Ozone

Ozone
Nom IUPAC Trioxygen
Identificateurs
Num??ro CAS	10028-15-6
Propri??t??s
Formule mol??culaire	O 3
Masse molaire	47,998 g ?? mol -1
Apparence	gaz bleu??tre
Densit??	2,144 g ?? L -1 (0 ?? C), le gaz
Point de fusion	80,7 K, -192,5 ?? C
Point d'??bullition	161,3 K, -111,9 ?? C
Solubilit?? dans l'eau	0,105 g ?? 100 ml -1 (0 ?? C)
Thermochimie
Std enthalpie de formation Δ f H o 298	142,3 kJ ?? mol -1
Molaire standard entropie S o 298	237,7 J ?? K -1 -1 .mol
Risques
Classification UE	non list??
Sauf indication contraire, les donn??es sont donn??es pour le mat??riel dans leur ??tat standard (?? 25 ?? C, 100 kPa)
R??f??rences d'Infobox

L'ozone (O ₃₎ est un triatomique mol??cule , compos?? de trois oxyg??ne atomes . Ce est une forme allotropique de l'oxyg??ne qui est beaucoup moins stable que le O diatomic _2. ozone troposph??rique est un polluant de l'air avec des effets nocifs sur les syst??mes respiratoires des animaux. Ozone dans la haute atmosph??re filtres potentiellement endommager la lumi??re ultraviolette d'atteindre la surface de la Terre. Il est pr??sent en faibles concentrations dans l'ensemble du l'atmosph??re terrestre . Il a de nombreuses applications industrielles et grand public. Ozone, le premier allotrope d'un ??l??ment chimique d'??tre reconnu par la science, a ??t?? propos?? comme un compos?? chimique distincte par Christian Sch??nbein en 1840, qui a nomm?? apr??s le grec mot pour l'odorat (ozein), de l'odeur particuli??re dans les orages. La formule pour l'ozone, O _3, n'a pas ??t?? d??termin??e jusqu'en 1865 par Jacques-Louis Soret et confirm?? par Sch??nbein en 1867. L'odeur d'un coup de foudre est d'ions produits lors des changements chimiques rapides, pas de la couche d'ozone elle-m??me.

Propri??t??s physiques

L'ozone est un bleu, gaz toxique p??le avec un, le froid, l'odeur tr??s irritante. La plupart des gens peuvent d??tecter environ 0,01 ppm dans l'air. L'exposition ?? de 0,1 ?? 1 ppm produit des maux de t??te, les yeux br??lants, et une irritation des voies respiratoires.

A -112 ?? C, il forme un bleu fonc?? liquide . A des temp??ratures inf??rieures -193 ?? C, il forme un noir-violet solide .

Structure

La structure de l'ozone, selon la preuve exp??rimentale de spectroscopie micro-ondes, est pli??, avec C _2v sym??trie (similaire ?? l' eau mol??cule), O - O distance de 127,2 h et O - O - O angle de 116,78 ??. L'atome central forme une hybridation sp ?? avec une seule paire. L'ozone est une mol??cule polaire ayant une de 0,5337 instant dip??le La liaison est D. une liaison simple sur un c??t?? et double liaison de l'autre c??t??, et ces obligations sont m??lang??s ?? devenir connu sous le nom structures de r??sonance. Le ordre de liaison est de 1,5 pour chaque c??t??.

