Азон - гэта газ блакітнага колеру. Ўласцівасці і прымяненне газу. Азон у атмасферы

Азон - гэта газ. У адрозненне ад многіх іншых ён не празрысты, а мае характэрны колер і нават пах. Ён прысутнічае ў нашай атмасферы і з'яўляецца адным з найважнейшых яе складнікаў. Якая шчыльнасць азону, яго маса і іншыя ўласцівасці? Якая яго роля ў жыцці планеты?

блакітны газ

У хіміі азон не мае асобнага месца ў табліцы Мендзялеева. Усё таму, што ён не з'яўляецца элементам. Азон - гэта аллотропная мадыфікацыя ці ж варыяцыя кіслароду. Як і ў О2, яго малекула складаецца толькі з атамаў кіслароду, але мае іх не два, а тры. Таму яго хімічная формула выглядае як О3.

Азон з'яўляецца газам блакітнага колеру. Ён валодае добра прыкметным рэзкім пахам, якія нагадваюць хлор, калі канцэнтрацыя будзе занадта вялікі. Вы памятаеце пах свежасці падчас дажджу? Гэта і ёсць азон. Дзякуючы такой уласцівасці ён і атрымаў сваю назву, бо з старажытнагрэцкай мовы «азон» - гэта «пахну».

Малекула газу Палярнае, атамы ў ёй злучаюцца пад вуглом 116,78 °. Азон ўтворыцца, калі да малекулы О2 далучаецца свабодны атам кіслароду. Адбываецца гэта падчас розных рэакцый, напрыклад, акіслення фосфару, электрычнага разраду альбо раскладу перакісаў, падчас якіх і вызваляюцца атамы оксигена.

ўласцівасці азону

Пры нармальных умовах азон існуе ў выглядзе газу з малекулярнай масай амаль 48 г / моль. Ён з'яўляецца диамагнетиком, гэта значыць не здольны прыцягвацца да магніта, сапраўды гэтак жа, як срэбра, золата або азот. Шчыльнасць азону складае 2,1445 г / дм³.

У цвёрдым стане азон набывае сінявата-чорны колер, у вадкім - колер індыга, блізкая да фіялетаваму. Тэмпература кіпення пры гэтым складае 111,8 градусаў Цэльсія. Пры тэмпературы нуль градусаў ён раствараецца ў вадзе (толькі ў чыстай) у дзесяць разоў лепш кіслароду. Ён выдатна змешваецца з вадкім метанам, азотам, фторам, аргонам, а пры пэўных умовах і з кіслародам.

Пад дзеяннем шэрагу каталізатараў лёгка акісляецца, вылучаючы пры гэтым свабодныя атамы кіслароду. Злучаючыся з ім, тут жа запальваецца. Рэчыва здольна акісліць практычна ўсе металы. Не паддаюцца яго дзеяння толькі плаціна і золата. Ён разбурае розныя арганічныя і араматычныя злучэння. У выпадку кантакту з аміякам ўтварае нітрыт амонія, разбурае падвойныя вугляродныя сувязі.

Прысутнічаючы ў атмасферы ў вялікіх канцэнтрацыях, азон самаадвольна раскладаецца. Пры гэтым вылучаецца цяпло і ўтворыцца малекула О2. Чым вышэй яго канцэнтрацыя, тым мацней рэакцыя цеплавыдзялення. Пры ўтрыманні азону больш за 10% яна суправаджаецца выбухам. Пры павелічэнні тэмпературы і зніжэнні ціску ці пры кантакце з арганічнымі рэчывамі разлажэнне О3 адбываецца хутчэй.

Гісторыя адкрыцця

У хіміі азон не быў вядомы да XVIII стагоддзя. Знойдзены ён быў у 1785 годзе, дзякуючы паху, які фізік Ван Марум пачуў побач з якая працуе электрастатычнай машынай. Яшчэ 50 гадоў пасля гэтага газ ніяк не фігураваў у навуковых эксперыментах і даследаваннях.

