удавалось получить чистый озон. Как писал в своем учебнике Основы химии Д.И.Менделеев, «при всех способах приготовления газообразного озона содержание его в кислороде всегда незначительно, обыкновенно лишь несколько десятых долей процента, редко 2%, и только при очень пониженной температуре оно достигает 20%». Лишь в 1880 французские ученые Ж.Готфейль и П.Шаппюи получали озон из чистого кислорода при температуре минус 23° С. Оказалось, что в толстом слое озон имеет красивую синюю окраску. Когда охлажденный озонированный кислород медленно сжали, газ стал темно-синим, а после быстрого сброса давления температура еще более понизилась и образовались капли жидкого озона темно-фиолетового цвета. Если же газ не охлаждали или сжимали быстро, то озон мгновенно, с желтой вспышкой, переходил в кислород.

Позднее разработали удобный метод синтеза озона. Если подвергнуть электролизу концентрированный раствор хлорной, фосфорной или серной кислоты с охлаждаемым анодом из платины или из оксида свинца(IV), то выделяющийся на аноде газ будет содержать до 50% озона. Были уточнены и физические константы озона. Он сжижается намного легче кислорода - при температуре -112° С (кислород - при -183° С). При -192,7° С озон затвердевает. Твердый озон имеет сине-черный цвет.

Опыты с озоном опасны. Газообразный озон способен взрываться, если его концентрация в воздухе превысит 9%. Еще легче взрываются жидкий и твердый озон, особенно при контакте с окисляющимися веществами. Озон можно хранить при низких температурах в виде растворов во фторированных углеводородах (фреонах). Такие растворы имеют голубой цвет.

Химические свойства озона.

Для озона характерна чрезвычайно высокая реакционная способность. Озон - один из сильнейших окислителей и уступает в этом отношении только фтору и фториду кислорода OF2. Действующее начало озона как окислителя - атомарный кислород, который образуется при распаде молекулы озона. Поэтому, выступая в качестве окислителя, молекула озона, как правило, «использует» только один атом кислорода, а два других выделяются в виде свободного кислорода, например, 2KI + O3 + H2O → I2 + 2KOH + O2. Так же происходит окисление многих других соединений. Однако бывают и исключения, когда молекула озона использует для окисления все три имеющиеся у нее атома кислорода, например, 3SO2 + O3 → 3SO3; Na2S + O3 → Na2SO3.

Очень важное отличие озона от кислорода в том, что озон проявляет окислительные свойства уже при комнатной температуре. Например, PbS и Pb(OH)2 в обычных условиях не реагируют с кислородом, тогда как в присутствии озона сульфид превращается в PbSO4, а гидроксид - в PbO2. Если в сосуд с озоном налить концентрированный раствор аммиака, появится белый дым - это озон окислил аммиак с образованием нитрита аммония NH4NO2. Особенно характерна для озона способность «чернить» серебряные изделия с образованием AgO и Ag2O3.

Присоединив один электрон и превратившись в отрицательный ион О3-, молекула озона становится более стабильной. Содержащие такие анионы «озонокислые соли» или озониды были известны давно - их образуют все щелочные металлы, кроме лития, причем устойчивость озонидов растет от натрия к цезию. Известны и некоторые озониды щелочноземельных металлов, например, Са(О3)2. Если направить на поверхность твердой сухой щелочи струю газообразного озона, то образуется оранжево-красная корка, содержащая озониды, например, 4КОН + 4О3 → 4КО3 + О2 + 2Н2О. При этом твердая щелочь эффективно связывает воду, что предохраняет озонид от немедленного гидролиза. Однако при избытке воды озониды бурно разлагаются: 4КО3+ 2Н2О → 4КОН + 5О2. Разложение идет и при хранении: 2КО3 → 2КО2 + О2. Озониды хорошо растворимы в жидком аммиаке, что позволило выделить их в чистом виде и изучить их свойства.

Органические, вещества, с которыми озон соприкасается, он обычно разрушает. Так, озон, в отличие от хлора, способен расщеплять бензольное кольцо. При работе с озоном нельзя использовать резиновые трубки и шланги - они моментально «прохудятся». Реакции озона с органическими соединениями идут с выделением большого количества энергии. Например, эфир, спирт, вата, смоченная скипидаром, метан и многие другие вещества самовоспламеняются при соприкосновении с озонированным воздухом, а смешение озона с этиленом приводит к сильному взрыву.

