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臭氧分子:结构,配方,型号。 臭氧分子是什么样的?
“臭氧层”这个词在七十年代就已经知道了。 上个世纪很久以前就已经塞满了边缘。 但是,很少有人真的明白这个概念是什么意思,以及臭氧层的破坏是多么危险。 对于许多人来说,更为谜的是臭氧分子的结构,实际上它与臭氧层的问题直接相关。 我们来了解更多关于臭氧,其结构和这种物质在工业中的应用。
什么是臭氧
臭氧,或者也称为活性氧,是具有尖锐金属气味的天蓝色的气体。
该物质可以全部三种状态存在:气态,固体和液体。
在本质上,臭氧仅以气体的形式被发现,形成所谓的臭氧层。 这是因为天蓝色的天蓝色。
臭氧分子看起来像什么
其昵称“活性氧”臭氧是由于其与氧气的相似性。 所以这些物质中主要的活性化学元素是氧(O)。 然而,如果氧分子中有2个原子,则臭氧分子(式 - O 3 )由该元素的3个原子组成。
由于这种结构,臭氧的性质与氧相似,但更显着。 特别地,像O 2 ,O 3 是最强氧化剂。
这些对每个人至关重要的“相关”物质之间最重要的区别是:臭氧不能呼吸,有毒,如果吸入,可能会伤害肺部甚至杀死一个人。 同时,O 3完全适用于从有毒杂质中净化空气。 顺便说一下,正是因为这样,雨后才很容易呼吸:臭氧会氧化空气中含有的有害物质,并进行净化。
臭氧分子的模型(由3个氧原子组成)有点像角度的图像,其大小为117°。 该分子不具有不成对的电子,因此它是反磁性的。 此外,它具有极性,尽管它由一个元素的原子组成。
该分子的两个原子牢固地固定在一起。 但是与第三个的连接不太可靠。 因此,臭氧分子(照片模型可以在下面看到)非常脆弱,并且在形成之后不久就衰变。 通常在任何O 3分解反应期间释放氧气。
由于臭氧不稳定,不能储存和储存,也可以作为其他物质运输。 因此,其生产比其他物质成本高。
O 3分子的高活性 允许这种物质是最强的氧化剂,比氧气更强大,比氯更安全。
如果臭氧分子塌陷并且O 2被释放 ,则该反应总是伴随着能量的释放。 同时,为了进行相反的处理(从O 2形成O 3 ),必须不低于此。
在气态下,臭氧分子在70℃的温度下分解。 如果升高到100度以上,反应就会大大加快。 也加速了臭氧分子衰变的时期杂质的存在。
O3的性质
在三个臭氧层的国家中,它仍然是蓝色的。 物质越硬,阴影越强烈越暗。
每个臭氧分子重48g / mol。 它比空气重,这有助于将它们分开。
O 3能够氧化几乎所有的金属和非金属(金,铱和铂除外)。
此外,该物质可以参与燃烧反应,但是这需要比O 2更高的温度。
臭氧能溶于H 2 O和氟利昂。 在液态下,可与液氧,氮气,甲烷,氩气,四氯化碳和二氧化碳混合。
如何形成臭氧分子
通过将游离氧原子附着在氧分子上形成O 3分子。 反过来,它们由于其放电,紫外线,快速电子和其他高能粒子的作用而由于其它O 2分子的分裂而出现。 因此,臭氧的特殊气味可以在发射紫外线辐射的电器或灯附近感觉到。
在工业规模上,O 3使用电动 臭氧发生器 或 臭氧发生器进行 隔离。 在这些装置中,高电压的电流通过其中O 2所在的气流,其原子作为臭氧的“建筑材料”。
有时,纯氧气或普通空气被引入这些装置。 所产生的臭氧的质量取决于初始产品的纯度。 因此,用于治疗伤口的医用O 3仅从化学纯的O 2提取。
臭氧发现史
处理了臭氧分子的形状和形成方式,值得了解这种物质的历史。
它是由荷兰研究员Martin Van Marum在18世纪下半叶合成的。 科学家注意到,在通过电气通过空气的火花之后,其中的气体改变了它的性质。 与此同时,Van Marum不明白他已经分离出新物质的分子。
但他的德国同事叫Scheinbein,试图用电将H 2 O分解成H和O 2 ,提请注意配置一种具有刺激性气味的新气体。 科学家进行了大量的研究后,描述了他发现的物质,并给了他名字“臭氧”,以纪念希腊语“嗅觉”。
杀死真菌和细菌的能力,以及减少有毒化合物的毒性,这是有开放性的,许多科学家感兴趣。 由维尔纳·冯·西门子公司正式开放O 3 17年后,构建了第一台装置,可以任意量地合成臭氧。 另有39年的天才Nikola Tesla发明了世界上第一台臭氧发生器的专利。
这个设备在2年后首次在法国被用于饮用水净化厂。 随着二十世纪初。 欧洲开始转向用于净化饮用水的臭氧化。
俄罗斯帝国在1911年第一次使用这种技术,5年后,全国装备了几十个用臭氧净化饮用水的设施。
今天臭氧化逐渐取代氯化。 因此,欧洲95%的饮用水都是使用O 3净化的。 这种方法在美国也很受欢迎。 在独联体国家,它仍处于研究阶段,因为尽管这个程序更安全,更方便,但它的成本却不如氯化。
臭氧的应用领域
除了水净化,O 3还有其他一些应用。
- 臭氧在纸和织物的制造中被用作漂白剂。
- 活性氧用于消毒葡萄酒,并加速“老化”干邑的过程。
- 在O 3的帮助下,各种植物油精制。
- 这种物质通常用于加工易腐烂的产品,如肉,鸡蛋,水果和蔬菜。 该方法不会留下化学痕迹,就像使用氯或甲醛一样,产品可以储存更长时间。
- 臭氧消毒医疗设备和服装。
- 还纯化的O 3用于各种医疗和美容程序。 特别是在口腔消化方面有助于口腔和牙龈消毒,还可治疗各种疾病(口腔炎,疱疹,口腔念珠菌病)。 在欧洲国家,O 3对伤口的消毒很受欢迎。
- 近年来,借助臭氧过滤空气和水的便携式家用电器已经变得非常受欢迎。
臭氧层 - 是什么?
在地球表面以上15-35公里的地方,有臭氧层,或称为臭氧层。 此时,浓缩的O 3作为太阳辐射有害的过滤器。
如果这个数量的分子是不稳定的,这个物质的数量来自哪里? 这个问题的答案并不困难,如果你记得臭氧分子的模型及其形成方式。 因此,进入平流层的氧气由2个氧分子组成,被太阳的光线加热。 该能量足以将O 2分解成从其形成O 3的原子。 在这种情况下,臭氧层不仅可以使用太阳能的一部分,还可以对其进行过滤,吸收危险的紫外线。
以上所说,臭氧被氟利昂溶解。 这些气体物质(用于制造除臭剂,灭火器和冰箱)进入大气中会影响臭氧并促进其分解。 结果,出现了臭氧层中的空洞,未经过滤的太阳光线穿过这些空穴,这些地球对生物有破坏性。
考虑到臭氧分子的特点和结构,可以得出结论,即使这种物质被正确使用,这种物质虽然是危险的,但对人类来说非常有用。
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