Карта сайта

Свойства вещества:

озон

Синонимы и иностранные названия:

Тип вещества:

Внешний вид:

Внешний вид при разных температурах:

Брутто-формула (по системе Хилла для органических веществ):

Формула в виде текста:

Молекулярная масса (в а.е.м.): 47,998

Температура плавления (в °C):

Температура кипения (в °C):

Растворимость (в г/100 г растворителя или характеристика):

Цвет растворов:

Плотность:

Вкус, запах, гигроскопичность:

Энергии, длины и углы связей молекул вещества:

Описание строения молекул и кристаллов вещества:

Молекула озона имеет угловую форму (угол 117°). Расстояние между центральным и угловыми атомами кислорода (127,8 пм) меньше длины одинарной связи в перекиси водорода (149 пм), но больше длины двойной связи в молекуле кислорода (121 пм).

Некоторые числовые свойства вещества:

Способы получения:

1. Действием тлеющего электрического разряда на кислород в специальном приборе - озонаторе. [Лит.]
   
2. Нагреванием персульфата аммония с концентрированной азотной кислотой. [Лит.]
   
3. Действием концентрированной серной кислоты на перекись бария. [Лит.]
   
4. Электролиз концентрированных (40%) растворов хлорной кислоты при температуре ниже -50 С и пониженом давлении (0,1 атм). [Лит.]
   
5. Контролируемый гидролиз гексафторарсената диоксигенила водой в жидком фтороводороде при 195 К. [Лит.]
   
6. Озон можно получить электролизом 7 н. водного раствора перхлората натрия на платиновых анодах при температуре -30 С и плотности тока 5 кА/м2. Выход 25,5% (по току). [Лит.1]
7. Озон можно получить электролизом концентрированных растворов серной или хлорной кислоты на платиновых анодах. [Лит.1]

Реакции вещества:

1. При комнатной температуре озон без примесей разлагается довольно медленно; при повышении температуры до 100-150 С скорость разложения значительно возрастает. Разложение ускоряется в присутствии оксида азота(II), хлора, платины, оксидов серебра, меди, железа, никеля. При больших концентрациях озона разложение протекает со взрывом. [Лит.]
2. Окисляет аммиак в нитрат аммония. [Лит.]
3. Окисляет оксид азота(IV) до оксида азота(V). [Лит.]
4. Быстро окисляет оксид азота(II) до оксида азота(IV). Реакция сопровождается хемилюминисценцией в видимой области. [Лит.]
5. Реагирует с серебром с образованием оксида серебра(I,III). [Лит.]
6. Реагирует с твердым гидроксидом калия с образованием красного озонида калия. [Лит.]
   6KOH + 4O₃ → 4KO₃ + 2KOH · H₂O + O₂
   
7. В жидком и твердом виде взрывчат. [Лит.]
8. Моментально разрушает резиновые шланги. [Лит.]
9. Окисляет сульфид свинца до сульфата свинца. [Лит.]
10. Озонированный кислород воспламеняет смоченную скипидаром вату. [Лит.]
11. Окисляет белый гидроксид свинца(II) до коричневого оксида свинца(IV). [Лит.]
12. Мгновенно выделяет иод из подкисленного раствора иодида калия. [Лит.]
13. Взрывается при контакте с бромоводородом даже при -104 С. [Лит.]
14. Взрывается с диоксидифторидом при -148 С. [Лит.]
15. Стибин взрывается при -90 С при контакте с кислородом, содержащим 2% озона. [Лит.]
16. При пропускании озона в ацетилен наблюдается взрыв. [Лит.]
17. Взрывается при контакте с угарным газом, оксидом азота(II), фосфином или аммиаком. [Лит.]
18. Сильно озонированный кислород воспламеняет изопрен, 2,3-диметилбутадиен или циклопентадиен при -78 С. [Лит.]
19. При 295 С окисляет азот до оксида азота(I) с малым выходом. [Лит.]
20. Озонид калия получают действием озонированного кислорода на надпероксид калия без растворителя, а также во фреонах или тетрахлорметане. [Лит.1]
    KO₂ + O₃ → KO₃ + O₂
    
21. Озонид калия получают действием озонированного кислорода на твердый гидроксид калия с последующим растворением озонида жидким аммиаком. [Лит.1]
    6KOH + 4O₃ → 4KO₃ + 2KOH * H₂O + O₂
    