Применение озона.

Озон не всегда «сжигает» органические вещества; в ряде случаев удается провести специфические реакции с сильно разбавленным озоном. Например, при озонировании олеиновой кислоты (она в больших количествах содержится в растительных маслах) образуется азелаиновая кислота НООС(СН2)7СООН, которую используют для получения высококачественных смазочных масел, синтетических волокон и пластификаторов для пластмасс. Аналогично получают адипиновую кислоту, которую используют при синтезе найлона. В 1855 Шенбейн открыл реакцию с озоном непредельных соединений, содержащих двойные связи С=С, но только в 1925 немецкий химик Х.Штаудингер установил механизм этой реакции. Молекула озона присоединяется к двойной связи с образованием озонида - на этот раз органического, причем на место одной из связей С=С встает атом кислорода, а на место другой - группировка -О-О-. Хотя некоторые органические озониды выделены в чистом виде (например, озонид этилена), эту реакцию обычно проводят в разбавленном растворе, так как в свободном виде озониды - очень неустойчивые взрывчатые вещества. Реакция озонирования непредельных соединений пользуется у химиков-органиков большим почетом; задачи с этой реакцией часто предлагают даже на школьных олимпиадах. Дело в том, что при разложении озонида водой образуются две молекулы альдегида или кетона, которые легко идентифицировать и далее установить строение исходного непредельного соединения. Таким образом химики еще в начале 20 века установили строение многих важных органических соединений, в том числе природных, содержащих связи С=С.

Важная область применения озона - обеззараживание питьевой воды. Обычно воду хлорируют. Однако некоторые примеси в воде под действием хлора превращаются соединения с очень непpиятым запахом. Поэтому уже давно предложено заменить хлор озоном. Озонированная вода не приобретает постороннего запаха или вкуса; при полном окислении озоном многих органических соединений образуются только углекислый газ и вода. Очищают озоном и сточные воды. Продукты окисления озоном даже таких загрязнителей как фенолы, цианиды, повеpхностно-активные вещества, сульфиты, хлоpамины, представляют собой безвредные соединения без цвета и запаха. Избыток же озона довольно быстро распадается с образованием кислорода. Однако озонирование воды обходится дороже, чем хлорирование; кроме того, озон нельзя перевозить, и он должен производиться на месте использования.

Озон в атмосфере.

Озона в атмосфере Земли немного - 4 млрд. тонн, т.е. в среднем всего 1 мг/м3. Концентрация озона растет с удалением от поверхности Земли и достигает максимума в стратосфере, на высоте 20-25 км - это и есть «озоновый слой». Если весь озон из атмосферы собрать у поверхности Земли при нормальном давлении, получится слой толщиной всего около 2-3 мм. И вот такие малые количества озона в воздухе фактически обеспечивают жизнь на Земле. Озон создает «защитный экран», не пропускающий к поверхности Земли жесткие ультрафиолетовые солнечные лучи, губительные для всего живого.

В последние десятилетия большое внимание уделяется появлению так называемых «озоновых дыр» - областях со значительно уменьшенным содержанием стратосферного озона. Через такой «прохудившийся» щит до поверхности Земли доходит более жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца. Поэтому ученые давно следят за озоном в атмосфере. В 1930 английский геофизик С.Чепмен для объяснения постоянной концентрации озона в стратосфере предложил схему из четырех реакций (эти реакции получили название цикла Чепмена, в них М означает любой атом или молекулу, которые уносят избыточную энергию):

О + О + М → О2 + М

О + О3 → 2О2

О3 → О2 + О.

Первая и четвертая реакции этого цикла - фотохимические, они идут под действием солнечной радиации. Для распада молекулы кислорода на атомы требуется излучение с длиной волны менее 242 нм, тогда как озон распадается при поглощении света в области 240-320 нм (последняя реакция как раз и защищает нас от жесткого ультрафиолета, так как кислород в этой спектральной области не поглощает). Остальные две реакции термические, т.е. идут без действия света. Очень важно, что третья реакция, приводящая к исчезновению озона, имеет энергию активации; это означает, что скорость такой реакции может увеличиваться под действием катализаторов. Как выяснилось, основной катализатор распада озона - оксид азота NO. Он образуется в верхних слоях атмосферы из азота и кислорода под действием наиболее жесткой солнечной радиации. Попадая в озоносферу, он вступает в цикл из двух реакций O3 + NO → NO2 + O2, NO2 + O → NO + O2, в результате которой его содержание в атмосфере не меняется, а стационарная концентрация озона снижается. Существуют и другие циклы, приводящие к снижению содержания озона в стратосфере, например, с участием хлора:

Cl + O3 → ClO + O2

ClO + O → Cl + O2.

