Ozon ialah gas. Tidak seperti kebanyakan yang lain, ia tidak telus, tetapi mempunyai warna ciri dan juga bau. Ia hadir dalam atmosfera kita dan merupakan salah satu komponen terpentingnya. Apakah ketumpatan ozon, jisimnya dan sifat-sifat lain? Apakah peranannya dalam kehidupan planet ini?
Gas Biru
Dalam kimia, ozon tidak mempunyai tempat yang berasingan dalam jadual berkala. Ini kerana ia bukan unsur. Ozon ialah pengubahsuaian alotropik atau variasi oksigen. Seperti dalam O2, molekulnya hanya terdiri daripada atom oksigen, tetapi tidak mempunyai dua, tetapi tiga. Oleh itu, formula kimianya kelihatan seperti O3.
Ozon ialah gas biru. Ia mempunyai bau pedas yang jelas mengingatkan klorin jika kepekatannya terlalu tinggi. Adakah anda masih ingat bau kesegaran dalam hujan? Ini adalah ozon. Terima kasih kepada harta ini, ia mendapat namanya, kerana daripada bahasa Yunani kuno "ozon" ialah "bau".
Molekul gas adalah polar, atom-atom di dalamnya disambungkan pada sudut 116, 78°. Ozon terbentuk apabila atom oksigen bebas dilekatkan pada molekul O2. Ia berlaku dalammasa pelbagai tindak balas, contohnya, pengoksidaan fosforus, nyahcas elektrik atau penguraian peroksida, di mana atom oksigen dibebaskan.
Sifat ozon
Di bawah keadaan biasa, ozon wujud sebagai gas dengan berat molekul hampir 48 g/mol. Ia adalah diamagnetik, iaitu, ia tidak boleh tertarik kepada magnet, sama seperti perak, emas atau nitrogen. Ketumpatan ozon ialah 2.1445 g/dm³.
Dalam keadaan pepejal, ozon memperoleh warna hitam kebiruan, dalam keadaan cair, warna nila hampir dengan ungu. Takat didih ialah 111.8 darjah Celsius. Pada suhu sifar darjah, ia larut dalam air (hanya dalam air tulen) sepuluh kali lebih baik daripada oksigen. Ia bercampur baik dengan metana cecair, nitrogen, fluorin, argon, dan dalam keadaan tertentu dengan oksigen.
Di bawah tindakan beberapa pemangkin, ia mudah teroksida, membebaskan atom oksigen bebas. Berhubung dengannya, ia serta-merta menyala. Bahan ini mampu mengoksidakan hampir semua logam. Hanya platinum dan emas tidak boleh menerima tindakannya. Ia memusnahkan pelbagai sebatian organik dan aromatik. Membentuk ammonium nitrit apabila bersentuhan dengan ammonia, memusnahkan ikatan karbon berganda.
Hadir dalam atmosfera dalam kepekatan tinggi, ozon terurai secara spontan. Dalam kes ini, haba dibebaskan dan molekul O2 terbentuk. Semakin tinggi kepekatannya, semakin kuat tindak balas pembebasan haba. Apabila kandungan ozon melebihi 10%, ia disertai dengan letupan. Dengan meningkatkan suhu dan mengurangkan tekanan, atau melalui sentuhan denganBahan organik mengurai O3 lebih cepat.
Sejarah penemuan
Dalam kimia, ozon tidak diketahui sehingga abad ke-18. Ia ditemui pada tahun 1785 berkat bau yang didengari ahli fizik Van Marum di sebelah mesin elektrostatik yang berfungsi. 50 tahun lagi selepas itu, gas itu tidak muncul dalam eksperimen dan penyelidikan saintifik.
Saintis Christian Schonbein pada tahun 1840 mengkaji pengoksidaan fosforus putih. Semasa eksperimen, dia berjaya mengasingkan bahan yang tidak diketahui, yang dipanggil "ozon". Ahli kimia mula memahami kajian sifatnya dan menerangkan cara mendapatkan gas yang baru ditemui.
Tidak lama kemudian, saintis lain menyertai penyelidikan bahan tersebut. Ahli fizik terkenal Nikola Tesla juga membina penjana ozon yang pertama. Penggunaan industri O3 bermula pada akhir abad ke-19 dengan kemunculan pemasangan pertama untuk membekalkan air minuman ke rumah. Bahan itu digunakan untuk pembasmian kuman.
Ozon di atmosfera
Bumi kita dikelilingi oleh cangkang udara yang tidak kelihatan - atmosfera. Tanpanya, kehidupan di planet ini tidak mungkin. Komponen udara atmosfera: oksigen, ozon, nitrogen, hidrogen, metana dan gas lain.
Ozon tidak wujud dengan sendirinya dan hanya berlaku akibat tindak balas kimia. Berhampiran dengan permukaan Bumi, ia terbentuk akibat nyahcas elektrik kilat semasa ribut petir. Secara luar biasa, ia muncul disebabkan oleh pelepasan ekzos daripada kereta, kilang, asap petrol dan loji kuasa haba.
Ozon lapisan bawah atmosfera dipanggil permukaan atau troposfera. Terdapat juga stratosfera. Ia berlaku di bawah pengaruh sinaran ultraviolet yang datang dari matahari. Ia terbentuk pada jarak 19-20 kilometer di atas permukaan planet dan terbentang hingga ketinggian 25-30 kilometer.
O3 Stratosfera membentuk lapisan ozon planet, yang melindunginya daripada sinaran suria yang kuat. Ia menyerap kira-kira 98% sinaran ultraungu dengan panjang gelombang yang mencukupi untuk menyebabkan kanser dan luka bakar.
Menggunakan bahan
Ozon ialah pengoksida dan pemusnah yang sangat baik. Harta ini telah lama digunakan untuk membersihkan air minuman. Bahan tersebut mempunyai kesan buruk terhadap bakteria dan virus yang berbahaya kepada manusia, dan apabila teroksida, ia bertukar menjadi oksigen yang tidak berbahaya.
Ia boleh membunuh walaupun organisma yang tahan klorin. Di samping itu, ia digunakan untuk membersihkan air sisa daripada produk minyak yang berbahaya kepada alam sekitar, sulfida, fenol, dsb. Amalan sebegitu biasa berlaku terutamanya di Amerika Syarikat dan beberapa negara Eropah.
Ozon digunakan dalam perubatan untuk membasmi kuman instrumen, dalam industri ia digunakan untuk melunturkan kertas, menulenkan minyak, dan mendapatkan pelbagai bahan. Penggunaan O3 untuk membersihkan udara, air dan premis dipanggil pengozonan.
Ozon dan manusia
Walaupun semua sifatnya yang bermanfaat, ozon boleh berbahaya kepada manusia. Sekiranya terdapat lebih banyak gas di udara daripada yang boleh diterima oleh seseorang, keracunan tidak dapat dielakkan. Di Rusia, norma yang dibenarkanialah 0.1 µg/L.
Apabila kadar ini melebihi, tanda-tanda biasa keracunan kimia muncul, seperti sakit kepala, kerengsaan membran mukus, pening. Ozon mengurangkan daya tahan tubuh terhadap jangkitan yang dihantar melalui saluran pernafasan, dan juga mengurangkan tekanan darah. Kepekatan gas melebihi 8–9 µg/L boleh menyebabkan edema pulmonari dan juga kematian.
Pada masa yang sama, agak mudah untuk mengenali ozon di udara. Bau "kesegaran", klorin atau "udang udang" (seperti yang didakwa Mendeleev) jelas boleh didengari walaupun dengan kandungan bahan yang rendah.