Вучоны Крысціян Шёнбейн ў 1840 году вывучаў акісленне белага фосфару. Падчас эксперыментаў яму ўдалося вылучыць невядомае рэчыва, якое ён назваў «азон». Хімік ўшчыльную заняўся вывучэннем яго уласцівасцяў і апісаў спосабы атрымання зноў адкрытага газу.

Неўзабаве да даследаванняў рэчывы падключыліся і іншыя навукоўцы. Знакаміты фізік Нікола Тэсла нават збудаваў першы ў гісторыі генератар азону. Прамысловае выкарыстанне О3 пачалося ў канцы XIX стагоддзя са з'яўленнем першых установак для падачы ў дамы пітной вады. Рэчыва ўжывалі для дезинфицирования.

Азон у атмасферы

Наша Зямля акружаная нябачнай абалонкай з паветра - атмасферай. Без яе жыццё на планеце была б немагчымая. Складнікі атмасфернага паветра: кісларод, азон, азот, вадарод, метан і іншыя газы.

Сам па сабе азон не існуе і ўзнікае толькі ў выніку хімічных рэакцый. Блізка да паверхні Зямлі ён утвараецца за кошт электрычных разрадаў маланкі ў час навальніцы. Ненатуральным шляхам ён з'яўляецца дзякуючы выкідах выхлапных газаў аўтамабіляў, заводаў, выпарэння бензіну, дзеяння цеплавых электрастанцый.

Азон ніжніх слаёў атмасферы называюць прыземнага або трапасфернай. Існуе і стратасферы. Ён узнікае пад дзеяннем ультрафіялетавага выпраменьвання, які ішоў ад Сонца. Ён утвараецца на адлегласці 19-20 кіламетраў над паверхняй планеты і цягнецца да вышыні 25-30 кіламетраў.

Стратасферы О3 фармуе азонавы пласт планеты, які абараняе яе ад магутнай сонечнай радыяцыі. Ён паглынае прыкладна 98% ультрафіялетавага выпраменьвання з даўжынёй хвалі, дастатковай для ўзнікнення ракавых захворванняў і апёкаў.

прымяненне рэчывы

Азон - гэта выдатны акісляльнік і разбуральнік. Такое ўласцівасць даўно выкарыстоўваецца для ачышчэння пітной вады. Рэчыва пагібельна дзейнічае на небяспечныя для чалавека бактэрыі і вірусы, а само пры акісленні ператвараецца ў бясшкодны кісларод.

Ён здольны забіць нават стойкіх да хлору арганізмаў. Акрамя таго, яго ўжываюць для ачышчэння сцёкавых вод ад пагібельных для навакольнага асяроддзя нафтапрадуктаў, сульфідаў, фенолов і г.д. Такія практыкі распаўсюджаны ў асноўным на тэрыторыі ЗША і некаторых краін Еўропы.

Азон ўжываюць у медыцыне для абеззаражання інструментаў, у прамысловасці з яго дапамогай адбельваюць паперу, чысцяць алею, атрымліваюць розныя рэчывы. Прымяненне О3 для ачысткі паветра, вады і памяшкання называецца азанаванню.

Азон і чалавек

Нягледзячы на ўсе свае карысныя ўласцівасці, азон можа быць небяспечны для чалавека. Калі ў паветры газу апынецца больш, чым можа перанесці чалавек, атручвання не пазбегнуць. У Расеі яго дапушчальная норма складае 0,1 мкг / л.

Пры перавышэнні гэтай нормы з'яўляюцца тыповыя прыкметы хімічнага атручвання, такія як галаўны боль, раздражненне слізістых, галавакружэнне. Азон памяншае супраціў арганізма да інфекцый, якія перадаюцца праз дыхальныя шляхі, а таксама зніжае ціск крыві. Пры канцэнтрацыі газу вышэй 8-9 мкг / л магчымы ацёк лёгкіх і нават смерць.

Пры гэтым распазнаць азон ў паветры досыць лёгка. Пах «свежасці», хлору або «ракаў» (як сцвярджаў Мендзялееў) выразна чутны і пры нязначным змесце рэчывы.