El ozono es un gas venenoso azul claro con un olor agudo, irritante. La mayoría de la gente puede detectar cerca de 0.1 a 1 PPM produce dolores de cabeza, ojos ardientes, y la irritación a los pasos respiratorios.
En -112 °C, forma un líquido azul marino . En las temperaturas debajo de -193 °C, forma un violeta-negro sólido.
La estructura del ozono, según evidencia experimental de la espectroscopia de microonda, está doblada, con la simetría de C2v (similar a la molécula del agua ), O - distancia de O de 127. y O - O - ángulo de O de 116. El átomo de la central forma un hibridación del SP ² del con un par solitario. El ozono es una molécula polar con un momento de dipolo de 0. La vinculación es el solo enlace en un enlace doble del lado y en el otro lado, y estos enlaces se mezclan para saberse mientras que la resonancia estructura . La orden en enlace es 1.
El ozono es un de gran alcance que oxida el agente de, mejora lejos que dioxygen. Es también inestable en las altas concentraciones, decayendo al oxígeno diatómico ordinario (en alrededor media hora en condiciones atmosféricas): → 3 O2 del
2 O3 del
. Esta reacción procede más rápido con el aumento de temperatura y de la presión decreasing. El ozono oxidará los metales (excepto el oro, el platino, y el iridio ) a los óxidos de los metales en su estado de oxidación más alto :
2 Cu2+ (aq) del + 2 H3O+ (aq) + → 2 Cu3+ (aq) de O3(g) + 3 H2O(l) + O2(g)
El ozono también aumenta el número de la oxidación de óxidos: del NINGUÌN + NO2 del → de O3 + O2
La reacción antedicha es acompañada por la quimioluminescencia . El NO2 puede ser oxidado más a fondo:
l → de NO2 + de O3 NO3 + O2
El NO3 formado puede reaccionar sin 2 al N2O5 de la forma:
l → N2O5 de NO2 + de NO3
El ozono reacciona con el carbón al dióxido de carbono de la forma, incluso en la temperatura ambiente:
l C de + → 2 O3 CO2 + 2 O2
El ozono no reacciona con las sales del amonio sino que reacciona con el amoníaco al nitrato de amonio de la forma : NH3 del
2 del de + → 4 O3 NH4NO3 + 4 O2 + H2O
El ozono reacciona con los sulfuros para hacer los sulfatos PbS del
l de + PbSO4 del → 4 O3 + 4 O2
El ácido sulfúrico se puede producir del ozono, empezando del sulfuro elemental o con el dióxido de sulfuro :
l
3 del → H2SO4 de S + de H2O + de O3 SO2 + 3 → 3 H2SO4 de H2O + de O3
Los tres átomos del ozono pueden también reaccionar, como en la reacción con el cloruro y el ácido hidroclórico de la lata (ii):
3 del SnCl2 + 6 → 3 del ácido clorhídrico + de O3 SnCl4 + 3 H2O
En la fase de gas, el ozono reacciona con el sulfuro de hidrógeno al dióxido de sulfuro de la forma:
l → de H2S + de O3 SO2 + H2O
En una solución acuosa, sin embargo, dos reacciones simultáneas competentes ocurren, una para producir el sulfuro elemental, y una para producir el ácido sulfúrico: H2S del
l + → de O3
3 de S + de O2 + de H2O H2S + 4 H2SO4 del → 3 de O3
El perclorato del yodo puede ser hecho tratando el yodo disuelto en el ácido perclórico anhidro frío con ozono:
l I2 + 6 → 2 I (ClO4) de HClO4 + de O3 3 + 3 H2O
El perclorato sólido de Nitryl se puede hacer de los gases de NO2, de ClO2, y de O3:
2 del NO2 + 2 ClO2 de + → 2 2 O3 NO2ClO4 + O2
El ozono se puede utilizar para las reacciones de la combustión y la combustión de los gases en ozono proporciona temperaturas más altas que quemando en el Dioxygen (O2). Lo que sigue es una reacción para la combustión del subnitride del carbón:
3 del C4N2 de + → 12 4 O3 CO + 3 N2
El ozono puede reaccionar en las temperaturas criogénicas. En 77 K (- el °C) 196, el hidrógeno atómico reacciona con ozono líquido para formar un radical del superóxido del hidrógeno, que dimerizes:
l → de H + de O3 → H2O4 del
2 HO2 de HO2 + de O
Las ozonidas se pueden formar, que contienen el anión de la ozonida, O3-. Estos compuestos son explosivos y se deben almacenar en las temperaturas criogénicas. Las ozonidas para todos los metales del álcali se saben. KO3, RbO3, y CsO3 se pueden preparar de sus superóxidos respectivos:
l → de KO2 + de O3 KO3 + O2
