khimie.ru

Озон — душистый газ. В стратосфере под действием ультрафиолетовых лучей на высоте 15-30 км над уровнем океана из молекулярного кислорода образуется озон. Озоновый слой очень разрежен и если при обычном атмосферном давлении его сжечь, то он будет иметь толщину приблизительно 2-3 мм. Несмотря на это, озон является надежным щитом от палящих и смертоносных ультрафиолетовых лучей. Молекулы озона впитывают ультрафиолетовые лучи. Если бы внезапно исчез защитный слой озона, жизнь на Земле была бы быстро уничтожена этими лучами.

Тот факт, что озон в нижних слоях атмосферы образуется в малых количествах (вызывается молниями), объясняется свежесть в воздухе после грозы. Некоторые считают, что воздух в хвойных лесах имеет повышенное содержание озона. На самом деле в лесном воздухе озона вообще нет, потому что при наличии многих органических веществ, которые легко им окисляются, существование озона просто невозможно.

Кроме чисто физических методов добывания (действии тихого электрического разряда в озонатор и ультрафиолетового излучения ртутно-кварцевой лампы), озон, а точнее озонированным кислород, В лабораториях можно добыть также химическим способом, например действием охлажденной концентрированной Н₂SO₄ на сухие ВаO₂ или КМnO₄ (нагревать смеси опасно):

ВаO₂ + H₂SO₄ = ВаSO₄ + H₂O₂,

H₂O₂ → H₂O + O,

2O = O₂↑;            3O = O₃↑.

Часто озонированный кислород с достаточно высоким содержанием озона (12,5% и выше) добывают электролизом перхлоратной или серной кислот с платиновыми электродами (озонированный кислород выделяется на аноде). Для выделения чистого озона его смесь с кислородом сжижают при охлаждении жидким воздухом. Более летучий кислород отсасывают и отгоняют в вакууме. Жидкий озон-темно-фиолетовая жидкость. Если ее охладить до -251,5 °С, она замерзает.

Интересно, что чистый газообразный озон взрывается даже от дыхания. От удара, сотрясения, при переливании из одного резервуара в другой, а то и просто нередко от контакта с горючими веществами, может взрываться и жидкий озон. Поэтому жидкий озон можно применять как окислитель в ракетных двигателях не в чистом виде, а в виде растворов в жидком кислороде. И хотя от замены чистого озона его растворами теплотворная способность ракетного топлива несколько снижается, зато устраняется опасность взрыва.

Почему же «душистый газ» такой непрочный? Причина этого заключается в том, что озон — эндотермическое соединение, поскольку при его образовании поглощается немало энергии:

3O₂ = 2O₃ — 68 ккал.

Значительный избыток энергии в молекулах озона и обуславливает их низкую устойчивость. Во время разложения озона эта энергия освобождается.

Натянутая резина в среде озона разрывается. Это происходит вследствие того, что длинные молекулы каучука легко окисляются озоном и разрушаются, вследствие чего резина теряет свою эластичность и упругость, становится хрупкой. Это явление называют «химическим ножом».

Также озон разрушает эритроциты крови. Кроме того, этот опасный газ вызывает глубокие наследственные изменения (мутации) в генах человека, а это может привести к тому, что дети будут рождаться калеками. Новейшие исследования установили, что даже при такой малой концентрация озона в воздухе, как 0,00001% по объему, в течение 10 мин оказывает на человеческий организм такое же пагубное воздействие, как и 250 рентген радиации. Поэтому в технике и в исследовательских лабораториях с «душистым газом» ведут себя чрезвычайно осторожно, соблюдая все правила техники безопасности. На уроках химии и занятиях химического кружка все опыты с озонированным кислородом или воздухом надо проводить под сильной тягой.