22. Гексаоксид дихлора получают реакцией диоксида хлора с озоном. [Лит.1, Лит.2]
    2ClO₂ + 2O₃ → Cl₂O₆ + 2O₂
    
23. Нитрозилхлорид реагирует с озоном с образованием хлорида нитрония. [Лит.1]
    NOCl + O₃ → NO₂Cl + O₂
    
24. Озонид цезия с чистотой 94% был получен реакцией надпероксида цезия с озонированным кислородом при 0 С с последующей экстракцией жидким аммиаком при -50 - -40 С. [Лит.1]
    CsO₂ + O₃ → CsO₃ + O₂
    
25. Гексацианоферрат(II) калия количественно окисляется озоном в кислой среде до гексацианоферрата(III) калия. Выход 100%. [Лит.1]
26. При действии на бром озона при -78 С во фтортрихлорметане образуется смесь оранжевого бромата брома(I), растворимого в дихлорметане и бесцветного оксида брома(V), не растворимого в дихлорметане. При длительном действии озона образуется больше оксида брома(V). [Лит.1, Лит.2]
27. Изоозонид этилена получен реакцией сухого кислорода содержащего 7% озона с этиленом в хлорметане при -70 С. [Лит.1]

Реакции, в которых вещество не участвует:

1. Не окисляет золото и платиновые металлы, фтороводород. [Лит.]
   

Давление паров (в мм рт.ст.):

Стандартный электродный потенциал:

Диэлектрическая проницаемость:

Дипольный момент молекулы (в дебаях):

Динамическая вязкость жидкостей и газов (в мПа·с):

Стандартная энтальпия образования ΔH (298 К, кДж/моль):

Стандартная энергия Гиббса образования ΔG (298 К, кДж/моль):

Стандартная энтропия вещества S (298 К, Дж/(моль·K)):

Стандартная мольная теплоемкость C_p (298 К, Дж/(моль·K)):

Энтальпия плавления ΔH_пл (кДж/моль):

Энтальпия кипения ΔH_кип (кДж/моль):

Природные и антропогенные источники:

Постоянно содержится в атмосфере. Среднее содержание в воздухе у земной поверхности 0,01-0,06 мг/м3. Образуется в атмосфере при разрядах молний, окислении органических веществ (например в хвойных лесах, на берегу моря). Образуется на высотах 10-30 км под действием ультрафиолетового излучения Солнца (на это расходуется 5% всей солнечной энергии падающей на Землю).

Объемное содержание озона в воздухе 0,000 001%; 90% его сосредоточено на высоте 10-50 км. Общее содержание в атмосфере составляет 3-4 млрд. тонн.

Симптомы острого отравления:

Животные. ЛК50 для мышей 46 мг/м3 за 2 часа, 40 мг/м3 за 3 часа, 4 мг/м3 за 24 часа экспозиции. ЛК50 для крыс 28 мг/м3 за 2 часа экспозиции, при концентрации 0,05 мг/м3 и экспозиции 1 час гибели животных при наблюдении в течение 30 суток не происходило. ЛК50 для кроликов 7,4 мг/м3 за 3 часа, для кошек 7 мг/м3 за 3 часа экспозиции.

Трех-четырехчасовое воздействие 1,6—3,0 мг/м3 озона вызывало у мышей увеличение массы легких и уменьшение массы печени, снижение уровня креатинфосфокиназы и аскорбиновой кислоты в сыворотке крови и в печени и возрастание в легких. Ингаляция 0,65 мг/м3 в течение 6 ч сопровождается у крыс повышением активности Г-6-ФДГ и снижением активности ацетилхолинэстеразы (АХЭ) в эритроцитах. Воздействие 6,5 мг/м3 в течение 3 ч снижало возбудимость ЦНС у крыс, повышало активность АХЭ цельной крови, уменьшало потребление кислорода, содержание Нb и эритроцитов; ингаляция более 2 мг/м3 24 ч приводила к нарушению функции щитовидной железы и метаболизма тиреоидных гормонов у крыс; 0,2—1,5 мг/м3 в течение 1 ч вызывали снижение активности АХЭ в легких и головном мозге у морских свинок; у собак при этой концентрации развивалось поражение паращитовидных желез; у овец в результате воздействия 1,0—1,45 мг/м3 в течение 2 ч 45 мин уменьшался уровень SH-групп и активность АХЭ в эритроцитах, а также повышалось содержание метгемоглобина. Пороговая концентрация, изменяющая поведение мышей, 0,1 мг/м3.