Chimie

L'ozone est un puissant agent oxydant, beaucoup mieux que le dioxyg??ne. Il est ??galement instable ?? des concentrations ??lev??es, se d??sint??grant en dioxyg??ne ordinaire (dans environ une demi-heure dans des conditions atmosph??riques):

2 O ₃ → 3 O _2.

Cette r??action se d??roule plus rapidement avec l'augmentation de temp??rature et diminution de la pression. D??flagration de l'ozone peut ??tre d??clench?? par une ??tincelle, et peut se produire dans les concentrations d'ozone de 10% en poids ou plus. L'ozone oxyde des m??taux (?? l'exception de l'or , du platine et iridium ) ?? oxydes des m??taux ?? leur plus haut degr?? d'oxydation :

2 Cu ²⁺ _(aq) + 2 H ₃ O ⁺ _(aq) + O _{3 (g)} → 2 Cu ^{3 +} _(aq) + 3 H ₂ O _(l) + O _{2 (g)}

L'ozone augmente ??galement le nombre d'oxydation des oxydes:

NO + O ₃ → NO ₂ + O ₂

La r??action ci-dessus se accompagne d'une la chimioluminescence. Le NO ₂ peut encore ??tre oxyd??:

NO ₂ + O ₃ → NO ₃ + O ₂

Le NO ₃ form?? peut r??agir avec le NO ₂ pour former N ₂ O _5:

NO ₂ + NO ₃ → N ₂ O ₅

L'ozone r??agit avec le carbone pour former du dioxyde de carbone , m??me ?? temp??rature ambiante:

C + 2 O ₃ → CO ₂ + 2 O ₂

Ozone ne r??agit pas avec d'ammonium sels mais il r??agit avec l'ammoniac pour former du nitrate d'ammonium:

2 NH ₃ + 4 O ₃ → NH ₄ NO ₃ + 4 + H ₂ O ₂ O

L'ozone r??agit avec sulfures de faire sulfates :

PBS + 4 O ₃ → PbSO ₄ + 4 O ₂

L'acide sulfurique peut ??tre produit ?? partir de l'ozone, soit en partant ??l??mentaire de soufre ou de le dioxyde de soufre:

S + H ₂ O + O ₃ → H ₂ SO ₄

3 SO ₂ + 3 H ₂ O + O ₃ → 3 H ₂ SO ₄

Tous les trois atomes d'ozone peuvent aussi r??agir, comme dans la r??action avec de l'??tain (II) et le chlorure de l'acide chlorhydrique et du NaCl avec le nitrate d'ammonium:

3 SnCl ₂ + 6 + HCl O ₃ → 3 SnCl ₄ + 3 H ₂ O

Dans la phase gazeuse , l'ozone r??agit avec le sulfure d'hydrog??ne pour former du dioxyde de soufre:

H ₂ S + ₃ O → SO ₂ + H ₂ O

Dans un solution aqueuse, cependant, deux r??actions simultan??es se produisent en comp??tition, une pour produire du soufre ??l??mentaire, et ?? produire un acide sulfurique:

H ₂ S + S → O ₃ + O ₂ + H ₂ O

3 H ₂ S + ₃ O 4 → 3 H ₂ SO ₄

Iode Perchlorate peut ??tre effectu?? par traitement de l'iode dissous dans du froid anhydre acide perchlorique avec l'ozone:

I ₂ + 6 + HClO ₄ O ₃ → 2 I (ClO _{4) 3} + 3 H ₂ O

Solide perchlorate nitrile peut ??tre faite de NO _2, ClO _2, O ₃ et des gaz:

2 NO ₂ + 2 + ₂ ClO 2 O ₃ → 2 NO ₂ ClO ₄ + O ₂

L'ozone peut ??tre utilis?? pour r??actions de combustion et les gaz br??lant de l'ozone pr??voit des temp??ratures plus ??lev??es que la combustion dans dioxyg??ne (O _2). Voici une r??action pour la combustion de subnitride de carbone qui peut ??galement causer des temp??ratures plus basses:

C 3 N ₄ O 4 + ₂ → ₃ CO + 3 12 N ₂

L'ozone peut r??agir ?? des temp??ratures cryog??niques. A 77 K (-196 ?? C), atomique hydrog??ne r??agit avec l'ozone pour former un liquide hydrog??ne superoxyde radical, qui se dim??rise:

H + O ₃ → HO ₂ + O

2 HO ₂ → H ₂ O ₄

Ozonides peuvent ??tre form??s, qui contiennent le anion ozonide, O ₃ ^-. Ces compos??s sont explosifs et doivent ??tre conserv??s ?? des temp??ratures cryog??niques. Ozonides pour tous les m??taux alcalins sont connus. KO _3, RBO _3, et CSO ₃ peuvent ??tre pr??par??s ?? partir de leurs superoxydes respectifs:

KO ₂ + O ₃ → KO ₃ + O ₂

Bien KO ₃ peut ??tre form?? comme ci-dessus, il peut ??galement ??tre form?? ?? partir l'hydroxyde de potassium et de l'ozone:

2 KOH + 5 O 2 → ₃ KO ₃ + 5 O ₂ + H ₂ O

NaO ₃ et LiO ₃ doivent ??tre pr??par??s par action de CsO ₃ NH ₃ liquide sur un r??sine ??changeuse d'ions contenant des ions Na ⁺ ou Li ^+:

CsO ₃ + → Na ^{+ +} Cs + NaO ₃

Traitement ?? l'ozone de calcium dissous dans l'ammoniac conduit ?? ammonium ozonide ozonide et pas de calcium:

3 Ca + 10 + 6 NH ₃ O ₃ → Ca ??? 6NH ₃ + Ca (OH) ₂ + Ca (NO _{3) 2} + 2 NH ₄ + 2 O ₃ + H ₂ O ₂

L'ozone peut ??tre utilis?? pour enlever le mangan??se de l' eau , formant un pr??cipit?? qui peut ??tre filtr??:

2 Mn ²⁺ + 2 O ₃ + 4 H ₂ O 2 → MnO (OH) _{2 (s)} + 2 O ₂ + 4 H ⁺

Ozone sera ??galement tourner cyanures aux mille fois moins toxiques cyanates:

CN ^- + O ₃ → CNO ^- + O ₂

Enfin, l'ozone va ??galement se d??composer compl??tement l'ur??e :

(NH _{2) 2} CO + O ₃ → N ₂ + CO ₂ + H 2 O ₂

Ozone dans l'atmosph??re de la Terre

La r??partition de l'ozone atmosph??rique de la pression partielle en fonction de l'altitude.

La concentration d'ozone mesur??e par le Nimbus-7 satellite.

Concentration d'ozone total en Juin 2000 en tant que mesur??e par EP-TOMS instrument satellitaire.

La m??thode standard pour exprimer des niveaux d'ozone total (le volume de l'ozone dans une colonne verticale) dans l'atmosph??re est ?? l'aide Unit??s Dobson. Les concentrations ?? un point sont mesur??es en parties par milliard (ppb) ou en g / m??.

La couche d'ozone

Les plus hauts niveaux d'ozone dans l'atmosph??re sont dans le stratosph??re, dans une r??gion appel??e aussi couche d'ozone entre environ 10 km et 50 km au-dessus de la surface (ou entre 6,21 et 31,1 miles). Ici, il filtre les photons de longueurs d'onde plus courtes (moins de 320 nm) d' ultraviolet lumi??re, rayons ??galement appel??s UV, (270-400 nm) de la Sun qui seraient nuisibles ?? la plupart des formes de vie dans les grandes doses. Ces m??mes longueurs d'onde sont aussi parmi les responsables de la production de vitamine D , qui est essentiel pour la sant?? humaine . Ozone dans la stratosph??re est principalement produite ?? partir de rayons ultraviolets r??agissant avec l'oxyg??ne:

O ₂ + photons (rayonnement <240 nm) → 2 O

O + O ₂ O ₃ →

Elle est d??truite par la r??action avec l'oxyg??ne atomique:

O ₃ + O 2 O ₂ →

(Voir Cycle de l'ozone et d'oxyg??ne pour plus de d??tails.)