Aunque KO3 se pueda formar como arriba, puede también ser formado del hidróxido de potasio y del ozono: KOH del
2 del de + → 2 5 O3 KO3 + 5 O2 + H2O
NaO3 y LiO3 se deben preparar por la acción de CsO3 en el líquido NH3 en una resina de intercambio iónico que contiene los iones de Na+ o de Li+:
l → de CsO3 + de Na+ Cs+ + NaO3
El tratamiento con el ozono del calcio disolvió en amoníaco lleva a la ozonida del amonio y no a la ozonida del calcio:
3 del Ca + 10 NH3 de + → Ca 6 O3•6NH3 + Ca (OH) 2 + Ca (NO3) 2 + 2 NH4O3 + 2 O2 + H2
El ozono se puede utilizar para quitar el manganeso del agua, formando un precipitado que pueda ser filtrado:
2 del Mn2+ + 2 O3 de + → 2 MnO (OH) 2 4 H2O (s) + 2 O2 + 4 H+
El ozono también dará vuelta a los cianuros a las mil cianatos menos tóxicas de las épocas
l → de CN- + de O3 CNO- + O2
Finalmente, el ozono también descompondrá totalmente la urea :
l (NH2) 2CO + → de O3 N2 + CO2 + 2 H2O
considera también:
Los niveles más altos de ozono en la atmósfera están en la estratosfera, en una región también conocida como la capa de ozono entre cerca de 10 kilómetros y 50 kilómetros sobre la superficie (o entre 6. Aquí filtra hacia fuera las longitudes de onda más cortas (menos de 320 nanómetro) de la luz ultravioleta, también llamados los rayos UV, (270 a 400 nanómetro) Sun que sería dañoso a la mayoría de las formas de la vida en dosis grandes. Estas mismas longitudes de onda están también entre ésas responsables de la producción de vitamina D, que es esencial para la salud humana . El ozono en la estratosfera se produce sobre todo de los rayos ultravioletas que reaccionan con oxígeno:
l O2 + (radiación < 240 nanómetro) → 2 O
l → O3 de O + de O2
Es destruido por la reacción con el oxígeno atómico :
l → 2 O2 de O3 + de O
(Véase el Ozono-oxígeno completar un ciclo para más detalle.)
La 3ultima reacción es catalizado por la presencia de ciertos radicales libres, cuyo el más importantes son el hidróxido (OH), óxido nítrico (NO) y clorina y (Cl) bromo atómicos (Br). En últimas décadas la cantidad de ozono en la estratosfera ha estado disminuyendo sobre todo debido a las emisiones de CFCs y las moléculas orgánicas tratadas con cloro y bromadas similares, que han aumentado la concentración de catalizadores de ozono-agotamiento sobre el fondo natural. El ozono compone solamente 0.00006% de la atmósfera. Ver el agotamiento de ozono para más información.
considera también: Ozono troposférico,
fotoquímico de la niebla con humo
El ozono bajo (o el ozono troposférico) es mirado como agente contaminador por la Organización Mundial de la Salud . No es emitido directo por los motores de coche o por operaciones industriales. Es formado por la reacción de la luz del sol en el aire que contiene los hidrocarburos y los óxidos de nitrógeno que reaccionan al ozono de la forma directo en la fuente de la contaminación o de muchos kilómetros abajo enrollan. Para más detalles de las reacciones químicas complejas que producen el ozono bajo ver el ozono troposférico .
El ozono reacciona directo con algunos hidrocarburos tales como aldehinos y comienza así su retiro del aire, pero los productos son ellos mismos componentes claves de la niebla con humo . La fotodescomposición del ozono por la luz UV lleva a la producción del radical de hidróxido y ésta hace una parte en el retiro de hidrocarburos del aire, pero es también el primer paso en la creación de componentes de la niebla con humo tales como nitratos de Peroxyacyl que puedan ser irritantes de gran alcance del ojo. El curso de la vida atmosférico del ozono troposférico es cerca de 22 días y sus mecanismos principales del retiro están siendo depositados a la tierra, la reacción antedicha que da el OH, y por reacciones con OH y el radical peróxido HO2· (Stevenson y otros, 2006).
Tan bien como teniendo un impacto en salud humana (véase abajo) hay también evidencia de la reducción significativa en las producciones agrícolas debido al ozono creciente y a la contaminación del nivel del suelo que interfiere con la fotosíntesis y el crecimiento total de los trucos de una cierta especie de la planta.