Разрушают озон также пыль и газы, которые в большом количестве попадают в атмосферу при извержении вулканов. В последнее время возникло предположение, что озон также эффективно разрушает водород, выделяющийся из земной коры. Совокупность всех реакций образования и распада озона приводит к тому, что среднее время жизни молекулы озона в стратосфере составляет около трех часов.

Предполагают, что помимо природных, существуют и искусственные факторы, влияющие на озоновый слой. Хорошо известный пример - фреоны, которые являются источниками атомов хлора. Фреоны - это углеводороды, в которых атомы водорода замещены атомами фтора и хлора. Их используют в холодильной технике и для заполнения аэрозольных баллончиков. В конечном счете, фреоны попадают в воздух и медленно поднимаются с потоками воздуха все выше и выше, достигая, наконец, озонового слоя. Разлагаясь под действием солнечной радиации, фреоны сами начинают каталитически разлагать озон. Пока не известно в точности, в какой степени именно фреоны повинны в «озоновых дырах», и, тем не менее, уже давно принимают меры по ограничению их применения.

Как показывают расчеты, через 60-70 лет концентрация озона в стратосфере может уменьшиться на 25%. И одновременно увеличится концентрации озона в приземном слое - тропосфере, что тоже плохо, так как озон и продукты его превращений в воздухе ядовиты. Основной источник озона в тропосфере - перенос с массами воздуха стратосферного озона в нижние слои. Ежегодно в приземный слой озона поступает примерно 1,6 млрд. тонн. Время жизни молекулы озона в нижней части атмосферы значительно выше - более 100 суток, поскольку в приземном слое меньше интенсивность ультрафиолетового солнечного излучения, разрушающего озон. Обычно озона в тропосфере очень мало: в чистом свежем воздухе его концентрация составляет в среднем всего 0,016 мкг/л. Концентрация озона в воздухе зависит не только от высоты, но и от местности. Так, над океанами озона всегда больше, чем над сушей, так как там озон распадается медленнее. Измерения в Сочи показали, что воздух у морского побережья содержит на 20% больше озона, чем в лесу в 2 км от берега.

Современные люди вдыхают значительно больше озона, чем их предки. Основная причина этого - увеличение количества метана и оксидов азота в воздухе. Так, содержание метана в атмосфере постоянно растет, начиная с середины 19 века, когда началось использование природного газа. В загрязненной оксидами азота атмосфере метан вступает в сложную цепочку превращений с участием кислорода и паров воды, итог которой можно выразить уравнением CH4 + 4O2 → HCHO + H2O + 2O3. В роли метана могут выступать и другие углеводороды, например, содержащиеся в выхлопных газах автомобилей при неполном сгорании бензина. В результате в воздухе крупных городов за последние десятилетия концентрация озона выросла в десятки раз.

Всегда считалось, что во время грозы концентрация озона в воздухе резко увеличивается, так как молнии способствуют превращению кислорода в озон. На самом деле увеличение незначительно, причем оно происходит не во время грозы, а за несколько часов до нее. Во время же грозы и в течение нескольких часов после нее концентрация озона снижается. Объясняется это тем, что перед грозой происходит сильное вертикальное перемешивание воздушных масс, так что дополнительное количество озона поступает из верхних слоев. Кроме того, перед грозой увеличивается напряженность электрического поля, и создаются условия для образования коронного разряда на остриях различных предметов, например, кончиков ветвей. Это также способствует образованию озона. А затем при развитии грозового облака под ним возникают мощные восходящие потоки воздуха, которые и снижают содержание озона непосредственно под облаком.