Cette derni??re r??action est catalys??e par la pr??sence de certains radicaux libres, dont les plus importantes sont un groupe hydroxyle (OH), l'oxyde nitrique (NO) et le chlore atomique (Cl) et le brome (Br). Au cours des derni??res d??cennies, la quantit?? d'ozone dans la stratosph??re a diminu?? principalement en raison des ??missions de CFC et des mol??cules organiques chlor??s et brom??s similaires, qui ont augment?? la concentration de catalyseurs de la couche d'ozone au-dessus du bruit de fond naturel. L'ozone ne repr??sente 0,00006% de l'atmosph??re. Voir appauvrissement de l'ozone pour plus d'informations.

Ozone troposph??rique

Ozone au niveau bas (ou de l'ozone troposph??rique) est consid??r?? comme un polluant par le Organisation mondiale de la Sant?? . Il ne est pas ??mis directement par les moteurs de voiture ou par des activit??s industrielles. Il est form?? par la r??action de la lumi??re du soleil sur l'air contenant hydrocarbures et oxydes d'azote qui r??agissent pour former l'ozone directement ?? la source de la pollution ou de nombreux kilom??tres sous le vent. Pour plus de d??tails sur les r??actions chimiques complexes qui produisent de l'ozone ?? basse altitude voir ozone troposph??rique.

L'ozone r??agit directement avec certains hydrocarbures tels que ald??hydes et commence ainsi leur ??limination de l'air, mais les produits sont eux-m??mes des ??l??ments cl??s de smog . Ozone photolyse par la lumi??re UV conduit ?? la production de la radical hydroxyle OH et cela joue un r??le dans l'??limination des hydrocarbures de l'air, mais ce est aussi la premi??re ??tape dans la cr??ation de composants du smog tels que peroxyacyl nitrates qui peuvent ??tre de puissants irritants oculaires. La dur??e de vie atmosph??rique de l'ozone troposph??rique est d'environ 22 jours et ses principaux m??canismes d'??limination sont d??pos??s au sol, la r??action mentionn??e ci-dessus donnant OH, et par r??action avec le radical OH et HO peroxy ₂ ?? (Stevenson et al, 2006).

En plus d'avoir un impact sur la sant?? humaine (voir ci-dessous), il ya ??galement des preuves de la r??duction significative des rendements agricoles due ?? l'augmentation de l'ozone au niveau du sol et la pollution qui interf??re avec la photosynth??se et cascades croissance globale de certaines esp??ces v??g??tales.

Certains exemples de villes avec des lectures ??lev??es d'ozone sont Houston et Mexico. Houston a une lecture d'environ 41 ppb, tandis que Mexico est beaucoup plus dangereux, avec une lecture d'environ 125 ppb.

Ozone, un gaz ?? effet de serre

Bien que l'ozone ??tait pr??sent au niveau du sol avant la r??volution industrielle , les concentrations maximales ??taient de loin sup??rieurs aux niveaux pr??-industriels et m??me des concentrations de fond bien loin des sources de pollution sont beaucoup plus ??lev??s. Cette augmentation de l'ozone est d'autre pr??occupation que l'ozone pr??sent dans la partie sup??rieure troposph??re agit comme un gaz ?? effet de serre , en absorbant une partie de la l'??nergie infrarouge ??mise par la terre. Quantifier la puissance de gaz ?? effet de serre de l'ozone est difficile car il ne est pas pr??sent ?? des concentrations uniformes ?? travers le monde. Cependant, l'examen scientifique le plus r??cent sur le changement climatique (la GIEC Troisi??me rapport d'??valuation) sugg??re que la Le for??age radiatif de l'ozone troposph??rique est d'environ 25% de celle de dioxyde de carbone .

craquage d'ozone

attaques au gaz d'ozone tout polym??re ol??finique possession ou doubles liaisons dans sa structure de la cha??ne, ces mat??riaux, y compris le caoutchouc naturel , caoutchouc nitrile, et Caoutchouc styr??ne-butadi??ne. Les produits fabriqu??s ?? l'aide de ces polym??res sont particuli??rement sensibles ?? ce probl??me, ce qui provoque des fissures profondes et dangereuses se d??veloppent lentement au cours du temps, le taux de croissance de fissure en fonction de la charge port??e par le produit et la concentration d'ozone dans l'atmosph??re. De tels produits peuvent ??tre prot??g??es par l'addition d'anti-ozonants, tels que des cires qui se ??panouissent vers la surface et cr??er un film protecteur. fissures d'ozone utilis??es pour ??tre un grave probl??me dans les pneus de voiture par exemple, mais le probl??me est d??sormais consid??r??e seulement dans de tr??s vieux pneus.