Aunque el ozono estuviera presente en el nivel del suelo antes de la Revolución industrial, las concentraciones máximas son lejos más altas que los niveles e incluso las concentraciones preindustriales del fondo lejos de fuentes de contaminación son bien substancialmente más altos. Este aumento en ozono es de interés adicional como el ozono presente en la troposfera superior actúa como gas de efecto invernadero, absorbiendo algo de la energía infrarroja emitida por la tierra. La cuantificación de la potencia del gas de efecto invernadero del ozono es tan difícil que no es presente en concentraciones uniformes a través del globo. Sin embargo, la revisión científica más reciente en el cambio de clima (informe de gravamen IPCC el tercer ) sugiere que el que fuerza radiativo del ozono troposférico sea el cerca de 25% que del dióxido de carbono .
Un mito popular británico común que data de la era Victorian sostiene que el olor del mar es causado por el ozono, y que este olor tiene " bracing" subsidios por enfermedad. Ni unos ni otros de éstos son verdades. El " característico; olor del sea" no es causado por el ozono, sino por la presencia del sulfuro Dimethyl generado por el fitoplacton, y el sulfuro dimethyl, como el ozono, es tóxico en altas concentraciones.
La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos ha desarrollado un índice de la calidad del aire para ayudar a explicar niveles de la contaminación atmosférica al público en general. las concentraciones de ozono medias de ocho horas de 85 104 al ppbv se describen como " Malsano para Groups" sensible;, 105 ppbv a 124 ppbv como " unhealthy" y ppb 125 al ppb 404 como " mismo unhealthy". El EPA ha señalado sobre 300 condados de los Estados Unidos, arracimados alrededor de las áreas lo más pesadamente posible pobladas (especialmente en California y el noreste), como no pudiendo conformarse con los estándares nacionales de la calidad del aire ambiente.
El ozono también se ha demostrado formar el específico, colesterol - los metabilitos derivados que se piensan para facilitar la acumulación y la patogenesia de las placas ateroscleróticas (una forma de la enfermedad cardíaca ). Estos metabilitos se han confirmado como naturales en arterias ateroscleróticas humanas y se categorizan en una clase de secosterols llamados “Atheronals”, generada por la ozonólisis del enlace doble del colesterol para formar 5.6 un Secosterol así como un producto de condensación secundario vía el aldolization.
El ozono se ha implicado para tener un efecto nocivo en el crecimiento del árbol, quizás tan serio como que debido a la lluvia ácida
Los generadores ULTRAVIOLETA del ozono emplean una fuente de luz que genere la misma luz ultravioleta de banda estrecha que es responsable del sostenimiento de la capa de ozono en la estratosfera de la tierra. Mientras que los generadores ULTRAVIOLETA estándar del ozono tienden a ser menos costosos, producen el ozono con una concentración de el cerca de 2% o bajan generalmente. Otra desventaja de este método es que requiere el aire ser expuesta a la fuente ULTRAVIOLETA para una cantidad de tiempo más larga, y ninguÌn aire que no se exponga a la fuente ULTRAVIOLETA no será tratado. Esto hace los generadores ULTRAVIOLETA imprácticos para el uso en las situaciones que tratan de las corrientes rápido de mudanza del aire o del agua (instalar la esterilización del aire, por ejemplo).
En el método frío del plasma, el gas puro del oxígeno se expone a un plasma creada cerca Descarga dieléctrica de la barrera. El oxígeno diatómico está partido en los solos átomos, que entonces recombinan en tríos para formar el ozono.
Las máquinas frías del plasma utilizan el oxígeno puro como la fuente de entrada, y producen una concentración máxima de ozono del cerca de 5%. Producen cantidades lejos mayores de ozono en un espacio dado del tiempo comparado a la producción ultravioleta. Sin embargo, porque los generadores fríos del ozono del plasma son muy costosos, y todavía requerir el mantenimiento ocasional, ellos se encuentran menos con frecuencia que los dos tipos anteriores.
Las descargas manifiestan como transferencia filamentary de los electrones (descargas micro) en un boquete entre dos electrodos. Para distribuir uniformemente las descargas del micr3ofono, un aislador dieléctrico se debe utilizar para separar los electrodos metálicos y para evitar la formación de arcos.
Algunas unidades frías del plasma también tienen la capacidad de producir los alótropos de breve duración del oxígeno que incluyen O4, O5, O6, O7, el etc. Estos aniones son aún más reactivos que O3 ordinario.