Интересен вопрос о содержании озона в воздухе хвойных лесов. Например, в Курсе неорганической химии Г. Реми можно прочитать, что «озонированный воздух хвойных лесов» - выдумка. Так ли это? Ни одно растение озон, конечно, не выделяет. Но растения, особенно хвойные, выделяют в воздух множество летучих органических соединений, в том числе ненасыщенных углеводородов класса терпенов (их много в скипидаре). Так, в жаркий день сосна выделяет в час 16 мкг терпенов на каждый грамм сухой массы хвои. Терпены выделяют не только хвойные, но и некоторые лиственные деревья, среди которых - тополь и эвкалипт. А некоторые тропические деревья способны выделить в час 45 мкг терпенов на 1 г сухой массы листьев. В результате в сутки один гектар хвойного леса может выделить до 4 кг органических веществ, лиственного - около 2 кг. Покрытая лесом площадь Земли составляет миллионы гектаров, и все они выделяют в год сотни тысяч тонн различных углеводородов, в том числе и терпенов. А углеводороды, как это было показано на примере метана, под действием солнечной радиации и в присутствии других примесей способствуют образованию озона. Как показали опыты, терпены в подходящих условиях действительно очень активно включаются в цикл атмосферных фотохимических реакций с образованием озона. Так что озон в хвойном лесу - вовсе не выдумка, а экспериментальный факт.

Озон и здоровье.

Как приятно прогуляться после грозы! Воздух чист и свеж, его бодрящие струи, кажется, без всяких усилий сами втекают в легкие. «Озоном пахнет, - часто говорят в таких случаях. - Очень полезно для здоровья». Так ли это?

Когда-то озон, безусловно, считали полезным для здоровья. Но если его концентрация превышает определенный порог, он может вызывать массу неприятных последствий. В зависимости от концентрации и времени вдыхания озон вызывает изменения в легких, раздражение слизистых глаз и носа, головную боль, головокружение, снижение кровяного давления; озон уменьшает сопротивляемость организма бактериальным инфекциям дыхательных путей. Предельно допустимая его концентрация в воздухе составляет всего 0,1 мкг/л, а это означает, что озон намного опаснее хлора! Если несколько часов провести в помещении при концентрации озона всего лишь 0,4 мкг/л, могут появиться загрудинные боли, кашель, бессонница, снижается острота зрения. Если долго дышать озоном при концентрации больше 2 мкг/л, последствия могут быть более тяжелыми - вплоть до оцепенения и упадка сердечной деятельности. При содержании озона 8-9 мкг/л через несколько часов происходит отек легких, что чревато смертельным исходом. А ведь такие ничтожные количества вещества обычно с трудом поддаются анализу обычными химическими методами. К счастью, человек чувствует присутствие озона уже при очень малых его концентрациях - примерно 1 мкг/л, при которых йодкрахмальная бумажка еще и не собирается синеть. Одним людям запах озона в малых концентрациях напоминает запах хлора, другим - сернистого газа, третьим - чеснока.

Ядовит не только сам озон. С его участием в воздухе образуется, например, пероксиацетилнитрат (ПАН) СН3-СО-ООNО2 - вещество, оказывающее сильнейшее раздражающее, в том числе слезоточивое, действие, затрудняющее дыхание, а в более высоких концентрациях вызывающее паралич сердца. ПАН - один из компонентов образующегося летом в загрязненном воздухе так называемого фотохимического смога (это слово образовано от английского smoke - дым и fog - туман). Концентрация озона в смоге может достигать 2 мкг/л, что в 20 раз больше предельно допустимой. Следует также учесть, что совместное действие озона и оксидов азота в воздухе в десятки раз сильнее, чем каждого вещества порознь. Не удивительно, что последствия возникновения такого смога в больших городах могут быть катастрофическими, особенно если воздух над городом не продувается «сквозняками» и образуется застойная зона. Так, в Лондоне в 1952 от смога в течение нескольких дней погибло более 4000 человек. А смог в Нью-Йорке в 1963 убил 350 человек. Аналогичные истории были в Токио, других крупных городах. Страдают от атмосферного озона не только люди. Американские исследователи показали, например, что в областях с повышенным содержанием озона в воздухе время службы автомобильных шин и других изделий из резины значительно уменьшается.

Как уменьшить содержание озона в приземном слое? Снизить поступление в атмосферу метана вряд ли реалистично. Остается другой путь - уменьшить выбросы оксидов азота, без которых цикл реакций, приводящих к озону, идти не может. Путь это тоже непростой, так как оксиды азота выбрасываются не только автомобилями, но и (главным образом) тепловыми электростанциями.