Человек. В воздухе производственных помещений озон образуется при электросварке, при производстве пероксида водорода, в рентгеновских кабинетах, при искрении электрооборудования, при электролизе воды. При воздействии 0,2 мг/м3 и более наблюдается раздражение слизистой оболочки глаз; могут развиваться головные боли, головокружения, нарушение зрения, чувство стеснения в груди, загрудинные боли, поражение органов дыхания (першение в горле, кашель, снижение дыхательной функции легких, отек легких). Уже 0,2 мг/м3 вызывают значительное падение парциального давления О2 в артериальной крови и повышение сопротивления бронхов; 3-часовая ингаляция 0,6—1,0 мг/м3 сопровождается снижением осмотической резистентности эритроцитов, повышением активности Г-6-ФДГ и ЛДГ в сыворотке крови, снижением уровня АХЭ в эритроцитах и возрастанием концентрации витамина Е и перекисей липидов в плазме.

Физическая нагрузка резко ухудшает состояние при интоксикации озоном; у больных бронхиальной астмой и хроническим бронхитом уже при 0,2 мг/м3 значительно усиливается бронхоспазм; курение также усиливает эффект О3 на легочную функцию.

Симптомы интоксикации озоном у людей: 0,0004-0,015 мг/м3 - порог восприятия запаха, 0,4-2,0 мг/м3 в течение 1-2 ч - сухость во рту, рассеивание внимания, в течение 3 часов - снижение остроты зрения, сужение полей зрения, нарушения конвергенции и аккомодации, 0,2-1,5 мг/м3 в течение 0,5 часов - раздражение слизистых глаз, верхних дыхательных путей, 1,0 мг/м3 в течение 1 часа - резкое раздражение слизистых, в течение 1-2 часа - астмоидные приступы, загрудинные боли, 8-9 мг/м3 в течение нескольких часов - отек легких, концентрация около 20,0 мг/м3 в течение нескольких минут - кашель, головная боль, головокружение, учащение пульса, оцепенение, долго длящиеся боли во всем теле.

Симптомы хронического отравления:

Животные. У мышей и крыс 3—5-дневная ингаляция 2,0—2,4 мг/м3 вызывала увеличение массы легких, содержания в них Zn, Cu, Mn, повышение суммарной активности супероксиддисмутаз, интенсивности метаболизма глюкозы, биосинтеза белков и липидов, а также уменьшение массы печени, селезенки и почек. У крыс 10-дневное воздействие 1,96—5,88 мг/м3 по 5 ч в день сопровождалось увеличением содержания общего липопротеина, свободного холестерина и снижением содержания триглицеридов; 7—28-дневное воздействие 1,4—6,5 мг/м3 приводило к развитию воспалительных изменений в легких, особенно в терминальных бронхиолах, и фиброза легких, нарушению дыхательной функции. Уменьшение возбудимости ЦНС у крыс, нарушение условно-рефлекторной деятельности и снижение содержания эритроцитов и НЬ в крови наблюдалось при воздействии 0,4— 6,5 мг/м3 в течение периода от 3 ч до 28 сут. У морских свинок при ингаляции 0,6—2,0 мг/м3 в течение 2 недель увеличилась масса легких, возросло содержание в сыворотке крови холестерина, липопротеидов, триглицеридов, снизились прирост массы тела и количество поедаемого корма. У обезьян 4—7-дневное воздействие 1,2—1,5 мг/м3 по 4 ч в день сопровождалось поражением слизистой трахеи, а также падением уровня восстановленного глутатиона в эритроцитах, уменьшением активности АХЭ крови и повышением активности Г-6-ФДГ, ЛДГ, перекисного окисления липидов и снижением концентрации витамина Е в легких. В результате 40-дневного потребления воды, содержащей 2 мг О3/л (из расчета 0,1 мг/кг массы тела), снижалась общая резистентность организма крыс.