El parámetro dominante que influencia eficacia de la generación del ozono es la temperatura del gas, que es controlada por la temperatura del agua de enfriamiento. El refrigerador el agua, mejor es la síntesis del ozono. En las condiciones industriales típicas, el casi de 90 por ciento una energía eficaz es disipada como calor y necesita ser quitado por una suficiente corriente de enfriamiento.
Debido a la alta reactividad del ozono, solamente pocos materiales se pueden utilizar como el acero inoxidable (calidad 316L), el vidrio, el Polytetrafluorethylene, o el fluoruro del polivinilideno. El Viton se puede utilizar con la restricción de fuerzas mecánicas constantes y la ausencia de humedad.
En laboratorio el ozono se puede producir por la electrólisis usar un la batería de 9 voltios, un cátodo de la barra del grafito del lápiz, un ánodo del alambre del platino y un electrólito del ácido sulfúrico de 3M. Las medias reacciones de la célula que ocurren son → del
3 H2O del O3 + 6 H+ + 6 e−; ΔEo = −1.53 V ;
6 H+ de + → 3 H2 6 e−; ΔEo = 0 V ; → del
2 H2O O2 + 4 H+ + 4 e−; ΔEo = −1.23 V ;
para en la reacción neta tres convertir los equivalentes del agua en un equivalente del ozono y de tres equivalentes del hidrógeno . La formación del oxígeno es una reacción competente.
Puede también ser preparado pasando C.000 con O2 seco. Esto se puede hacer con un aparato que consiste en dos tubos de cristal concéntricos sellados juntos en la tapa, con adentro y y hacia fuera las espitas en la tapa y la parte inferior del tubo externo. La base interna debe tener una longitud de la hoja de metal insertada en ella conectó con un lado de la fuente de energía. El otro lado de la fuente de energía se debe conectar con otro pedazo de en embalaje flexible alrededor del tubo externo. O2 seco se debe funcionar a través del tubo en una espita. Mientras que el O2 se funciona a través de una espita en el aparato y C.000 se aplica a los plomos de la hoja, la electricidad descargará entre el dioxygen seco en el centro y formará O3 en O2 hacia fuera la otra espita. La reacción puede ser resumida como sigue: El ozono tiene un potencial muy alto de la oxidación. El ozono no forma compuestos del organoclorado, ni permanece en el agua después del tratamiento, así que algunos sistemas introducen una pequeña cantidad de clorina para prevenir el crecimiento bacteriano en las pipas, o pueden utilizar la clorina intermitentemente, basado en resultados de la prueba periódica. Donde está abundante la corriente eléctrica, el ozono es un método rentable de tratar el agua, pues se produce a pedido y no requiere el transporte y el almacenaje de productos químicos peligrosos. Una vez que ha decaído, no deja ninguÌn gusto u olor en agua potable. Los niveles bajos del ozono se han hecho publicidad para ser de un cierto uso desinfectante en hogares residenciales, sin embargo, la concentración de ozono requerida para tener un efecto substancial en patógeno aerotransportados excede grandemente los niveles seguros recomendados por la Occupational Safety and Health Administration de los E. y la Agencia de Protección Ambiental .
Industrial, se utiliza el ozono o el agua de Ozonated:
Desinfectar el lavadero en los hospitales, las fábricas del alimento, los hogares etc del cuidado;
Desinfectante del agua en lugar de la clorina . Es de uso frecuente conjuntamente con el oxígeno y el peróxido de hidrógeno eliminar totalmente la necesidad de compuestos con clorina en la fabricación del papel de alta calidad, blanco
El ozono se puede utilizar para desintoxicar basuras del cianuro (por ejemplo del oro y de la explotación minera de plata ) oxidando el cianuro a la cianato y eventual al dióxido de carbono .
Dispositivos que generan los niveles del ozono, algunos cuyo la ionización del uso, se utiliza para esterilizar y para desodorizar edificios deshabitados, los cuartos, canalización, las leñeras, y los barcos y otros vehículos., los purificadores del aire que emitían niveles inferiores del ozono se han vendido. Esta clase de purificador del aire se demanda a veces para imitar la manera de la naturaleza de purificar el aire sin los filtros y para esterilizar ambos él y las superficies del hogar. La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos ha declarado que hay " evidencia para demostrar que en las concentraciones que no exceden estándares de la salud pública, el ozono no es eficaz en la eliminación de muchos olor-que causan el chemicals" o " los virus, las bacterias, el molde, o el otro pollutants." biológico; Además, su informe indica ese " los resultados de algunos estudios controlados demuestran que las concentraciones de ozono considerablemente más arriba que estos estándares de seguridad son posibles incluso cuando un usuario sigue el funcionamiento instructions." del fabricante; El gobierno demandó con éxito a una compañía en 1995, pidiéndola para parar el repetir de demandas de la salud sin el apoyo de estudios científicos.
