Значення озону для життя землі. Такий різний озон: п'ять фактів про газ, який може рятувати та вбивати Історія виявлення озону вченими
Озоновий шар – це частина стратосфери Землі на висоті від 12 до 30 км (залежно від широти). Він виник під впливом сонячного ультрафіолету, що розбив молекулярний кисень О2 на атоми. Ці атоми потім з'єдналися з іншими молекулами О2 і перетворилися на озон О3. По суті, що вища концентрація озону, то краще він захищає біологічні організми від сонячної радіації.
Словосполучення «озонова діра» з'явилося не тому, що в озоні насправді знайшли дірки. Термін цей виник завдяки супутниковим знімкам загального вмісту озону в атмосфері над Антарктикою, на яких видно, як змінюється товщина озонового шару, залежно від сезону.
Руйнування озонового шару та вплив фреонів
Вперше про те, що озоновий шар стоншується, заговорили 1957 року. Деякі дослідники у процесі коливання товщини озонового шару проблеми не бачать. В кінці полярної зими та на початку полярної весни шар озону скорочується, а після настання полярного літа він збільшується.
Вважається, що фреони, що використовуються у виробництві побутових аерозолів, спінювача теплоізоляції та холодильників, надають негативний впливна озоновий шар. Як тільки з'явилися відповідні дослідження, виробники цих речовин намагалися дискредитувати гіпотезу.
Однак той факт, що фреон впливає на виснаження озонового шару, довели дослідники Пауль Крутцен, Маріо Молінаі Шервуд Роуланд 1995 року. За це їм було вручено Нобелівську премію.
Озонові дірки
Основні викиди фреонів відбуваються у Північній півкулі, а найінтенсивніше виснаження озонового шару спостерігається над Антарктикою. Чому? Виявляється, фреони добре переміщуються у шарах тропосфери та стратосфери, а термін їхнього «життя» обчислюється роками.
Вітер розносить фреони у всій атмосфері, зокрема й у Антарктику. За дуже низьких температур відбувається незвичайна хімічна реакція — на крижаних кристалах стратосферних хмар з фреонів виділяється хлор і замерзає. З настанням весни крижинки тануть, і вивільняється хлор, який руйнує озон.
Чи руйнується озоновий шар лише над Антарктикою? Ні. Озоновий шар стоншується над обома півкулями, що доведено довготривалими вимірами концентрації озону в різних точках планети.
Глобальне потепління
Не всі вчені сходяться на думці щодо глобального потепління. Хоча 1995 року на Мадридській конференції ООН потепління було визнано науковим фактом, деякі досі вважають це міфом та наводять свої докази.
Згідно з найпоширенішою точкою зору в науковій сфері, глобальне потепління — це реальність, і воно відбувається через діяльність людини. Не останню роль цьому грає витончення озонового шару.
Як випливає з останніх спостережень, північні річки залишаються замерзлими в середньому на 2 тижні менше, ніж раніше. Крім того, продовжується танення льодовиків.
Всім добре відомо, як незвичайно пахне повітря після грози. Це запах озону, що утворюється під час електричних розрядів, який недарма в перекладі з грецької означає «пахучий». Характерний запах озону не сплутати ні з чим – він пахне свіжістю.
Озоном називається активний кисень. Це з'єднання з трьох атомів кисню. Молекулярна формула – O3, молекулярна вага 48, що важче за кисень у 2,5 разу. Молекула О3 нестійка і за достатніх концентраціях у повітрі за нормальних умов мимовільно кілька десятків хвилин перетворюється на O2 із тепла.
Озоновий шар знаходиться від 19 до 35 км. над поверхнею Землі. Озон утворюється і близько до Землі під час грози, при ударі блискавки, і в рентгенівському обладнанні.
Озон сполучається з іншими речовинами значно швидше, ніж кисень. Озон дуже швидко вбиває бактерії, тому його використовують для очищення води та повітря в приміщеннях.
Вперше озон було виявлено у 1785 році голландським фізиком Ван Марумом. У 1850 році було визначено високу активність озону як окислювача та здатність його приєднуватися до подвійних зв'язків у реакціях з багатьма органічними сполуками. Обидві ці властивості озону надалі знайшли широке практичне застосування.
Озон, будучи одним з найсильніших окислювачів, має сильні властивості, що дезінфікують. Він здатний руйнувати віруси, бактерії, а також впливати на мікроорганізми, які стійкі до дії хлору.
