ОЗО́Н

ОЗО́Н (от греч. ὄζων – пах­ну­щий), O₃, ал­ло­троп­ная трёх­атом­ная мо­ди­фи­ка­ция ки­сло­ро­да. Впер­вые об­на­ру­жен в 1785 голл. фи­зи­ком М. ван Ма­ру­мом по ха­рак­тер­но­му за­па­ху (све­же­сти) и окис­лит. свой­ст­вам, ко­то­рые при­об­ре­та­ет воз­дух по­сле про­пус­ка­ния че­рез не­го элек­трич. искр. Наз­ва­ние пред­ло­же­но в 1840 нем. хи­ми­ком К. Шён­бей­ном, впер­вые по­лу­чив­шим чис­тый О. Фор­му­ла О. окон­ча­тель­но ус­та­нов­ле­на в 1865 швейц. хи­ми­ком Ж. Со­ре.

О. – газ го­лу­бо­го цве­та с рез­ким ха­рак­тер­ным за­па­хом. При темп-ре 161,3 К и дав­ле­нии 1 атм пе­ре­хо­дит в жид­кость тём­но-си­не­го цве­та. Жид­кий О. скло­нен к пе­ре­ох­ла­ж­де­нию. Твёр­дый О. тём­но-фио­ле­то­во­го цве­та; t_пл 80,6 К. Плот­ность О.: га­зо­об­раз­но­го 2,1445 г/дм³ (273,15 К), жид­ко­го 1,59 г/cм³ (85,2 К), твёр­до­го 1,73 г/cм³ (77,4 К). Ди­элек­трич. про­ни­цае­мость га­зо­об­раз­но­го О. 1,0019, жид­ко­го 4,79. В га­зо­об­раз­ном со­стоя­нии О. диа­маг­ни­тен, в жид­ком – сла­бо па­ра­маг­ни­тен. Рас­тво­ри­мость О. в во­де 1,1 г/дм³ (273 К). Важ­ней­шее свой­ст­во О. – по­гло­ще­ние в ульт­ра­фио­ле­то­вой об­лас­ти спек­тра; это за­щи­ща­ет по­верх­ность Зем­ли от ин­тен­сив­но­го сол­неч­но­го из­лу­че­ния (см. Озо­но­вый слой).

О. об­ра­зу­ет­ся под дей­ст­ви­ем све­та или в элек­трич. раз­ря­дах по об­ра­ти­мой ре­ак­ции: $3O_2+285$ кДж/моль$⇄2O_3$. Мо­ле­ку­ла $О3$ не­ус­той­чи­ва, раз­ла­га­ет­ся с вы­де­ле­ни­ем те­п­ло­ты и об­ра­зо­ва­ни­ем $O2$: при кон­цен­тра­ции ме­нее 20% по мас­се, при от­сут­ст­вии при­ме­сей и внеш­них воз­дей­ст­вий О. раз­ла­га­ет­ся мед­лен­но, при бóль­ших кон­цен­тра­ци­ях – со взры­вом. На­гре­ва­ние и кон­такт О. с ни­чтож­ны­ми ко­ли­че­ст­ва­ми ор­га­нич. ве­ществ, не­ко­то­рых ме­тал­лов или их ок­си­дов рез­ко ус­ко­ря­ет пре­вра­ще­ние. При­сут­ст­вие не­боль­ших ко­ли­честв $HNO_3$ ста­би­ли­зи­ру­ет О., а в со­су­дах из стек­ла, не­ко­то­рых пла­ст­масс или чис­тых ме­тал­лов О. раз­ла­га­ет­ся край­не мед­лен­но.

О. – силь­ный окис­ли­тель (силь­нее его фтор), окис­ля­ет все ме­тал­лы (за ис­клю­че­ни­ем $Au, Pt, Ir$), а так­же боль­шин­ст­во не­ме­тал­лов, пе­ре­во­дит ряд ок­си­дов в бо­лее вы­со­кую сте­пень окис­ле­ния. О. мо­жет уча­ст­во­вать в ре­ак­ци­ях го­ре­ния, при этом темп-ры го­ре­ния вы­ше, чем с ки­сло­ро­дом. При дей­ст­вии на не­ко­то­рые не­ор­га­нич. и ор­га­нич. со­еди­не­ния об­ра­зу­ет озо­ни­ды. О. очень мед­лен­но реа­ги­ру­ет с ал­ка­на­ми и их га­ло­ген­про­из­вод­ны­ми, бы­ст­рее с ал­ке­на­ми, ал­ки­на­ми, гид­ра­зи­на­ми, мер­кап­та­на­ми. Взаи­мо­дей­ст­ву­ет с ам­миа­ком (об­ра­зу­ет­ся нит­рат ам­мо­ния), уг­ле­ро­дом (ди­ок­сид уг­ле­ро­да), во­до­ро­дом (во­да и ки­сло­род), се­ро­во­до­ро­дом (ди­ок­сид се­ры).

О. об­ра­зу­ет­ся в про­цес­сах, со­про­во­ж­даю­щих­ся вы­де­ле­ни­ем ато­мар­но­го ки­сло­ро­да (напр., при раз­ло­же­нии пе­рок­си­дов, окис­ле­нии фос­фо­ра, раз­ло­же­нии ки­сло­род­со­дер­жа­щих со­лей). В пром-сти О. по­лу­ча­ют из воз­ду­ха или ки­сло­ро­да в озо­на­то­рах под дей­ст­ви­ем барь­ер­но­го или ко­рон­но­го элек­трич. раз­ря­да (при ком­нат­ной или при бо­лее низ­ких темп-рах). По­сколь­ку $O_3 $сжи­жа­ет­ся лег­че, чем $O_2$, эти га­зы лег­ко раз­де­лить. О. по­лу­ча­ют так­же в элек­тро­ли­тич. ячей­ке при элек­тро­ли­зе во­ды.

Силь­ные окис­лит. свой­ст­ва О. по­зво­ля­ют ис­поль­зо­вать его при по­лу­че­нии ор­га­нич. ве­ществ, для от­бе­ли­ва­ния бу­ма­ги, ма­сел и т. д. О. уби­ва­ет мик­ро­ор­га­низ­мы и окис­ля­ет мн. ор­га­нич. со­еди­не­ния и ме­тал­лы, по­это­му его ши­ро­ко при­ме­ня­ют для очи­ст­ки во­ды и воз­ду­ха (озо­ни­ро­ва­ние). О. ток­си­чен (бо­лее ток­си­чен, чем хлор и CO), силь­но раз­дра­жа­ет гла­за и ды­ха­тель­ные пу­ти, в воз­ду­хе до­пус­ти­ма кон­цен­тра­ция ме­нее 0,1 мг/м³. Для уст­ра­не­ния ток­сич­но­го влия­ния О. на жи­вые ор­га­низ­мы (в осн. на их ор­га­ны ды­ха­ния) его ос­та­точ­ные ко­ли­че­ст­ва не­об­хо­ди­мо раз­ла­гать с по­мо­щью де­ст­рук­то­ров (де­га­за­то­ров) озо­на.