L'ozó és un gas. A diferència de molts altres, no és transparent, però té un color característic i fins i tot una olor. Està present a la nostra atmosfera i és un dels seus components més importants. Quina és la densitat de l'ozó, la seva massa i altres propietats? Quin paper té en la vida del planeta?
Blue Gas
En química, l'ozó no té un lloc separat a la taula periòdica. Això és perquè no és un element. L'ozó és una modificació o variació al·lotròpica de l'oxigen. Com en l'O2, la seva molècula està formada només per àtoms d'oxigen, però no en té dos, sinó tres. Per tant, la seva fórmula química sembla O3.
L'ozó és un gas blau. Té una olor acre que recorda al clor si la concentració és massa alta. Recordes l'olor de frescor a la pluja? Això és l'ozó. Gràcies a aquesta propietat, va rebre el seu nom, perquè de l'antic idioma grec "ozó" és "olor".
La molècula de gas és polar, els àtoms que hi ha estan connectats en un angle de 116, 78°. L'ozó es forma quan un àtom d'oxigen lliure s'uneix a una molècula d'O2. Passa enel temps de diverses reaccions, per exemple, l'oxidació del fòsfor, una descàrrega elèctrica o la descomposició de peròxids, durant les quals s'alliberen àtoms d'oxigen.
Propietats de l'ozó
En condicions normals, l'ozó existeix com a gas amb un pes molecular de gairebé 48 g/mol. És diamagnètic, és a dir, no pot ser atret per un imant, igual que la plata, l'or o el nitrogen. La densitat de l'ozó és de 2,1445 g/dm³.
En estat sòlid, l'ozó adquireix un color negre blavós, en estat líquid, un color añil proper al violeta. El punt d'ebullició és de 111,8 graus centígrads. A una temperatura de zero graus, es dissol en aigua (només en aigua pura) deu vegades millor que l'oxigen. Es barreja bé amb metà líquid, nitrogen, fluor, argó i, en determinades condicions, amb oxigen.
Sota l'acció d'una sèrie de catalitzadors, s'oxida fàcilment, alliberant àtoms d'oxigen lliures. En connectar-s'hi, immediatament s'encén. La substància és capaç d'oxidar gairebé tots els metalls. Només el platí i l'or no són susceptibles a la seva acció. Destrueix diversos compostos orgànics i aromàtics. Forma nitrit d'amoni en contacte amb l'amoníac, destrueix els dobles enllaços de carboni.
Present a l'atmosfera en concentracions elevades, l'ozó es descompon espontàniament. En aquest cas, s'allibera calor i es forma una molècula d'O2. Com més gran sigui la seva concentració, més forta serà la reacció d'alliberament de calor. Quan el contingut d'ozó és superior al 10%, s'acompanya d'una explosió. Augmentant la temperatura i disminuint la pressió, o per contacte ambLes substàncies orgàniques descomponen l'O3 més ràpidament.
Historial de descobriments
En química, l'ozó no es coneixia fins al segle XVIII. Va ser descobert l'any 1785 gràcies a l'olor que va sentir el físic Van Marum al costat d'una màquina electrostàtica en funcionament. 50 anys més després, el gas no va aparèixer en experiments i investigacions científiques.
El científic Christian Schonbein el 1840 va estudiar l'oxidació del fòsfor blanc. Durant els experiments, va aconseguir aïllar una substància desconeguda, que va anomenar "ozó". El químic va abordar l'estudi de les seves propietats i va descriure com obtenir un gas recentment descobert.
Aviat, altres científics es van unir a la investigació de la substància. El famós físic Nikola Tesla fins i tot va construir el primer generador d'ozó. L'aprofitament industrial de l'O3 va començar a finals del segle XIX amb l'aparició de les primeres instal·lacions de subministrament d'aigua potable a les llars. La substància es va utilitzar per a la desinfecció.
Ozó a l'atmosfera
La nostra Terra està envoltada per una capa d'aire invisible: l'atmosfera. Sense ell, la vida al planeta seria impossible. Components de l'aire atmosfèric: oxigen, ozó, nitrogen, hidrogen, metà i altres gasos.
L'ozó no existeix per si mateix i només es produeix com a resultat de reaccions químiques. Prop de la superfície de la Terra, es forma a causa de les descàrregues elèctriques dels llamps durant una tempesta. De manera antinatural, sembla a causa de les emissions d'escapament dels cotxes, les fàbriques, els fums de la gasolina i les centrals tèrmiques.
L'ozó de les capes inferiors de l'atmosfera s'anomena superficial o troposfèric. També n'hi ha un d'estratosfèric. Es produeix sota la influència de la radiació ultraviolada procedent del sol. Es forma a una distància de 19 a 20 quilòmetres per sobre de la superfície del planeta i s'estén fins a una alçada de 25 a 30 quilòmetres.
L'O3 estratosfèric forma la capa d'ozó del planeta, que el protegeix de la potent radiació solar. Absorbeix aproximadament el 98% de la radiació ultraviolada amb una longitud d'ona suficient per provocar càncer i cremades.
Utilitzar una substància
L'ozó és un excel·lent oxidant i destructor. Aquesta propietat s'ha utilitzat durant molt de temps per purificar l'aigua potable. La substància té un efecte perjudicial sobre els bacteris i els virus que són perillosos per als humans i, quan s'oxida, es converteix en oxigen inofensiu.
Pot matar fins i tot organismes resistents al clor. A més, s'utilitza per depurar aigües residuals de productes petroliers nocius per al medi ambient, sulfurs, fenols, etc. Aquestes pràctiques són habituals principalment als Estats Units i alguns països europeus.
L'ozó s'utilitza en medicina per desinfectar instruments, a la indústria s'utilitza per blanquejar paper, purificar olis i obtenir diverses substàncies. L'ús de l'O3 per purificar l'aire, l'aigua i els locals s'anomena ozonització.
Ozó i home
Malgrat totes les seves propietats beneficioses, l'ozó pot ser perillós per als humans. Si hi ha més gas a l'aire del que pot tolerar una persona, no es pot evitar l'enverinament. A Rússia, la seva norma permesaés de 0,1 µg/L.
Quan se supera aquesta taxa, apareixen signes típics d'intoxicació química, com ara mal de cap, irritació de les mucoses, marejos. L'ozó redueix la resistència de l'organisme a les infeccions transmeses per les vies respiratòries, i també redueix la pressió arterial. Les concentracions de gas superiors a 8–9 µg/L poden provocar edema pulmonar i fins i tot la mort.
Al mateix temps, és bastant fàcil reconèixer l'ozó a l'aire. L'olor de "frescor", de clor o de "cranc de riu" (com va afirmar Mendeleiev) és clarament audible fins i tot amb un baix contingut de la substància.
