ОЗОН

ОЗОН (франц. ozone < грец. ozon — пахучий) — О3, алотропна форма Оксигену, проста речовина. За нормальних умов О. — газ синього кольору з характерним запахом. Рідкий О. — темно-синя рідина. Твердий О. — темно-фіолетові кристали; Tпл–192,7 °С, Ткип–111,9 °С. О. здатний до переохолодження. Нижче за –180 °С О. змішується з О2 у всіх співвідношеннях. Нижче за цю температуру виникає розшарування цих газів на дві фази. О. краще розчиняється у воді, ніж О2, але при цьому підвищується швидкість його розкладання. Домішки ще більше її підсилюють. О. добре розчиняється у багатьох органічних розчинниках. У природі О. міститься в атмосфері і його концентрація дуже низька (~10–7–10–6%), хоча вона і підвищується зі збільшенням висоти (максимум — близько 20–30 км). Озоновий шар відіграє велику роль для розвитку життя на Землі: поглинаючи УФ-випромінювання з космосу, він захищає все живе, а поглинаючи ІЧ-випромінювання Землі, він захищає її від охолодження.

О. у промисловості одержують при тихому електричному розряді в озонаторах, але він також утворюється під час процесів, які супроводжуються виділенням атомарного Оксигену (розклад пероксидів, окиснення Фосфору, електроліз оксигенвмісних кислот тощо), а також при дії короткохвильового випромінювання та потоків швидких частинок (електронів, протонів та ін.) на кисень. У природі О. утворюється при газовому розряді та при повільному окисненні смоли хвойних дерев. О. також утворюється під час роботи копіювальних апаратів, тому, працюючи з ними, слід бути обережним. Будову молекули О. можна зобразити схемою Ozon.eps, що підтверджується рівними міжатомними відстанями між атомами (0,128 нм). Таким чином, кратність зв’язку в молекулі О. становить 1,5, а один із атомів Оксигену має максимальний ступінь окиснення +4, тому О. виявляє сильні окисні властивості. Він окиснює всі метали (за винятком Au та платинових металів). Навіть дуже стійкий до окиснення Ag під дією О. перетворюється на пероксид аргентуму:

2Ag + 2O3 = Ag2O2 + 2O2

Але в реакції з Н2О2 О. виступає як відновник:

Н2О2 + О3 = Н2О + 2О2

При взаємодії О. з лужними металами утворюються озоніди:

К + О3 = КО3

О. — нестійка молекула. За нормальних умов швидкість його розкладання мала, але вона прискорюється під дією NO, Cl2 у гомогенних системах та важких металах та їх оксидів — у гетерогенних. Прискорює її і підвищення температури. О. добре адсорбується силікагелем та алюмогелем, що підвищує його стабільність. Це дозволяє використовувати адсорбцію для добування О. з розчинів та газових сумішей. При значних концентраціях розкладення О. відбувається з вибухом. О. дуже токсичний. У людини тривале перебування в атмосфері з концентрацією О. ~10–5% спричиняє головний біль та подразнення слизової оболонки. Крім того, характерною рисою токсичності О. є ефект звикання, тобто після кількагодинного перебування в атмосфері з концентрацією О., близькою до ГДК, до нього на кілька тижнів виробляється імунітет. При концентрації 10–5% О. має різкий подразнювальний запах, який відчувається навіть при нижчих концентраціях. Це знижує ризик отруєння при роботі з О. Використання О. зумовлено його окисними, а також антибактеріальними та дезінфікуючими властивостями. Його застосовують для екологічно чистого знезараження води, яка набуває хороших гігієнічних та смакових якостей. Також О. використовується для очищення стічних промислових вод. У харчовій промисловості О. використовується як бактерицидний засіб у холодильних установках, на консервних, пивоварних та інших заводах. Як окисник О. застосовується для відбілювання паперу, мастил тощо, а також у виробництві деяких хімічних речовин (ваніліну, камфори, жирних кислот тощо). У дуже невеликих концентраціях О. використовують для дезодорації повітря. Останнім часом у медичній практиці все частіше застосовують озонотерапію. Застосування О. у терапевтичних дозах сприяє підвищенню ефективності кровообміну за рахунок розширення судин, поліпшенню постачання тканин киснем, зменшенню в’язкості крові. При цьому знижується ризик тромбоутворення, поліпшується обмін речовин, зв’язуються та виводяться з організму органічні недоокиснені продукти жирового обміну, які спричиняють розвиток атеросклерозу. Озонотерапію застосовують у хірургії, акушерстві, гінекології, урології, при серцево-судинних, шкірно-венеричних захворюваннях, гіпертонії та в косметології.

Кожинов В.Ф. Озонирование питьевой воды. — М., 1961; Краткая химическая энциклопедия. — М., 1988; Левитин Е.Я., Бризицкая А.Н., Клюева Р.И. Общая и неорганическая химия. — Х., 2002; Прокофьева И.А. Атмосферный Озон. — М.–Л., 1951.