Озон для очищення води застосовується вже понад сто років. Вперше для знезараження та дезодорації води озон було застосовано у 1898 році у м. Сан Мор (Франція). Вже в 1907 році було збудовано перший завод із озонування води у французькому місті Бон Вуаяж, який обробляв 22500 кубічних метрів води на добу з річки Вазюбі для потреб міста Ніцци. У 1911 р. було пущено в експлуатацію станцію озонування питної води в Санкт-Петербурзі. У 1916 р. діяло вже 49 установок із озонування питної води. Широке поширення озон отримав лише протягом останніх 30 років завдяки появі надійних, компактних і енергозберігаючих апаратів для його синтезу - озонаторів (генераторів озону).
А як антисептичний засіб був використаний під час Першої світової війни. З 1935 стали використовувати введення озонокисневої суміші ректально для лікування різних захворювань кишечника (проктит, геморой, виразковий коліт, нориці, придушення патогенних мікроорганізмів). Вивчення дії озону дозволило використовувати їх у хірургічної практиці при інфекційних ураженнях, лікуванні туберкульозу, пневмонії, гепатиту, герпетичної інфекції, анемії та інших. У Москві 1992 р. під керівництвом заслуженого діяча науки РФ, Д.М.Н. Змизковий А.В. створено "Науково-практичний центр озонотерапії", де озон використовується для лікування багатьох захворювань. Сьогодні озон вважається популярним ефективним засобом знезараження води, повітря та очищення продуктів харчування.
В даний час 95% питної води в Європі та США проходять підготовку з використанням озону. Озонування застосовують також при очищенні стічних вод від фенолів, нафтопродуктів, ціанідів, сульфідів та ін. домішок, небезпечних для довкілля.
Атмосферний озон грає важливу рольдля всього живого планети. Утворюючи озоновий шар у стратосфері, він захищає рослини та тварини від жорсткого ультрафіолетового випромінювання. Тому проблема утворення озонових дірок має особливе значення. Найбільшу озонову дірку діаметром понад 1000 км вперше було виявлено у 1985 році, на Південній півкулі, над Антарктидою.
Цікаві факти про озон. Всім добре відомо, як незвичайно пахне повітря після грози. Це запах озону, що утворюється під час електричних розрядів, який недарма в перекладі з грецької означає «пахучий». Характерний запах озону не сплутати ні з чим – він пахне свіжістю. Озоном називається активний кисень. Це з'єднання з трьох атомів кисню. Молекулярна формула – O3, молекулярна вага 48, що важче за кисень у 2,5 разу. Молекула О3 нестійка і за достатніх концентраціях у повітрі за нормальних умов мимовільно кілька десятків хвилин перетворюється на O2 із тепла. Озоновий шар знаходиться від 19 до 35 км. над поверхнею Землі. Озон утворюється і близько до Землі під час грози, при ударі блискавки, і в рентгенівському обладнанні. Озон з'єднується з іншими речовинами значно швидше, ніж кисень. Озон дуже швидко вбиває бактерії, тому його використовують для очищення води та повітря в приміщеннях. Вперше озон було виявлено 1785 року голландським фізиком Ван Марумом. У 1850 році було визначено високу активність озону як окислювача та здатність його приєднуватися до подвійних зв'язків у реакціях з багатьма органічними сполуками. Обидві ці властивості озону надалі знайшли широке практичне застосування. Озон, будучи одним з найсильніших окислювачів, має сильні властивості, що дезінфікують. Він здатний руйнувати віруси, бактерії, а також впливати на мікроорганізми, які стійкі до дії хлору. Озон для очищення води застосовується вже понад сто років. Вперше для знезараження та дезодорації води озон було застосовано у 1898 році у м. Сан Мор (Франція). Вже в 1907 році було збудовано перший завод із озонування води у французькому місті Бон Вуаяж, який обробляв 22500 кубічних метрів води на добу з річки Вазюбі для потреб міста Ніцци. У 1911 р. було пущено в експлуатацію станцію озонування питної води в Санкт-Петербурзі. У 1916 р. діяло вже 49 установок із озонування питної води. Широке поширення озон отримав лише протягом останніх 30 років завдяки появі надійних, компактних і енергозберігаючих апаратів для його синтезу - озонаторів (генераторів озону). А як антисептичний засіб був використаний під час Першої світової війни. З 1935 стали використовувати введення озонокисневої суміші ректально для лікування різних захворювань кишечника (проктит, геморой, виразковий коліт, нориці, придушення патогенних мікроорганізмів). Вивчення дії озону дозволило використовувати його у хірургічній практиці при інфекційних ураженнях, лікуванні туберкульозу, пневмонії, гепатиту, герпетичної інфекції, анемії та ін. У Москві 1992 р. під керівництвом заслуженого діяча науки РФ, Д.М.Н. Змизковий А.В. створено "Науково-практичний центр озонотерапії", де озон використовується для лікування багатьох захворювань. Сьогодні озон вважається популярним ефективним засобом знезараження води, повітря та очищення продуктів харчування. В даний час 95% питної води в Європі та США проходять підготовку з використанням озону. Озонування застосовують також при очищенні стічних вод від фенолів, нафтопродуктів, ціанідів, сульфідів та ін домішок, небезпечних для навколишнього середовища. Атмосферний озон відіграє важливу роль для живого на планеті. Утворюючи озоновий шар у стратосфері, він захищає рослини та тварини від жорсткого ультрафіолетового випромінювання. Тому проблема утворення озонових дірок має особливе значення. Найбільшу озонову дірку діаметром понад 1000 км вперше було виявлено у 1985 році, на Південній півкулі, над Антарктидою.
