Fjala "shtresa e ozonit", e cila u bë e famshme në vitet '70. shekulli i kaluar, prej kohësh është vendosur në avantazh. Në të njëjtën kohë, pak njerëz e kuptojnë vërtet se çfarë do të thotë ky koncept dhe pse shkatërrimi i shtresës së ozonit është i rrezikshëm. Një mister edhe më i madh për shumë është struktura e molekulës së ozonit, e megjithatë lidhet drejtpërdrejt me problemet e shtresës së ozonit. Le të mësojmë më shumë për ozonin, strukturën e tij dhe aplikimet industriale.
Çfarë është ozoni
Ozoni, ose siç quhet edhe oksigjeni aktiv, është një gaz k altërosh me erë të fortë metalike.
Kjo substancë mund të ekzistojë në të tre gjendjet e grumbullimit: të gaztë, të ngurtë dhe të lëngët.
Në të njëjtën kohë, në natyrë, ozoni shfaqet vetëm në formën e një gazi, duke formuar të ashtuquajturën shtresë të ozonit. Është për shkak të ngjyrës së tij të k altër që qielli duket blu.
Si duket një molekulë ozoni
Nofka juaj është aktivoksigjen” ozoni i marrë për shkak të ngjashmërisë së tij me oksigjenin. Pra, elementi kryesor kimik aktiv në këto substanca është oksigjeni (O). Megjithatë, nëse një molekulë oksigjeni përmban 2 nga atomet e saj, atëherë molekula e ozonit (formula - O3) përbëhet nga 3 atome të këtij elementi.
Për shkak të kësaj strukture, vetitë e ozonit janë të ngjashme me ato të oksigjenit, por më të theksuara. Në veçanti, si O2, O3është oksiduesi më i fortë.
Dallimi më i rëndësishëm midis këtyre substancave "të lidhura", i cili është jetik për të kujtuar të gjithë, është si vijon: ozoni nuk mund të marrë frymë, ai është toksik dhe, nëse thithet, mund të dëmtojë mushkëritë apo edhe të vrasë një person.. Në të njëjtën kohë, O3 është perfekt për pastrimin e ajrit nga papastërtitë toksike. Nga rruga, është pikërisht për shkak të kësaj që është kaq e lehtë të marrësh frymë pas shiut: ozoni oksidon substancat e dëmshme që gjenden në ajër dhe pastrohet.
Modeli i molekulës së ozonit (i përbërë nga 3 atome oksigjeni) duket paksa si imazhi i një këndi dhe madhësia e tij është 117°. Kjo molekulë nuk ka elektrone të paçiftuara dhe për këtë arsye është diamagnetike. Përveç kësaj, ai ka polaritet, megjithëse përbëhet nga atome të të njëjtit element.
Dy atome të një molekule të caktuar janë të lidhur fort me njëri-tjetrin. Por lidhja me të tretën është më pak e besueshme. Për këtë arsye, molekula e ozonit (foto e modelit mund të shihet më poshtë) është shumë e brishtë dhe menjëherë pas formimit ajo prishet. Si rregull, në çdo reaksion zbërthimi lëshohet O3 oksigjen.
Për shkak të paqëndrueshmërisë së ozonit, ai nuk mund të prodhohetkorrje dhe magazinim, si dhe transport, si substanca të tjera. Për këtë arsye, prodhimi i tij është më i shtrenjtë se substancat e tjera.
Në të njëjtën kohë, aktiviteti i lartë i molekulave O3lejon që kjo substancë të jetë agjenti më i fortë oksidues, më i fuqishëm se oksigjen dhe më i sigurt se klori.
Nëse një molekulë ozoni shpërbëhet dhe lëshon O2, ky reagim shoqërohet gjithmonë me çlirimin e energjisë. Në të njëjtën kohë, në mënyrë që të ndodhë procesi i kundërt (formimi i O3 nga O2), është e nevojshme të shpenzohen jo më pak.
