Химические и физические свойства озона
ОЗОН (от греч. ozon-пахнущий) О3. Озон – это аллотропная модификация кислорода, состоящая не из двух атомов кислорода, как «обычный» кислород, а из трех. Плотность газообразного озона по кислороду 1,5, по воздуху 1,62. tпл — 192,7°С, tkип — 112°С. Ниже tkип озон — темно-синяя жидкость, плотность 1,71 г/см3 (при — 183°С).
Молекула О3 неустойчива и самопроизвольно превращается в O2 с выделением тепла. При небольших концентрациях (без посторонних примесей) озон разлагается медленно. Нагревание и контакт озона с ничтожными количествами органических веществ, некоторых металлов или их окислов резко ускоряет превращение. Наоборот, присутствие небольших количеств HNO3 стабилизирует озон, а в сосудах из стекла, некоторых пластмасс или чистых металлов озон при —78°С практически не разлагается.
|
Период полураспада озона в воздухе |
|
|
Температура воздуха, °C |
Время |
|
-50 |
3 месяца |
|
-35 |
18 дней |
|
-25 |
8 дней |
|
20 |
3 дня |
|
120 |
1.5 часа |
|
250 |
1.5 секунды |
Растворимость озона в воде 0,394г/л (при 0°С), т.е. в 15 раз больше, чем у кислорода.
В водном растворе распад озона медленно идет при комнатной температуре и заметно ускоряется с ростом рН.
|
Период полураспада озона в воде |
|
|
Температура |
Время |
|
C° |
мин. |
|
15 |
30 |
|
20 |
20 |
|
25 |
15 |
|
30 |
12 |
|
35 |
8 |
Озон — один из наиболее сильных окислителей (гораздо сильнее обычного кислорода). Он окисляет все металлы (за исключением Au и платиновых), а также большинство других элементов. При действии на некоторые неорганические и органические соединения образует озониды и перекисные соединения. Присутствие озона в газовой смеси можно установить по реакции («Обычный» кислород O2 в реакцию KI не вступает):
O3 + 2KI + H2O = I2 + O2 + 2KOH
Сильные окислительные свойства озона позволяют использовать его при получении многих органических веществ, для отбеливания бумаги, масел и т.д. Озон убивает микроорганизмы, поэтому его применяют для очистки воды и воздуха (озонирование).