Ozone et la sant??

Ozone dans la pollution de l'air

Il ya beaucoup de preuves pour montrer que des concentrations ??lev??es (ppm) de l'ozone, cr????es par des concentrations ??lev??es de rayons UV pollution et la lumi??re ?? la surface de la terre, peut nuire ?? la fonction pulmonaire et irriter la syst??me respiratoire. Une connexion a ??galement ??t?? montr?? ?? exister entre l'ozone accrue caus??e par des orages et des admissions de l'h??pital asthme malades. normes de qualit?? de l'air, tels que ceux de l' Organisation mondiale de la sant?? reposent sur des ??tudes d??taill??es de ce qui peut provoquer des niveaux mesurables effets sur la sant??.

Un mythe de folk britannique commune datant de l'??poque victorienne d??tient que l'odeur de la mer est caus??e par l'ozone, et que cette odeur a "contreventement" avantages pour la sant??. Aucun de ceux-ci est vrai. Le "odeur de la mer" caract??ristique ne est pas caus??e par l'ozone, mais par la pr??sence de le sulfure de dim??thyle g??n??r??e par phytoplancton, et le sulfure de dim??thyle, comme l'ozone, est toxique ?? forte concentration.

Le Environmental Protection Agency des ??tats-Unis a mis au point un indice de qualit?? de l'air pour aider ?? expliquer les niveaux de pollution de l'air pour le grand public. Concentrations moyennes d'ozone de 8 heures de 85 ?? 104 ppbv sont d??crits comme "malsain pour les groupes sensibles", 105 ppbv ?? 124 ppbv comme ??malsaine?? et 125 ppb ?? 404 ppb comme "tr??s malsain". L'EPA a d??sign?? plus de 300 comt??s des ??tats-Unis, regroup??s autour des r??gions les plus peupl??es (surtout en Californie et dans le Nord-Est), comme ne se conformant pas ?? la Normes nationales de l'air ambiant de qualit??.

L'ozone peut ??galement ??tre pr??sent dans la pollution de l'air int??rieur.

Physiologie de l'ozone

Ozone, avec des formes r??actives de l'oxyg??ne telles que dismutase, l'oxyg??ne singulet (voir oxyg??ne ), le peroxyde d'hydrog??ne , et ions hypochlorite, est produite naturellement par des globules blancs et d'autres syst??mes biologiques (telles que les racines de tag??tes) comme moyen de destruction des corps ??trangers. L'ozone r??agit directement avec doubles liaisons organiques. En outre, lorsque l'ozone se d??compose en dioxyg??ne il donne lieu ?? l'oxyg??ne Les radicaux libres, qui sont tr??s r??actifs et capable d'endommager plusieurs mol??cules organiques . L'ozone a ??t?? trouv?? pour convertir cholest??rol dans la circulation sanguine ?? la plaque (ce qui provoque le durcissement et le r??tr??cissement des art??res). En outre, on pense que les propri??t??s oxydantes puissantes de l'ozone peuvent ??tre un facteur contribuant de l'inflammation. La relation et de cause ?? effet de la fa??on dont l'ozone est cr???? dans le corps et ce qu'il fait est toujours ?? l'??tude et encore soumis ?? diverses interpr??tations, puisque d'autres processus chimiques du corps peuvent d??clencher certains des m??mes r??actions. Une ??quipe dirig??e par le Dr Paul Wentworth Jr. du D??partement de chimie de l' Scripps Research Institute a montr?? des preuves de liaison de la voie d'eau oxydation catalys??e par un anticorps humain de la r??ponse immunitaire pour la production d'ozone. Dans ce syst??me, l'ozone est produit par la production d'anticorps catalys??e par Trioxyde d'hydrog??ne ?? partir d'eau et de neutrophiles produit l'oxyg??ne singulet. Voir ??galement Trioxyde d'hydrog??ne pour en savoir plus sur cette r??action de production d'ozone biologique.