Хто ж не пам'ятає, як бадьорить після грози свіже повітря! І який приємний запах вартий після ударів блискавок. І цей аромат неможливо сплутати з жодним іншим. Він асоціюється зі свіжістю. Цей запах створює озон, молекули якого з'являються під час проходження блискавки через атмосферу. Саме особливому аромату озон завдячує своєю назвою. На популярній у минулому у вчених грецькій мові це слово і означає «пахучий».
З хімічного погляду озон — модифікація звичайного кисню. Завдяки хімічним властивостям його ще називають активним киснем. Якщо молекула звичайного та звичного кисню складається з двох однакових атомів (його формула О2), то в молекулі озону міститься три такі самі атоми, і її формула — О3. Молекулярна маса цього газу в 1,5 рази більше, ніж у кисню, і становить 48 (проти 32 О2). За стандартних або звичайних умов (температура і тиск) озон мимоволі перетворюється на кисень, і ця реакція відбувається з виділенням тепла.
В атмосфері землі є озоновий шар, розташований на висоті 20-30 км вище за рівень поверхні. У нижній частині атмосфери озон виникає при проходженні великих енергій через атмосферу - ударі блискавки, потужних електричних розрядах, роботі рентгенівського обладнання.
Хімічна активність озону є набагато вищою, ніж у його ізомеру — молекулярного кисню. Він значно швидше, ніж молекулярний кисень, утворює хімічні зв'язки із найрізноманітнішими речовинами. Озон часто використовують для боротьби з бактеріями - він швидко вбиває їх. Тому його застосовують при дезинфекції питної води чи повітря.
А хто ж відкрив Озон?
Відкриття озону – заслуга фізика з Голландії Ван Марума. Він повідомив наукову громадськість про відкриття у 1785 році. Через півстоліття, в 1850, було досліджено його окислювальна здатність, і відкрито здатність формувати здвоєні молекулярні зв'язку при взаємодії з органічними молекулами. Практичне застосуванняцих властивостей сьогодні часто можна зустріти у багатьох галузях промисловості.
Озон – дуже сильний окислювач. Крім того, широко використовуються його дезінфікуючі здібності. Він згубно діє будь-які мікроорганізми, включаючи віруси. Гинуть від озону та види, нечутливі до впливу сполук хлору.
Застосовується озон замість традиційного хлорування для підготовки питної води. Перше його застосування в цій якості було поведено в 1898, у місті Сан Мор у Франції. А перше підприємство з промислового озонування з'явилося 1907 року, у містечку Бон Вуаяж. Він обробляв за добу до 22-500 кубометрів води з річки Вазюбі, поставляючи її в Ніццу. У Російської Імперіїперша така станція з'явилася 1911 року у Санкт-Петербурзі, і по 1916 року це напрям водоочищення активно розвивалося. Новий виток такої обробки розпочався з 1980-х років, після винаходу компактних, надійних, але головне – більш економних озонаторів – пристроїв для виробництва озону у промислових обсягах.
