khimie.ru

Появление озона наблюдается всегда, когда происходит электрический разряд в воздухе, например, в помещении, где работает электрическая машина или искровой генератор. Озон узнают по характерному запаху, от которого он и получил свое название (пахнуть). Уже в 1785 г. ван Марум отметил появление этого запаха при работе электрической машины. Шенбайн, давший название этому веществу, констатировал (1840), что оно образуется при электролизе разбавленной серной кислоты. Озон получается также при медленном окислении влажного белого фосфора на воздухе, при разложении богатых кислородом веществ (перманганат, дихромат) концентрированной серной кислотой. Кроме того, он образуется при действии фтора на воду и при действии ультрафиолетовых лучей на кислород воздуха. Поэтому запах озона всегда ощущается вблизи кварцевой ртутной лампы.

Для получения озона в настоящее время обычно пользуются действием тихого электрического разряда на кислород в озонаторе Сименса. Основную часть такого озонатора составляют две вставленные одна в другую стеклянные трубки, между которыми пропускают озонируемый, хорошо высушенный кислород (или воздух). Стеклянные трубки покрыты обкладками, через которые проходит переменный ток высокого напряжения; таким образом, через кислород проходят тихие разряды. Под их действием небольшая часть кислорода превращается в озон. Большего обогащения кислорода озоном можно достигнуть, пропуская его последовательно через несколько озонаторов. Таким путем легко можно получить озон − кислородные смеси с содержанием озона до 10 % и более.

Чистый озон можно выделить из озонокислородной смеси сжижением. Уже в газообразном состоянии озон окрашен в голубой цвет; в жидком состоянии он темно-синий, почти черный. Как нашел Ризенфельд, при низких температурах озон не во всех отношениях смешивается с воздухом.

При распаде озона освобождаются значительные количества тепла: О₃ = 3/2O₂ + 34,2 ккал (при постоянном объеме). Поэтому чистый озон легко взрывается.

Разбавленный озон при обычных температурах распадается очень медленно. Кроме нагревания, сильно ускоряют распад некоторые вещества, например, диоксид марганца, оксид свинца, натронная известь; распад ускоряется и при облучении ультрафиолетовым светом.

Работа с разбавленным озоном, получаемым в озонаторе, не описана. Следует только учитывать, что в больших концентрациях озон разъедает слизистую дыхательных путей. Резиновые шланги разрушаются озоном моментально. Поэтому соединения трубок нужно уплотнять ртутью. На органические соединения озон, как правило, действует очень энергично уже при обычных температурах: под действием озона выцветают органические краски, разрушаются микроорганизмы. Многие вещества, такие, как эфир, спирт, светильный газ, смоченная скипидаром вата, при действии озонированного воздуха воспламеняются. При осторожном действии озона на ненасыщенпые органические соединения часто получаются так называемые озониды, причем озон присоединяется по месту двойной связи. Озониды, как правило, очень неустойчивые соединения, легко разлагаются водой. Эту реакцию часто можно использовать для установления строения органического соединения или в препаративных целях.

Озон, как правило, взаимодействует со многими веществами, с которыми кислород при обычных температурах реагировать не может. При действии озона черный сульфид свинца РbS переходит в белый сульфат РbSO₄, белый гидроксид свинца (II) Рb(ОН)₂ переходит в коричневый диоксид РbО₂. Особенно характерным для озона свойством является способность чернить металлическое серебро с образованием пероксида серебра АgО. Для количественного определения озона в большинстве случаев пользуются реакцией с йодидом калия в нейтральном водном растворе O₃ + 2КI + Н₂O = I₂ + 2КОН + O₂. Выделяющийся йод при подкислении оттитровывают тиосульфатом.