У нормальних умовах озон, або O3, - блідо-блакитний газ, який у міру охолодження перетворюється в темно-синю рідину, а потім і в синьо-чорні кристали. Всього на озон в атмосфері планети припадає близько 0,6 частини на мільйон за обсягом: це означає, наприклад, що в кожному кубометрі атмосфери всього 0,6 кубічного сантиметра озону. Для порівняння, вуглекислого газу в атмосфері вже близько 400 частин на мільйон - тобто більше двох склянок на той же кубометр повітря.
Насправді, таку невелику концентрацію озону можна назвати благом для Землі: цей газ, який на висоті 15-30 кілометрів утворює рятівний озоновий шар, в безпосередній близькості від людини куди менш "шляхетний". Озон по російській класифікації відноситься до речовин найвищого, першого класу небезпеки - це дуже сильний окислювач, який вкрай токсичний для людини.
Розібратися в різних властивостях непростого озону РІА Новини допомагав старший науковий співробітник лабораторії каталізу і газової електрохімії хімічного факультету МДУ імені Ломоносова Вадим Самойлович.
озоновий щит
"Це досить добре вивчений газ, практично всі вивчено - всього ніколи не буває, але основне все (відомо) ... У озону багато всяких застосувань. Але і не забувайте, що, взагалі кажучи, життя виникло завдяки озоновому шару - це, напевно, головний момент ", - говорить Самойлович.
У стратосфері озон утворюється з кисню в результаті фотохімічних реакцій - такі реакції починаються під впливом сонячного випромінювання. Там концентрація озону вже вище - близько 8 мілілітрів на кубічний метр. Руйнується газ при "зустрічі" з деякими сполуками, наприклад, атомарним хлором і бромом - саме ці речовини входять до складу небезпечних хлорфторвуглеців, більш відомих як фреони. До появи Монреальського протоколу вони використовувалися, зокрема, в холодильній промисловості і як пропелленти в газових балончиках.
озоновий зміг
У 30 кілометрах від поверхні Землі озон "поводиться" добре, але в тропосфері, приземному шарі, він виявляється небезпечним забруднювачем. За даними UNEP, концентрація тропосферного озону в Північній півкулі за останні 100 років зросла майже втричі, що до того ж робить його третім за значимістю "антропогенним" парниковим газом.
Тут озон теж не викидається в атмосферу, а утворюється під дією сонячного випромінювання в повітрі, який вже забруднений "попередниками" озону - оксидами азоту, летючими вуглеводнями і деякими іншими сполуками. У містах, де озон є одним з основних компонентів смогу, в його появі побічно "винні" головним чином викиди автотранспорту.
Страждають від приземного озону не тільки люди і клімат. За оцінками фахівців UNEP, зниження концентрації тропосферного озону може допомогти зберегти близько 25 мільйонів тонн рису, пшениці, сої та кукурудзи, які щорічно втрачаються через це токсичного для рослин газу.
Саме через те, що приземний озон вже зовсім не такий корисний, фахівці метеослужб і екологічного моніторингу постійно ведуть спостереження за його концентраціями в повітрі великих міст, в тому числі і Москви.
озон корисний
"Одне з дуже цікавих властивостей озону - бактерицидну. Він по бактерицидности практично перший серед усіх таких речовин, хлору, перекису марганцю, окису хлору", - зазначає Вадим Самойлович.
Та ж екстремальна природа озону, що робить його дуже сильним окислювачем, пояснює сфери застосування цього газу. Озон використовується для стерилізації та дезінфекції приміщень, одягу, інструментів і, звичайно, очищення води - як питної, так і промислової і навіть стічної.
Крім того, підкреслює експерт, озон в багатьох країнах використовується як замінник хлору в установках для відбілювання целюлози.
"Хлор (при реакції) з органікою дає відповідно хлорорганику, яка набагато більш отруйна, ніж просто хлор. За великим рахунком, уникнути цього (появи отруйних відходів - ред.) Можна або різко зменшивши концентрацію хлору, або просто усунувши його. Один з варіантів - заміна хлору на озон ", - пояснив Самойлович.