Источники озона - не только на улице. Он образуется в рентгеновских кабинетах, в кабинетах физиотерапии (его источник - ртутно-кварцевые лампы), при работе копировальной техники (ксероксов), лазерных принтеров (здесь причина его образования - высоковольтный разряд). Озон - неизбежный спутник производства пергидроля, аргонодуговой сварки. Для уменьшения вредного действия озона необходимо оборудование вытяжки у ультрафиолетовых ламп, хорошее проветривание помещения.

И все же вряд ли правильно считать озон, безусловно, вредным для здоровья. Все зависит от его концентрации. Как показали исследования, свежий воздух очень слабо светится в темноте; причина свечения - реакции окисления с участием озона. Свечение наблюдали и при встряхивании воды в колбе, в которую был предварительно напущен озонированный кислород. Это свечение всегда связано с присутствием в воздухе или воде небольших количеств органических примесей. При смешении свежего воздуха с выдыхаемым человеком интенсивность свечения повышалась в десятки раз! И это не удивительно: в выдыхаемом воздухе обнаружены микропримеси этилена, бензола, уксусного альдегида, формальдегида, ацетона, муравьиной кислоты. Они-то и «высвечиваются» озоном. В то же время «несвежий», т.е. полностью лишенный озона, хотя и очень чистый, воздух свечения не вызывает, а человек его ощущает как «затхлый». Такой воздух можно сравнить с дистиллированной водой: она очень чистая, практически не содержит примесей, а пить ее вредно. Так что полное отсутствие в воздухе озона, по-видимому, тоже неблагоприятно для человека, так как увеличивает содержание в нем микроорганизмов, приводит к накоплению вредных веществ и неприятных запахов, которые озон разрушает. Таким образом, становится понятной необходимость регулярного и длительного проветривания помещений, даже если в нем нет людей: ведь попавший в комнату озон долго в ней не задерживается - частично он распадается, а в значительной степени оседает (адсорбируется) на стенках и других поверхностях. Сколько должно быть озона в помещении, пока сказать трудно. Однако в минимальных концентрациях озон, вероятно, необходим и полезен.

Таким образом, озон это мина замедленного действия. Если его правильно использовать, то он будет служить человечеству, но стоит его начать использовать не по назначению, как это моментально приведет к глобальной катастрофе и Земля превратится в такую планету как Марс.

Озон - газообразное вещество, являющееся видоизменением кислорода (состоит из трех атомов его). Он всегда присутствует в атмосфере, но впервые был обнаружен в 1785 г. во время изучения действия искры на воздух голландским физиком Ван Марумом. В 1840 г. немецкий химик Кристиан Фридрих Шенбейн подтвердил эти наблюдения и предложил, что им открыт новый элемент, которому он дал название «озон» (от греческого ozon - пахнущий). В 1850 г. была определена высокая активность озона как окислителя и способность его присоединяться к двойным связям в реакциях со многими органическими соединениями. Оба эти свойства озона в дальнейшем нашли широкое практическое применение. Однако значение озона не ограничивается только этими двумя свойствами. Было установлено, что он обладает рядом ценных свойств как дезинфектанта и дезодоранта.
Впервые озон стали использовать в санитарии как средство для обеззараживания питьевой воды и воздуха. В числе первых исследователей процессов озонирования были и русские ученые. Еще в 1874 г. создатель перво" школы (русской) гигиенистов профессор А. Д. Доброе ш вин предложил озон как лучшее средство для обеззараживания питьевой воды и воздуха от патогенной микро флоры. Дозднее, в 1886 г. Н. К. Келдыш провел исследования бактерицидного действия озона и рекомендовали его как высокоэффективное дезинфицирующее средство. Особенно широко развернулись исследования озона в XX в. И уже в 1911 г. в.Петербурге была пущена в эксплуатацию первая в Европе озоноводопроводная станция. В этот же период были проведены многочисленные исследования озонирования с лечебной целью в медицине, с санитарной целью в пищевой промышленности, в окислительных процессах химической промышленности и др.
Сферы и масштабы использования озона в последнее десятилетие увеличиваются быстрыми темпами. В настоящее время наиболее важные области применения озона следующие: очистка и обеззараживание питьевой и промышленной воды, а также хозяйственно-фекальных и промышленных стоков с целью снижения биологического потребления кислорода (БПК), обесцвечивание, нейтрализация вредных ядовитых веществ (цианидов, фенолов, меркаптанов), устранение неприятных запахов, дезодорация и очистка воздуха различных производств, озонирование в системах кондиционирования воздуха, хранение пищевых продуктов, стерилизация упаковочных и перевязочных материалов в фармацевтической промышленности, терапия и медицинская профилактика различных заболеваний и др.
В последние годы установлено еще одно свойство озона - способность повышать биологическую ценность кормов для животных и продуктов питания для человека, что позволило применять озон в процессах переработки, подготовки и хранения кормов и различных продуктов. Поэтому разработка технологий озонирования в сельскохозяйственном производстве, и, в частности в птицеводстве, весьма перспективна