Ozone a ??galement ??t?? prouv?? pour former sp??cifique, m??tabolites d??riv??s du cholest??rol qui sont cens??s faciliter l'accumulation et la pathogen??se de plaques d'ath??roscl??rose (une forme de les maladies du c??ur). Ces m??tabolites ont ??t?? confirm??s dans leur ??tat naturel dans les art??res ath??roscl??reuses humaines et sont class??s en une classe de secosterols appel?? "Atheronals", g??n??r??e par ozonolyse de double liaison de cholest??rol pour former un 5,6 secosterol ainsi que d'un produit de condensation secondaire par l'interm??diaire d'aldolisation.

L'ozone a ??t?? impliqu??e ?? avoir un effet n??gatif sur la croissance des plantes, "... ozone r??duit chlorophylles, des carot??no??des et des glucides concentration totale, et une augmentation de l'acide 1-aminocyclopropane-1-carboxylique (ACC) du contenu et de la production d'??thyl??ne. Dans les plantes trait??es, la piscine ascorbate de feuilles a diminu??, tandis que la peroxydation des lipides et les fuites de solut?? ??taient significativement plus ??lev??s que chez les t??moins sans ozone. Les donn??es indiquent que l'ozone d??clench?? les m??canismes de protection contre le stress oxydatif dans les agrumes ".

L'utilisation de l'ozone dans un traitement m??dical

Le r??le physiologique r??cemment d??couvert de l'ozone a conduit ozone d??fenseurs m??dicaux de sugg??rer cela comme un m??canisme pour l'utilisation de l'ozone artificiellement produit pour tuer les microbes dans le sang. Ozone inhal?? est toxique pour les tissus pulmonaires en petites quantit??s, mais l'ozone semble ??tre moins toxique lorsqu'il est directement m??l??s de sang, soit ?? l'int??rieur ou ?? l'ext??rieur du corps. Cependant, l'utilit?? de l'ozone dans le traitement m??dical (le cas ??ch??ant) est un sujet de d??bat. Aucune forme de th??rapie d'ozone est actuellement approuv?? par la FDA aux ??tats-Unis

Pr??paration

Ozone se forme souvent dans la nature dans des conditions o?? O ₂ ne sera pas r??agir. L'ozone utilis?? dans l'industrie est mesur??e en g / Nm?? ou pour cent en poids. Le r??gime de concentrations appliqu??e varie de 1 ?? 5 pour cent en poids dans l'air et de 6 ?? 13 pour cent en poids en oxyg??ne .

Proc??d?? de d??charge de Corona

Ce est le type de g??n??rateur d'ozone le plus populaire pour la plupart des utilisations industrielles et personnelles. Bien que les variations de la "bougie chaude" Proc??d?? de d??charge coronaire de production d'ozone exister, notamment industriels g??n??rateurs d'ozone de qualit?? m??dicale et de qualit??, ces unit??s travaillent habituellement au moyen d'un tube ?? d??charge corona. Ils sont g??n??ralement tr??s rentable, et ne n??cessitent pas une source d'oxyg??ne autres que l'air ambiant. Cependant, ils produisent aussi les oxydes d'azote en tant que sous-produit. Utilisation d'un S??che-linge peut r??duire ou ??liminer la formation d'acide nitrique en ??liminant la vapeur d'eau et augmenter la production d'ozone. Utilisation d'un Concentrateur d'oxyg??ne peut en outre augmenter la production d'ozone et de r??duire encore le risque de la formation d'acide nitrique en raison de l'??limination non seulement de la vapeur d'eau, mais ??galement la majeure partie de l'azote.