Në gjendje të gaztë, molekula e ozonit zbërthehet në një temperaturë prej 70°C. Nëse rritet në 100 gradë ose më shumë, reagimi do të përshpejtohet ndjeshëm. Prania e papastërtive gjithashtu përshpejton periudhën e kalbjes së molekulave të ozonit.
Pronat O3
Pavarësisht se në cilën nga tre gjendjet ndodhet ozoni, ai ruan ngjyrën e tij blu. Sa më e fortë të jetë substanca, aq më e pasur dhe më e errët kjo nuancë.
Çdo molekulë ozoni peshon 48 g/mol. Është më i rëndë se ajri, gjë që ndihmon në ndarjen e këtyre substancave.
O3 i aftë për të oksiduar pothuajse të gjitha metalet dhe jometalet (përveç arit, iridiumit dhe platinit).
Gjithashtu, kjo substancë mund të marrë pjesë në reaksionin e djegies, por kjo kërkon një temperaturë më të lartë se sa për O2.
Ozoni është në gjendje të shpërndahet në H2O dhe freon. Në gjendje të lëngshme, mund të përzihet me oksigjen të lëngshëm, azot, metan, argon,tetrakloridi i karbonit dhe dioksidi i karbonit.
Si formohet molekula e ozonit
MolekulatO3 formohen duke bashkuar atomet e lira të oksigjenit me molekulat e oksigjenit. Ato, nga ana tjetër, shfaqen për shkak të ndarjes së molekulave të tjera O2 për shkak të ndikimit në to të shkarkimeve elektrike, rrezeve ultravjollcë, elektroneve të shpejta dhe grimcave të tjera me energji të lartë. Për këtë arsye, era specifike e ozonit mund të ndihet pranë aparateve elektrike ndezëse ose llambave që lëshojnë dritë ultravjollcë.
Në një shkallë industriale, O3 izolohet duke përdorur gjeneratorë elektrikë të ozonit ose ozonizues. Në këto pajisje, një rrymë elektrike e tensionit të lartë kalon përmes një rryme gazi që përmban O2, atomet e të cilit shërbejnë si "material ndërtimi" për ozonin.
Ndonjëherë në këto makina injektohet oksigjen i pastër ose ajër i zakonshëm. Cilësia e ozonit që rezulton varet nga pastërtia e produktit fillestar. Pra, O3, e destinuar për trajtimin e plagëve, është nxjerrë vetëm nga O2..
Historia e zbulimit të ozonit
Duke kuptuar se si duket molekula e ozonit dhe si është formuar, ia vlen të njiheni me historinë e kësaj substance.
U sintetizua për herë të parë nga studiuesi holandez Martin Van Marum në gjysmën e dytë të shekullit të 18-të. Shkencëtari vuri re se pasi kalonte shkëndijat elektrike nëpër një enë me ajër, gazi në të ndryshoi vetitë e tij. Në të njëjtën kohë, Van Marum nuk e kuptoi që ai kishte izoluar molekulat e një të rejesubstanca.
Por kolegu i tij gjerman i quajtur Sheinbein, duke u përpjekur të zbërthejë H2O në H dhe O2 me ndihmën e energjisë elektrike, vuri re deri në lëshimin e gazit të ri me erë të fortë. Pas shumë kërkimesh, shkencëtari përshkroi substancën që zbuloi dhe i dha emrin "ozon" për nder të fjalës greke për "erë".
Aftësia për të vrarë kërpudhat dhe bakteret, si dhe për të reduktuar toksicitetin e përbërjeve të dëmshme, të cilat posedonte substanca e hapur, interesoi shumë shkencëtarë. 17 vjet pas zbulimit zyrtar të O3, Werner von Siemens krijoi aparatin e parë për të sintetizuar ozonin në çdo sasi. Dhe 39 vjet më vonë, i shkëlqyeri Nikola Tesla shpiku dhe patentoi gjeneratorin e parë të ozonit në botë.
Ishte kjo pajisje që u përdor për herë të parë në Francë në impiantet e trajtimit të ujit të pijshëm pas 2 vitesh. Që nga fillimi i shekullit XX. Evropa ka filluar të kalojë në ozonimin e ujit të pijshëm për pastrimin e tij.