Озонувати можна і повітря, і це теж дає цікаві результати - так, за словами Самойловича, в Іванові фахівці ВНДІ охорони праці та їх колеги провели цілу серію досліджень, в ході яких "в прядильних цехах в звичайні повітроводи вентиляції додавали деякий кількість озону". В результаті, поширеність респіраторних захворювань зменшувалася, а продуктивність праці, навпаки, зростала. Озонування повітря на складах харчової продукції може підвищувати її збереження, і такі досліди в інших країнах теж є.
озон токсичний
Підступ з використанням озону все той же - його токсичність. У Росії гранично допустима концентрація (ГДК) по озону в атмосферному повітрі становить 0,16 міліграма на кубічний метр, а в повітрі робочої зони - 0,1 міліграма. Тому, зазначає Самойлович, то ж озонування вимагає постійного моніторингу, що сильно ускладнює справу.
"Це все-таки техніка досить складна. Вилити відро якогось там бактерициду - це простіше набагато, вилив і все, а тут стежити треба, якась підготовка повинна бути", - каже вчений.
Озон шкодить організму людини повільно, але серйозно - при тривалому знаходженні в забрудненому озоном повітрі зростає ризик серцево-судинних захворювань і хвороб дихальних шляхів. Вступаючи в реакцію з холестерином, він утворює нерозчинні сполуки, що призводить до розвитку атеросклерозу.
"При концентраціях вище гранично допустимих можуть виникати головний біль, подразнення слизових, кашель, запаморочення, загальна втома, занепад серцевої діяльності. Токсичний приземної озон призводить до появи або загострення хвороб органів дихання, в групі ризику знаходяться діти, люди похилого віку, астматики", - відзначається на сайті Центральної аерологічної обсерваторії (ЦАО) Росгідромету.
озон вибухонебезпечний
Озон шкідливо не тільки вдихати - сірники теж варто заховати подалі, тому що цей газ дуже вибухонебезпечний. Традиційно "порогом" небезпечної концентрації газоподібного озону вважається 300-350 мілілітрів на літр повітря, хоча деякі вчені працюють і з більш високими рівнями, каже Самойлович. А ось рідкий озон - та сама синя рідина, що темніє в міру охолодження - вибухає мимовільно.
Саме це заважає використовувати рідкий озон як окислювач в ракетному паливі - такі ідеї з'явилися незабаром після початку космічної ери.
"Наша лабораторія в університеті виникла якраз на таку ідею. У кожного палива ракетного є своя теплотворна здатність в реакції, тобто скільки тепла виділяється, коли воно згорає, і звідси наскільки потужною буде ракета. Так ось, відомо, що найпотужніший варіант - рідкий водень змішувати з рідким озоном ... Але є один мінус. рідкий озон вибухає, причому вибухає спонтанно, тобто без будь-яких видимих причин ", - говорить представник МГУ.
За його словами, і радянські, і американські лабораторії витратили "величезна кількість сил і часу на те, щоб зробити це якимось безпечним (справою) - з'ясувалося, що зробити це неможливо". Самойлович згадує, що одного разу колегам з США вдалося отримати особливо чистий озон, який "начебто« не вибухав, "вже все били в литаври", але потім вибухнув весь завод, і роботи були припинені.
"У нас були випадки, коли, скажімо, колба з рідким озоном варто, варто, рідкий азот підливають туди, а потім - чи то азот там википів, то чи що - приходиш, а там половини установки немає, все рознесло в пил. Чому він вибухнув - хто його знає ", - відзначає вчений.
Користувач зобов'язується своїми діями не порушувати чинне законодавство Російської Федерації.
Користувач зобов'язується висловлюватися шанобливо по відношенню до інших учасників дискусії, читачам і особам, що фігурують в матеріалах.
У листі повинні бути зазначені:
- Тема - відновлення доступу
- Логін користувача
- Пояснення причин дій, які були порушенням перерахованих вище правил і спричинили за собою блокування.
Якщо модератори вважатимуть за можливе відновлення доступу, то це буде зроблено.
У разі повторного порушення правил і повторного блокування доступ користувачеві не може бути відновлений, блокування в такому випадку є повною.