Физические свойства озона

Озон - это высокоактивная, аллотропная форма кислорода; при обычных температурах - это газ светло-голубого цвета с характерным острым запахом (запах органолептически ощущается при концентрации озона 0,015 мг/м3 воздуха). В жидкой фазе озон имеет индиго-голубой, а в твердой - густой фиолетово-голубоватый цвет, слой озона толщиной в 1 мм практически светонепроницаем. Озон образуется из кислорода, поглощая при этом тепло и, наоборот, при разложении переходит в кислород, выделяя тепло (подобно горению). Процесс этот можно записать в следующем виде:
Экзотермическая реакция
2Оз=ЗО2+68 ккал
Эндотермическая реакция

Скорости этих реакций зависят от температуры, давления и концентрации озона. При нормальной температуре и давлении реакции протекают медленно, но при повышенных температурах ускоряется распад озона.
Образование озона под действием энергии различных излучений довольно сложно. Первичные процессы образования озона из кислорода могут протекать по-разному в зависимости от количества приложенной энергии.
Возбуждение молекулы кислорода происходит при энергии электронов 6,1 эВ; образование молекулярных ионов кислорода - при энергии электронов 12,2 эВ; диссоциация в кислороде - при энергии электронов 19,2 эВ. Все свободные электроны захватываются молекулами кислорода, в результате чего образуются отрицательные ионы кислорода. После возбуждения молекулы наступает реакция образования озона.
При энергии электронов 12,2 эВ, когда происходит образование молекулярных ионов кислорода, выхода озона не наблюдается, а при энергии электронов 19,2 эВ, когда участвуют как атом, так и ион кислорода, образуется озон. Наряду с этим образуются положительные и отрицательные ионы кислорода. Механизм распада озона*, в котором участвуют гомогенные и гетерогенные системы, сложен и зависит от условий. Разложение озона ускоряется в гомогенных системах газообразными добавками (окислы азота, хлор и др.), а в гетерогенных системах металлами (ртуть, серебро, медь и др.) и окислами металлов (железо, медь, никель, свинец и др.). При высоких концентрациях озона реакция происходит со взрывом. При концентрации озона до 10% взрывного разложения его не происходит. Низкие температуры способствуют сохранению озона. При температурах около - 183°С жидкий озон можно хранить длительное время без заметного разложения. Быстрое нагревание до точки кипения (-119°С) или быстрое охлаждение озона могут привести к взрыву. Поэтому знание свойств озона и соблюдение мер предосторожности очень важно при работе с ним. В таблице 1 приведены основные физические свойства озона.
При газообразном состоянии озон диамагнитен, а в жидком - слабо парамагнитен. Озон хорошо растворяется в эфирных маслах, скипидаре, четыреххлористом углероде. Растворимость его в воде выше, чем кислорода, более чем в 15 раз.
Молекула озона, как уже отмечалось, состоит из трех атомов кислорода и имеет несимметричную структуру треугольника, характеризующегося тупым углом при вершине (116,5°) и равными ядерными расстояниями (1,28°А) со средней энергией связи (78 ккал/моль) и слабовыражен-ной полярностью (0,58).