Perandoria Ruse e përdori për herë të parë këtë teknikë në vitin 1911 dhe pas 5 vjetësh, në vend u pajisën pothuajse 4 duzina instalimesh për pastrimin e ujit të pijshëm duke përdorur ozonin.
Sot, ozonimi i ujit gradualisht po zëvendëson klorinimin. Kështu, 95% e të gjithë ujit të pijshëm në Evropë pastrohet duke përdorur O3. Kjo teknikë është gjithashtu shumë e popullarizuar në SHBA. Në CIS, ajo është ende në studim, sepse megjithëse kjo procedurë është më e sigurt dhe më e përshtatshme, është më e shtrenjtë se klorifikimi.
aplikacionet e ozonit
Përveç trajtimit të ujit, O3 ka një sërë përdorimesh të tjera.
- Ozoni përdoret si zbardhues në prodhimin e letrës dhe tekstileve.
- Oksigjeni aktiv përdoret për dezinfektimin e verërave, si dhe për të përshpejtuar procesin e plakjes së konjakëve.
- Vajra të ndryshëm vegjetal rafinohen duke përdorur O3.
- Shumë shpesh kjo substancë përdoret për përpunimin e produkteve që prishen, si mishi, vezët, frutat dhe perimet. Kjo procedurë nuk lë gjurmë kimike, si me klorin ose formaldehidin, dhe produktet mund të ruhen shumë më gjatë.
- Ozoni sterilizon pajisjet dhe rrobat mjekësore.
- Gjithashtu O3 i pastruar përdoret për procedura të ndryshme mjekësore dhe kozmetike. Në veçanti, me ndihmën e tij në stomatologji, ata dezinfektojnë zgavrën me gojë dhe mishrat e dhëmbëve, si dhe trajtojnë sëmundje të ndryshme (stomatiti, herpesi, kandidiaza orale). Në vendet evropiane O3 është shumë popullor për dezinfektimin e plagëve.
- Vitet e fundit, pajisjet portative shtëpiake për filtrimin e ajrit dhe ujit duke përdorur ozonin janë bërë shumë të njohura.
Shresa e ozonit - çfarë është ajo?
Në një distancë prej 15-35 km mbi sipërfaqen e Tokës ndodhet shtresa e ozonit, ose, siç quhet ndryshe, ozonosfera. Në këtë vend, O3 shërben si një lloj filtri për rrezatimin e dëmshëm diellor.
Nga vjen një sasi e tillë e një lënde nëse molekulat e saj janë të paqëndrueshme? Nuk është e vështirë t'i përgjigjemi kësaj pyetjeje, nëse kujtojmë modelin e molekulës së ozonit dhe metodën e formimit të saj. Pra, oksigjeni, i përbërë nga 2molekulat e oksigjenit, duke hyrë në stratosferë, nxehen atje nga rrezet e diellit. Kjo energji është e mjaftueshme për të ndarë O2 në atome, nga të cilat formohet O3. Në të njëjtën kohë, shtresa e ozonit jo vetëm që përdor një pjesë të energjisë diellore, por edhe e filtron atë, thith rrezatimin e rrezikshëm ultravjollcë.
Më sipër u tha se ozoni tretet nga freonet. Këto substanca të gazta (të përdorura në prodhimin e deodorantëve, aparateve të zjarrit dhe frigoriferëve), pasi të lëshohen në atmosferë, ndikojnë në ozonin dhe kontribuojnë në dekompozimin e tij. Si rezultat, në ozonosferë shfaqen vrima përmes të cilave rrezet diellore të pafiltruara hyjnë në planet, të cilat kanë një efekt shkatërrues në organizmat e gjallë.
Pas shqyrtimit të veçorive dhe strukturës së molekulave të ozonit, mund të konkludojmë se kjo substancë, megjithëse e rrezikshme, është shumë e dobishme për njerëzimin nëse përdoret siç duhet.