La lumi??re ultraviolette

g??n??rateurs d'ozone UV utilisent une source de lumi??re qui g??n??re la m??me bande ??troite ultraviolet lumi??re qui est responsable de la subsistance de la couche d'ozone dans la stratosph??re de la terre. Bien UV norme g??n??rateurs d'ozone ont tendance ?? ??tre moins co??teux, ils produisent g??n??ralement ozone avec une concentration d'environ 2% ou moins. Un autre inconv??nient de ce proc??d?? est qu'il n??cessite l'air d'??tre expos??s ?? la source d'UV pour une quantit?? de temps plus longue, et l'air qui ne est pas expos??e ?? la source d'UV ne sera pas trait??. Cela rend g??n??rateurs UV pratiques pour une utilisation dans des situations qui traitent de d??placer rapidement des courants d'air ou d'eau (en conduit d'air la st??rilisation, par exemple).

Plasma froid

Dans le proc??d?? par plasma froid, pur oxyg??ne gazeux est expos?? ?? un plasma cr???? par d??charge ?? barri??re di??lectrique. Le dioxyg??ne est divis?? en atomes simples, qui se recombinent alors en triplets pour former l'ozone.

Froid plasma machines utilisent de l'oxyg??ne pur comme source d'entr??e, et de produire une concentration maximale d'environ 5% d'ozone. Ils produisent des quantit??s beaucoup plus importantes de l'ozone dans un espace de temps par rapport ?? la production ultraviolet. Toutefois, en raison plasma froid g??n??rateurs d'ozone sont tr??s co??teux, et n??cessitent encore un entretien occasionnel, ils se trouvent moins fr??quemment que les deux types pr??c??dents.

Les rejets manifestes que le transfert d'??lectrons filamentaire (micro des d??charges) dans un espace entre deux ??lectrodes. Afin de r??partir uniform??ment les micro rejets, un di??lectrique isolant doit ??tre utilis?? pour s??parer les ??lectrodes m??talliques et pour ??viter un arc ??lectrique.

Certaines unit??s de plasma froid ont aussi la capacit?? de produire allotropes courte dur??e de vie de l'oxyg??ne qui comprennent O _4, O _{5, 6} O, O _7, etc. Ces anions sont encore plus r??actifs que O ₃ ordinaire.

Consid??rations particuli??res

Ozone ne peut ??tre stock?? et transport?? comme les autres gaz industriels (parce qu'il se d??sint??gre rapidement en dioxyg??ne) et doit donc ??tre produit sur place. G??n??rateurs d'ozone disponibles varient dans la disposition et la conception des ??lectrodes ?? haute tension. Au capacit??s de production sup??rieures ?? 20 kg par heure, un ??changeur de chaleur ?? tubes gaz / eau est utilis??e comme ??lectrode de masse et assembl?? avec tubulaires ??lectrodes ?? haute tension sur le c??t?? gaz. Le r??gime des pressions de gaz typiques est d'environ 2 bar absolu dans l'oxyg??ne et 3 bar absolu dans l'air . Plusieurs de m??gawatts l'??nergie ??lectrique peut ??tre install?? dans les grandes installations, appliqu?? comme une phase AC actuelle au 600-2000 Hz et le pic tensions entre 3000 et 20 000 volts.

Le param??tre dominant influen??ant l'efficacit?? de la production d'ozone est la temp??rature du gaz, qui est command??e par la temp??rature de l'eau de refroidissement. Le refroidisseur de l'eau, meilleure est la synth??se d'ozone. Dans des conditions industrielles typiques, pr??s de 90 pour cent de la puissance efficace est dissip??e sous forme de chaleur et doit ??tre enlev??e par un d??bit suffisant d'eau de refroidissement.