Основные физические свойства озона

Показатель Значение
Молекулярный вес 47,998
Удельный вес по воздуху 1,624
Плотность при НТД 2,1415 г/л
Объем при НТД 506 см3/г
Температура плавления - 192,5° С
Температура кипения -111,9°С
Критическая температура - 12,1° С
Критическое давление 54,6 атм
Критический объем 147,1 см3/моль
Вязкость при НТД 127- КГ* пауз
Теплота образования (18° С) 34,2 ккал/моль
Теплота испарения (-112° С) 74,6 ккал/моль
Теплота растворения (НгО, 18° С) 3,9 ккал/моль
Потенциал ионизации 12,8 эВ
Сродство к электрону 1,9-2,7 эВ
Диэлектрическая постоянная
Газообразного озона при НТД 		1,0019
Теплопроводность (25° С) 3,3- 10~"5 кал/с- см2
Скорость детонации (25° С) 1863 м/с
Давление детонации (25° С) 30 атм
Магнитная восприимчивость
(18° С) 0,002- Ю-6 ед
Молекулярные коэффициенты
.кстинции (25° С) 3360 см""1 моль (при 252 нмУФЛ); 1,32см-1
(при 605 нм видимого света)
Растворимость в воде при ("С):
0 1,13 г/л
10 0,875 г/л
20 0,688 г/л
40 0,450 г/л
СО 0,307 г/л
Растворимость озона:
в уксусной кислоте (18,2° С) 2,5 г/л
в трихлоруксусной кислоте, 0"С) 1,69 г/л
, ангидриде уксусной кислоты (0°С) 2,15 г/л
в пропионовой кислоте (17,3° С) 3,6 г/л
в ангидриде пропионовой кислоты (18,2° С) 2,8 г/л
в четыреххлористом углероде (21° С) 2,95 г/л

Оптические свойства озона характеризуются его нестойкостью к излучениям различного спектрального состава. Излучения могут не только поглощаться озоном, разрушая его, но и образовывать озон. Образование озона в атмосфере происходит под воздействием ультрафиолетового излучения солнца в коротковолновом участке спектра 210-220 и 175 нм. При этом на поглощенный квант света образуются две молекулы озона. Спектральные свойства озона, его образование и распад под влиянием солнечной радиации обеспечивают оптимальные параметры климата в биосфере Земли.



гольника, характеризующегося тупым углом при вершине (116,5°) и равными ядерными расстояниями (1,28°А) со средней энергией связи (78 ккал/моль) и слабовыражен-ной полярностью (0,58).
Оптические свойства озона характеризуются его нестойкостью к излучениям различного спектрального состава. Излучения могут не только поглощаться озоном, разрушая его, но и образовывать озон. Образование озона в атмосфере происходит под воздействием ультрафиолетового излучения солнца в коротковолновом участке спектра 210-220 и 175 нм. При этом на поглощенный квант света образуются две молекулы озона. Спектральные свойства озона, его образование и распад под влиянием солнечной радиации обеспечивают оптимальные параметры климата в биосфере Земли.
Озон обладает хорошей способностью адсорбироваться силикагелем и алюмогелем, что позволяет использовать это явление для извлечения озона из газовых смесей и из растворов, а также для безопасного обращения с ним при высоких концентрациях. В последнее время для безопасной работы с высокими концентрациями озона широко используют фреоны. Концентрированный озон, растворенный во фреоне, может сохраняться длительное время.
При синтезе озона, как правило, образуются газовые смеси (O3+O2 или Оз + воздух), в которых содержание озона не превышает 2-5% по объему. Получение чистого озона - технически сложная задача и до настоящего времени еще нерешенная. Существует способ отделения кислорода от смесей путем низкотемпературной ректификации газовых смесей. Однако пока еще не удалось исключить опасность взрыва озона при ректификации. В исследовательской практике часто используют прием двойного намораживания озона жидким азотом, позволяющий получить концентрированный озон. Более безопасным является метод получения концентрированного озона путем адсорбции - десорбции, когда поток газовой смеси продувают через слой охлажденного (-80°С) силикагеля, а затем адсорбент продувают инертным газом (азотом или гелием). Таким методом можно получить соотношение озон: кислород =9:1, т. е. высококонцентрированный озон.
Использование в промышленных целях концентрированного озона как окислительного компонента незначительно.