Ингаляция 0,2 мг/м3 по 5—6 ч в день в течение 100—268 дней снижала устойчивость мышей к инфекции, вызывала поражение легких; при воздействии 0,7—0,8 мг/м3 по 8 ч в день в течение 12 мес. развивались аденоматозные изменения эпителия бронхиол, утолщение межальвеолярных перегородок, фазовые изменения количества эритроцитов и их кислотной резистентности. У крыс ингаляция 0,25—1,6 мг/м3 в течение 3—9 мес. приводила к поражению эпителия бронхиол, воспалительным изменениям в легких и к развитию фиброза, а также к изменению рН мочи, содержания в ней креатинина и аминокислот, снижению массы тела. Воздействие 9 мг/м3 по 6 ч в день в течение 13 недель вызывало у крыс задержку роста, увеличение массы легких, семенников, щитовидной железы, нейтрофилез, лимфопению, повышение содержания НЬ и активности щелочной фосфатазы в сыворотке крови. У овец воздействие 9,5 мг/м3 (6 недель по 4 ч в день) привело к резкому нарушению структуры и функции желез слизистой оболочки бронхов, свойств секрета желез и процесса его выделения. У обезьян 1,2 мг/м3 (12 мес. по 8 ч в день) вызывали изменение морфологии эритроцитов; 90-дневное воздействие 0,3—0,6 мг/м3 по 8 ч в день снижало содержание полиненасыщенных жирных кислот и повышало активность лецитил-холестерин-ацетилтрансферазы в сыворотке крови. При непрерывной 90-суточной ингаляции 0,7—3,0 мг/м3 погибли все морские свинки, большинство крыс, обезьяна; на вскрытии — отек легких, эмфизема, пневмония, мио- и эндокардит, поражение печени, головного мозга. Непрерывная ингаляция 8 мг/м3 в течение 14 дней привела к массовой гибели животных.

Гонадотоксическое действие на половой аппарат крыс-самцов выявлено в результате 3-месячной ингаляции 3,9 мг/м3. Воздействие О3 на беременных животных в концентрации 2—3 мг/м3 на 9—12 и 17—20 дни беременности вызывает снижение массы тела новорожденных крысят, нарушение их двигательной активности и поведения.

Предполагают возможность слабого мутагенного действия О3. Ингаляция 0,38 мг/м3 в течение 5 ч вызывала увеличение частоты хромосомных аберраций в лимфоцитах хомячков. Однако 40-дневное введение с водой (0,1 мг/кг) не оказало мутагенного эффекта.

Толерантность к действию О3 в виде уменьшения выраженности или предотвращения развития отека легких при повторных ингаляциях развивается у мышей и крыс, переживших острое отравление. Механизм толерантности, по-видимому, связан с уровнем восстановленного глутатиона и активности глутатион-пероксидазы, глутатион-редуктазы и Г-6-ФДГ в легочной ткани: у толерантных крыс снижение активности этих ферментов при повторном воздействии О3 меньше, чем у нетолерантных.

Возможна перекрестная толерантность: после однократной ингаляции Оз повышается устойчивость к действию смертельных концентраций оксидов азота, пероксида водорода, кетена, фосгена, сероводорода, т. е. ядов, обладающих резко выраженным раздражающим действием на органы дыхания.

Существуют возрастные и половые различия в устойчивости к О3. Взрослые и старые крысы чувствительнее молодых. Воздействие на новорожденных крыс в течение первых 4 недель жизни (2,4 мг/м3 по 6 ч в день) вызвало замедление прироста массы тела и поражение эпителия бронхов. При 2-недельной ингаляции 0,6—2,0 мг/м3 концентрации холестерина, триглице-ридов и липопротеидов в сыворотке крови самцов морских свинок возрастали более заметно, чем у самок, масса легких у самцов увеличивалась на 87%, у самок — на 45%.

Человек. У бортпроводников сверхзвуковых самолетов во время полета отмечается раздражение глаз и верхних дыхательных путей, сухой кашель, одышка, боли в грудной клетке при глубоком вдохе, что связано со значительным повышением концентрации Оз в салоне самолета на большой высоте. При хроническом действии О3 в концентрациях 1—3 мг/м3 выявляются раздражение слизистой глаз и верхних дыхательных путей, кашель, головная боль, носовые кровотечения, гипотония, объективно — астено-вегетативный синдром. В производстве пергидроля при концентрациях О3 0,5—0,8 мг/м3 у рабочих со стажем более 7 лет жалобы на головные боли, раздражительность, слабость, расстройство сна, боли в области сердца; выявлены функциональные расстройства нервной системы, нарушения сердечной проводимости, брадикардия, аритмия, бронхиты, в части случаев — поражения печени. У рабочих производства полиэтилена при концентрации Оз 0,4 мг/м3 обнаружены лишь изменения активности ряда ферментов. Имеются данные о том, что при содержании О3 в атмосферном воздухе до 1 мг/м3 не наблюдается острых поражений легких, но число острых респираторных заболеваний увеличивается уже при концентрации выше 0,12 мг/м3. Описана адаптация у людей, наступающая через 2—3 дня после воздействия О3 и исчезающая примерно через 7 дней после прекращения контакта с ним.

