- 臭氧
【英文名稱(chēng)】Ozone
O原子以sp2雜化軌道形成離域π鍵(三中心四電子體)。分子形狀為V形。極性分子。
【相對(duì)分子量或原子量】48.00
【密度】氣體密度( 0℃,g/L)2.144;液體密度(-150℃,g/cm^3 )1.473
【熔點(diǎn)(℃)】(固)-251.4
【沸點(diǎn)(℃)】(液)-112.4
【性狀】
氣態(tài)臭氧厚層帶藍(lán)色,有刺激性腥臭氣味,濃度高時(shí)與氯氣氣味相像;液態(tài)臭氧深藍(lán)色,固態(tài)臭氧紫黑色。
另外,臭氧為純凈物。在常溫下,易分解,生成氧氣和氧原子。
【用途】
用于水的消毒和空氣的臭氧化,在化學(xué)工業(yè)中用作強(qiáng)氧化劑。
【制備或來(lái)源】
主要的制臭氧技術(shù)有:電解法、核輻射法、紫外線、等離子體及電暈放電法等幾種。應(yīng)用比較廣泛的是臭氧發(fā)生器放電氧化空氣或純氧氣成臭氧,紫外線殺菌燈分解空氣中的氧氣形成臭氧。即應(yīng)用高能量交互式電流作用空氣中的氧氣使氧氣分子電離而成臭氧。 高錳酸鹽和強(qiáng)酸反應(yīng)可以生成臭氧(O3),且濃高錳酸鹽溶液本身會(huì)緩慢地氧化水,形成少量的臭氧。
特別注意:因?yàn)槌粞跆厥獾?pi;鍵,但臭氧轉(zhuǎn)化為氧氣不是氧化還原反應(yīng),因?yàn)樵貑钨|(zhì)氧化態(tài)規(guī)定為0價(jià),因此他們之間的轉(zhuǎn)換不能視為氧化還原反應(yīng)。
編輯本段發(fā)現(xiàn)臭氧英文臭氧(Ozone)一詞源自希臘語(yǔ)ozon,意為“嗅”。 臭氧發(fā)生裝置
西班牙文名稱(chēng)為Ozono
臭氧具有等腰三角形結(jié)構(gòu),三個(gè)氧原子分別位于三角形的三個(gè)頂點(diǎn),頂角為116.79度。
1840年德國(guó)C.F.舍拜恩在電解稀硫酸時(shí) ,發(fā)現(xiàn)有一種特殊臭味的氣體釋出 ,因此將它命名為臭氧 。當(dāng)大氣層中的氧氣發(fā)生光化學(xué)作用時(shí),便產(chǎn)生了臭氧,因此,在離地面垂直高度15~25千米處形成臭氧層,它的濃度為0.2ppm。臭氧的氣體明顯地呈藍(lán)色,液態(tài)呈暗藍(lán)色,固態(tài)呈藍(lán)黑色。它的分子結(jié)構(gòu)呈三角形 。臭氧不穩(wěn)定,在常溫下慢慢分解 ,200℃時(shí)迅速分解 ,它比氧的氧化性更強(qiáng),能將金屬銀氧化為過(guò)氧化銀 ,將硫化鉛氧化為硫酸鉛,它還能氧化有機(jī)化合物,如靛藍(lán)遇臭氧會(huì)脫色 。臭氧在水中的溶解度較氧大,0℃,一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí),一體積水可溶解0.494體積臭氧。臭氧能刺激粘液膜 ,它對(duì)人體有毒 ,長(zhǎng)時(shí)間在含0.1ppm臭氧的空氣中呼吸是不安全的。臭氧層能吸收大部分波長(zhǎng)短的射線(如紫外線 ),起著保護(hù)人類(lèi)和其他生物的作用,但氯氣和氟化物促使臭氧分解為氧 ,破壞了臭氧保護(hù)層,成為人類(lèi)關(guān)注的重要環(huán)境問(wèn)題之一。通常都借助無(wú)聲放電作用從氧氣或空氣制備臭氧,臭氧發(fā)生器即根據(jù)這一原理制造。利用臭氧和氧氣沸點(diǎn)的差別,通過(guò)分級(jí)液化可得濃集的臭氧。臭氧是強(qiáng)力漂白劑,用于漂白面粉和紙漿,用臭氧消毒飲用水,水中只含氧,無(wú)特殊氣味。它還用于污水處理。
臭氧極易分解,很不穩(wěn)定。它不溶于液態(tài)氧,四氯化碳等。有很強(qiáng)的氧化性,在常溫下可將銀氧化成 臭氧
氧化銀,將硫化鉛氧化成硫酸鉛。臭氧可使許多有機(jī)色素脫色,侵蝕橡膠,很容易氧化有機(jī)不飽和化合物。臭氧在冰中極為穩(wěn)定,其半衰期為2000年。
1785年,德國(guó)人在使用電機(jī)時(shí),發(fā)現(xiàn)在電機(jī)放電時(shí)產(chǎn)生一種異味。1840年法國(guó)科學(xué)家克里斯蒂安·弗雷德日將它確定為臭氧。
在紫外線輻射下,通過(guò)電子放射或暴曬從雙原子氧氣可自然形成臭氧。工業(yè)上,用干燥的空氣或氧氣,采用5~25kv的交流電壓進(jìn)行無(wú)聲放電制取。另外,在低溫下電解稀硫酸,或?qū)⒁后w氧氣加熱都可制得臭氧。
臭氧可用于凈化空氣,漂白飲用水,殺菌,處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。
在夏季,由于工業(yè)和汽車(chē)廢氣的影響,尤其在大城市周?chē)r(nóng)林地區(qū)在地表臭氧會(huì)形成和聚集。地表臭氧對(duì)人體,尤其是對(duì)眼睛,呼吸道等有侵蝕和損害作用。地表臭氧也對(duì)農(nóng)作物或森林有害。
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