El agua de Ozonated se utiliza para lavar planchar la ropa y para esterilizar el alimento, el agua potable, y superficies en el hogar. Según el FDA, es " enmendando las regulaciones del aditivo alimenticio para prever el uso seguro del ozono en fases gaseosas y acuosas como agente antimicrobiano en el alimento, incluyendo la carne y poultry." Los estudios en la universidad politécnica de California han probado que los niveles bajos del ozono disueltos en agua del grifo filtrada pueden producir una reducción de más de 99.99% en los microorganismos producidos por los alimentos tales como salmonelas, Escherichia Coli 0157: H7, y Campylobacter. Aunque el ozono sea considerado un agente contaminador atmosférico por el gobierno de los E., puede disminuir realmente los niveles de otros agentes contaminadores, como los pesticidas en las frutas y los vehículos
La nueva, patentada tecnología utiliza el ozono para desinfectar y desodorizar deportes protectores engranar para el balompié, el hockey, y el lacrosse soplándolo directo en el equipo para destruir bacterias dentro del acolchado. Esto ha probado particularmente útil en la lucha de la extensión MRSA .
El ozono se utiliza en balnearios y las tinas calientes para matar bacterias en el agua y para reducir la cantidad de clorina o de bromo requerido. Pues no permanece en el agua bastante tiempo, es ineficaz en la prevención de la contaminación cruzada entre bañistas y debe ser utilizado conjuntamente con otro desinfectante. El ozono gaseoso creado por la luz ultravioleta o por descarga de corona se inyecta en el agua.
El ozono es también ampliamente utilizado en el tratamiento del agua en las charcas de los acuarios y de pescados. Su uso puede reducir al mínimo crecimiento bacteriano, controlar parásitos, y reducir o eliminar el " yellowing" del agua. Porque se descompone rápido, el ozono no tiene ninguÌn efecto en los pescados en los niveles correctamente controlados.
Porque el ozono contribuye a la niebla con humo, la mayoría de los países regulan la cantidad de ozono que se puede generar por el " popular; ionizing" dispositivos. Las pequeñas máquinas del ozono para el uso casero producen lejos menos ozono que sus contrapartes industriales. Casi todos los generadores del ozono diseñaron para el uso personal emplean el método de la descarga de corona, debido a su más barato. En algunos países, la fabricación o usar del ozono que genera los dispositivos es ilegal.
considera también:
la terapia de ozono La terapia de ozono se ha utilizado en la medicina alternativa como tratamiento médico en un número de diversos países. Su uso, sin embargo, es polémico.
La Agencia de Medicamentos y Alimentos (FDA) de Estados Unidos ha prohibido los generadores del ozono o el gas del ozono de la comercialización para el tratamiento de cualquier dolencia, basado en la toxicidad del ozono y la carencia de la prueba científica para cualesquiera efectos beneficiosos en los niveles no tóxicos.
Un par, Kenneth R. Thiefault y peluquero de Mardel, fue condenado por y enviado a la prisión en 1999 para violar esta interdicción, que los generadores implicados del ozono de la comercialización para curar el SIDA, el cáncer, el herpes, la hepatitis, la gangrena, o el " casi cualquie disease", sin la presentación de ninguna evidencia al FDA de la eficacia o de la seguridad.
Sin embargo, vale el observar de que el FDA no puede permitir que cualquier dispositivo demande tratar una dolencia a menos que el dispositivo y el tratamiento hayan pasado con ensayos rigurosos. No es ilegal vender las máquinas del ozono del médico-grado en los E., ni son él ilegal propio o uso uno. Cuál es ilegal es para venderlos mientras que la reivindicación de él trata enfermedad. Mucha gente utiliza terapia de ozono en los E., a pesar de su estado desconocido con el FDA y el establecimiento médico. Es legal vender o poseer un médico-grado máquina del ozono en los E. Son también legales administrar el ozono a se. Si pueden los médicos administrar o recomendar el uso de los presentes del ozono una edición más compleja.
Serie en física de plasma: Plasmas del aire del desequilibrio en la presión atmosférica. Schoenbach, descortezador de R.; Bristol y Philadelphia: Instituto de Physics Publishing Ltd; ISBN 0-7503-0962-8; 2005
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