У ході Першої світової війни застосовувався озон і в медицині як антисептик. З 1935 року почалися досліди щодо застосування озону як терапія хвороб кишечника. Ректальне введення газу показало сприятливий ефект при багатьох виразкових захворюваннях, колітах, геморої та знищенні патогенної мікрофлори кишечника. Проводились досліди щодо використання озону в хірургії, у лікуванні туберкульозу, інших хвороб легень, герпесу, численних інфекційних та інших захворювань.
Сьогодні озон стає все більш популярним для знищення мікробів у воді, повітрі та продуктах, оскільки цей метод надає неприємних ефектів та небажаного запаху.
У Європейських країнах та США сьогодні підготовка питної води за участю озону становить 95% від її обсягу. Озонування та для очищення промислових та побутових стоків. Обробка усуває сліди багатьох небезпечних речовин: ціанідів, залишків переробки нафтопродуктів, сполук сірки, фенолів та інших небезпечних відходів, які можуть порушити екологічну рівновагу.
Атмосферний озон, що утворюється у верхніх шарах атмосфери, захищає живе від жорсткого ультрафіолетового випромінювання. Тому витончення цього шару та утворення «озонових дірок» може вкрай несприятливо позначитися на всьому тваринному та рослинному світі, включаючи людину.
Озоновий шар - це свого роду покривало, що надійно захищає нашу планету від ультрафіолетового випромінювання. 16 вересня 1987 року в Монреалі було підписано Протокол про озоноруйнівні речовини. Його суть зводилася до зупинки виробництва хімічних речовин, що руйнують озоновий шар планети. На честь цієї дати було встановлено Міжнародний день охорони озонового шару, який відзначається щорічно 16 вересня, починаючи з 1995 року. АіФ.ru розповів деякі цікаві факти про озоновий шар планети.
Озоновий шар – це частина стратосфери Землі на висоті від 12 до 30 км (залежно від широти). Він виник під впливом сонячного ультрафіолету, що розбив молекулярний кисень О2 на атоми. Ці атоми потім з'єдналися з іншими молекулами О2 і перетворилися на озон О3. По суті, що вища концентрація озону, то краще він захищає біологічні організми від сонячної радіації.
Словосполучення «озонова діра» з'явилося не тому, що в озоні насправді знайшли дірки. Термін цей виник завдяки супутниковим знімкам загального вмісту озону в атмосфері над Антарктикою, на яких видно, як змінюється товщина озонового шару, залежно від сезону.
Руйнування озонового шару та вплив фреонів
Вперше про те, що озоновий шар стоншується, заговорили 1957 року. Деякі дослідники у процесі коливання товщини озонового шару проблеми не бачать. В кінці полярної зими та на початку полярної весни шар озону скорочується, а після настання полярного літа він збільшується.
Вважається, що фреони, що використовуються у виробництві побутових аерозолів, спінювача теплоізоляції та холодильників, негативно впливають на озоновий шар. Як тільки з'явилися відповідні дослідження, виробники цих речовин намагалися дискредитувати гіпотезу.
Однак той факт, що фреон впливає на виснаження озонового шару, довели дослідники Пауль Крутцен, Маріо Моліна та Шервуд Роуланд у 1995 році. За це їм було вручено Нобелівську премію.
Озонові дірки
Основні викиди фреонів відбуваються у Північній півкулі, а найінтенсивніше виснаження озонового шару спостерігається над Антарктикою. Чому? Виявляється, фреони добре переміщуються в шарах тропосфери та стратосфери, а термін їхнього «життя» обчислюється роками. Вітер розносить фреони по всій атмосфері, в тому числі і в Антарктику. За дуже низьких температур відбувається незвичайна хімічна реакція - на крижаних кристалах стратосферних хмар з фреонів виділяється хлор і замерзає. З настанням весни крижинки тануть, і вивільняється хлор, який руйнує озон.
Чи руйнується озоновий шар лише над Антарктикою? Ні. Озоновий шар стоншується над обома півкулями, що доведено довготривалими вимірами концентрації озону в різних точках планети.
Глобальне потепління
Не всі вчені сходяться на думці щодо глобального потепління. Хоча 1995 року на Мадридській конференції ООН потепління було визнано науковим фактом, деякі досі вважають це міфом і наводять свої докази.
Згідно з найпоширенішою точкою зору в науковій сфері, глобальне потепління - це реальність, і відбувається воно через діяльність людини. Не останню роль цьому грає витончення озонового шару.
Як випливає з останніх спостережень, північні річки залишаються замерзлими в середньому на 2 тижні менше, ніж раніше. Крім того, продовжується танення льодовиків.