Критическая температура (в °C):

Критическое давление (в МПа):

Критическая плотность (в г/см³):

Применение:

Применяется для дезинфекции помещений, воды.

Дополнительная информация::

Двухфазные системы озон образует с жидкими аргоном, азотом, тетрафторметаном. Неограниченно растворим в жидких метане, дифтордихлорметане, трифторхлорметане, угарном газе, трифториде азота, дифториде кислорода, фторе.

Важным сойством озона является сильное поглощение в УФ-области спектра в интервале 220-290 нм; это защищает поверхность земли от солнечного ультрафиолетового излучения.

Газовые смеси озона с кислородом взрывчаты при содержании озона более 20%. Растворим в щелочах. Сильный окислитель: серебро при небольшом нагревании - до оксида серебра (I, III), ртуть - до оксида ртути (II), сульфиды - до сульфатов, аммиак - в азотистую и азотную кислоты, воспламеняет спирт. Разлагается при нагревании или каталитически оксидом марганца (IV). Легко переходит в кислород с выделением 34 ккал/моль тепла (экзотермическая реакция). Не окисляет платину, иридий, сплав 75%Fe+25%Cr.

Этимология названия:

От греческого "озо" - пахнуть.

Дополнительная информация:

При -78 С силикагель может абсорбировать 4,5вес% озона.

Выше -180 С жидкий озон смешивается с жидким кислородом во всех отношениях. При -183 С смеси с содержанием от 25 до 55% озона расслаиваются на два слоя: внизу темно-фиолетовая жидкость, содержащая 55% озона, и вверху светло-голубая с малым содержанием озона.

Растворы озона в жидком кислороде до концентрации 24% не взрываются, но испарение более легкокипящего кислорода может повысить концентрации озона до опасных.

Жидкий озон имеет значительную склонность к переохлаждению.

Источники информации:

1. Comey A. M., Hahn D. A. A dictionary of Chemical Solubilities Inorganic. - 2 ed. - New York, The MacMillan Company, 1921. - С. 641-642
   
2. Seidell A. Solubilities of inorganic and metal organic compounds. - 3ed., vol.1. - New York: D. Van Nostrand Company, 1940. - С. 1360-1361
   
3. Вредные химические вещества: Неорганические соединения элементов V-VIII групп. Справочник. - Л., 1989. - С. 150-170
   
4. Гринвуд Н., Эрншо А. Химия элементов. - Т.1. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. - С. 567
   
5. Зрелов В.Н., Серегин Е.П. Жидкие ракетные топлива. - М.: Химия, 1975. - С. 197-204
   
6. Иванова М.А., Кононова М.А. Химический демонстрационный эксперимент. - М.: Высшая школа, 1969. - С. 38-43
   
7. Краткая химическая энциклопедия. - Т. 3: Мальтаза-Пиролиз. - М.: Советская энциклопедия, 1964. - С. 654-657
   
8. Леенсон И.А. Занимательная химия. - Ч. 2. - М.: Дрофа, 1996. - С. 8-26
   
9. Некрасов Б.В. Основы общей химии. - Т.1. - М.: Химия, 1973. - С. 50-54
   
10. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. - Л.: Химия, 1977. - С. 27, 73
    
11. Разумовский С.Д., Заиков Г.Е. Озон и его реакции с органическими соединениями (кинетика и механизм). - М.: Наука, 1974
    
12. Справочник по растворимости. - Т.1, Кн.1. - М.-Л.: ИАН СССР, 1961. - С. 89
    
13. Справочник по растворимости. - Т.1, Кн.1. - М.-Л.: ИАН СССР, 1961. - С. 576
    
14. Токарева С.А., Вольнов И.И. Стабилизация концентрированного озона / Успехи химии. - 1967. - Т.36, №4. - С. 686-692
    

• Отправить пожелания для базы данных (анонимно).