Химические свойства озона

Характерными химическими свойствами озона в первую очередь следует считать его нестойкость, способность быстро разлагаться, и высокую окислительную активность.
Для озона установлено окислительное число И, которое характеризует число атомов кислорода, отдаваемых озоном окисляемому веществу. Как показали опыты, оно может быть равным 0,1, 3. В первом случае озон разлагается с увеличением объема: 2Оз--->ЗО2, во втором он отдает окисляемому веществу один атом кислорода: О3 ->О2+О (при этом, объем не увеличивается), и в третьем случае происходит присоединение озона к окисляемому веществу: О3->ЗО (при этом объем его уменьшается) .
Окислительными свойствами характеризуются химические реакции озона с неорганическими веществами.
Озон окисляет все металлы, за исключением золота и группы платины. Сернистые соединения окисляются им до сернокислых, нитриты - в нитраты. В реакциях с соединениями йода и брома озон проявляет восстановительные свойства, и на этом основан ряд методов его количественного определения. В реакцию с озоном вступают азот, углерод и их окислы. В реакции озона с водородом образуются гидроксильные радикалы: Н+О3-> HO+O2. Окислы азота реагируют с озоном быстро, образуя высшие окислы:
NO+Оз->NO2+O2;
NO2+O3----->NO3+O2;
NO2+O3->N2O5.
Аммиак окисляется озоном в азотнокислый аммоний.
Озон разлагает галогеноводороды и переводит низшие окислы в высшие. Галогены, участвующие в качестве активаторов процесса, также образуют высшие окислы.
Восстановительный потенциал озон - кислород достаточно высокий и в кислой среде определен величиной 2,07 В, а в щелочном растворе - 1,24 В. Сродство озона с электроном определено величиной в 2 эВ, и только фтор, его окислы и свободные радикалы обладают более сильным сродством к электрону.
Высокое окислительное действие озона было использовано для перевода ряда трансурановых элементов в семивалентное состояние, хотя высшее валентное состояние их равно 6. Реакция озона с металлами переменной валентности (Сг, Сог и др.) находит практическое применение при получении исходного сырья в производстве красителей и витамина PP.
Щелочные и щелочно-земельные металлы под действием озона окисляются, а их гидроокиси образуют озониды (триоксиды). Известны озониды давно, о них упоминал еще в 1886 г. французский химик-органик Шарль Адольф Вюрц. Они представляют собой кристаллическое вещество красно-коричневого цвета, в решетку молекул которого входят однократно отрицательные ионы озона (O3-), чем и обусловлены их парамагнитные свойства. Предел термической устойчивости озонидов -60±2° С, содержание активного кислорода - 46% по весу. Как многие пе-рекисные соединения озониды щелочных металлов нашли широкое применение в регенеративных процессах.
Озониды образуются в реакциях озона с натрием, калием, рубидием, цезием, которые идут через промежуточный неустойчивый комплекс типа М+ О- Н+ O3--с дальнейшей реакцией с озоном, в результате чего образуется смесь озонида и водного гидрата окиси щелочного металла.
Озон активно вступает в химическое взаимодействие со многими органическими соединениями. Так, первичным продуктом взаимодействия озона с двойной связью непредельных соединений является малозоид, который нестоек и распадается на биполярный ион и карбонильные соединения (альдегид или кетон). Промежуточные продукты, которые образуются в этой реакции, вновь соединяются в другой последовательности, образуя озо-нид. В присутствии веществ, способных вступать в реакцию с биполярным ионом (спирты, кислоты), вместо озонидов образуются различные перекисные соединения.
Озон активно вступает в реакцию с ароматическими соединениями, при этом реакция идет как с разрушением ароматического ядра, так и без его разрушения.
В реакциях с насыщенными углеводородами озон вначале распадается с образованием атомарного кислорода, который инициирует цепное окисление, при этом выход продуктов окисления соответствует расходу озона. Взаимодействие озона с насыщенными углеводородами протекает как в газовой фазе, так и в растворах.
С озоном легко реагируют фенолы, при этом происходит разрушение последних до соединений с нарушенным ароматическим ядром (типа хиноина), а также малотоксичных производных непредельных альдегидов и кислот.
Взаимодействие озона с органическими соединениями находит широкое применение в химической промышленности и в смежных отраслях. Использование реакции озона с непредельными соединениями позволяет получать искусственным путем различные жирные кислоты, аминокислоты, гормоны, витамины и полимерные материалы; реакции озона с ароматическими углеводородами - дифениловую кислоту, фталевый диальдегид и фталевую кислоту, глиоксалевую кислоту и др.
Реакции озона с ароматическими углеводородами легли в основу разработки методов дезодорации различных сред, помещений, сточных вод, абгазов, а с серосодержащими соединениями - в основу разработки методов очистки сточных вод и отходящих газов различных производств, включая сельское хозяйство, от серосодержащих вредных соединений (сероводород, меркаптаны, сернистый ангидрид).

Похожие публикации