Большая Советская Энциклопедия (ОЗ)

Озон

Озо'н (от греч. óz'ō '— пахну), аллотропное видоизменение кислорода; взрывчатый газ синего цвета с резким характерным запахом. В отличие от двухатомной молекулы «обычного» кислорода (O₂), молекула озона трехатомна (О₃). Впервые О. обнаружил в 1785 голландский физик М. ван Марум по характерному запаху (свежести) и окислительными свойствам, которые приобретает воздух после пропускания через него электрических искр. При нормальных условиях масса 1 л О. 2,1445 г. Плотность газообразного О. по кислороду 1,5, по воздуху 1,62. t_пл — 192,7°С, t_kип — 112°С. Ниже t_kип О. — темно-синяя жидкость, плотность 1,71 г/см³ (при — 183°С), В газообразном состоянии О. диамагнитен, в жидком — слабопарамагнитен. Растворимость О. в воде 0,394 г/л (при 0°С), т.е. в 15 раз больше, чем у кислорода. О. образуется по обратимой реакции: 3O₂ + 68 ккал (285 кдж) Û 2O₃. Молекула О₃ неустойчива и самопроизвольно превращается в O₂ с выделением тепла. При небольших концентрациях (без посторонних примесей) О. разлагается медленно, при больших — со взрывом. Нагревание и контакт О. с ничтожными количествами органических веществ, некоторых металлов или их окислов резко ускоряет превращение. Наоборот, присутствие небольших количеств HNO₃ стабилизирует О., а в сосудах из стекла, некоторых пластмасс или чистых металлов О. при —78°С практически не разлагается.

О. — один из наиболее сильных окислителей (гораздо сильнее обычного кислорода). Он окисляет все металлы (за исключением Au и платиновых), а также большинство др. элементов. При действии на некоторые неорганические и органические соединения образует озониды (см. Перекисные соединения). Присутствие О. в газовой смеси можно установить по реакции:

O₃ + 2KI + H₂O = I₂ + O₂ + 2KOH

«Обычный» кислород O₂ в реакцию KI не вступает.

О. образуется в процессах, сопровождающихся выделением атомарного кислорода, например при разложении перекисей, окислении фосфора и т.п. В промышленности его получают из воздуха или кислорода в озонаторах действием тихого электрического разряда при низких температурах. Сжижается O₃ легче, чем O₂, и потому их легко разделить.

Сильные окислительные свойства О. позволяют использовать его при получении многих органических веществ, для отбеливания бумаги, масел и т.д. О. убивает микроорганизмы, поэтому его применяют для очистки воды и воздуха (озонирование). Однако в воздухе допустимы лишь очень малые концентрация О., т.к. он чрезвычайно ядовит (даже более ядовит, чем угарный газ CO); предельно допустимая концентрация О. в воздухе 10^–5%.