En raison de la forte r??activit?? de l'ozone, ?? seulement quelques mat??riaux peuvent ??tre utilis??s comme l'acier inoxydable (316L de qualit??), le verre, polyt??trafluor??thyl??ne, ou polyfluorure de vinylid??ne. Viton peut ??tre utilis?? avec la restriction de forces m??caniques constantes et l'absence d'humidit??.

Production fortuite

L'ozone peut ??tre form?? ?? partir de O ₂ par des d??charges ??lectriques et par l'action d'??nergie ??lev??e rayonnement ??lectromagn??tique . Certain ??quipements ??lectriques g??n??rer des niveaux importants d'ozone. Cela est particuli??rement vrai des dispositifs utilisant des tensions ??lev??es, tels que purificateurs d'air ioniques, imprimantes laser, photocopieurs, et soudeurs arc. Moteurs ??lectriques utilisant des brosses peuvent g??n??rer de l'ozone r??p??t??e ??tincelles dans l'appareil. Gros moteurs qui utilisent des brosses, tels que ceux utilis??s par des ascenseurs ou des pompes hydrauliques, va g??n??rer plus d'ozone que les petits moteurs.

production de laboratoire

Dans le laboratoire de l'ozone peut ??tre produit par ??lectrolyse en utilisant un Pile de 9 volts, une tige crayon graphite cathode, une platine fil et une anode 3M d'acide sulfurique ??lectrolyte. Le r??actions moiti?? cellulaires qui ont lieu sont

3 H ₂ O → O ₃ + 6 + 6 ⁺ H e ^-; AE ^o = -1,53 V ;

6 H ⁺ 6 + e ^- → 3 H _2; AE ^o = 0 V ;

2 H ₂ O → O ₂ + 4 H ^{+ +} 4 e ^-; AE ^o = -1,23 V ;

de sorte que la r??action nette dans trois ??quivalents d'eau sont convertis en un ??quivalent d'ozone et trois ??quivalents d' hydrog??ne . L'oxyg??ne est une r??action de formation concurrente.

Il peut ??galement ??tre pr??par?? en faisant passer 10.000-20.000 volts DC par O ₂ sec. Cela peut se faire avec un appareil constitu?? de deux tubes concentriques en verre scell??es ensemble au sommet, avec et dans et hors des ergots situ??s en haut et en bas du tube ext??rieur. Le noyau interne devrait avoir une longueur de feuille m??tallique ins??r?? dans le connect?? ?? un c??t?? de la source d'alimentation. L'autre c??t?? de la source d'alimentation doit ??tre connect??e ?? un autre morceau de feuille enroul?? autour du tube ext??rieur. O ₂ sec doit ??tre ex??cut?? ?? travers le tube en un robinet. Comme l'O ₂ est ex??cut?? par un tourillon dans l'appareil et 10.000-20.000 volts DC sont appliqu??s aux fils d'aluminium, l'??lectricit?? se d??charge entre le dioxyg??ne sec dans le milieu O ₃ et la forme en O ₂ sur l'autre embout. La r??action peut ??tre r??sum??e comme suit:

3 O ₂ - ??lectricit?? → 2 O ₃

Applications

Applications industrielles

?? l'heure actuelle, les utilisations de l'ozone comme un produit chimique industriel sont quelque peu limit??es. La plus grande utilisation de l'ozone se trouve dans la pr??paration de les produits pharmaceutiques, lubrifiants synth??tiques, ainsi que beaucoup d'autres commercialement utiles compos??s organiques , o?? il est utilis?? pour sectionner carbone - carbone obligations. Il peut ??galement ??tre utilis?? pour blanchiment substances et pour tuer les micro-organismes dans les sources d'air et d'eau. Beaucoup de syst??mes d'eau potable municipaux tuent les bact??ries avec de l'ozone ?? la place de la plus fr??quente de chlore . L'ozone a une tr??s haute potentiel d'oxydation. Ozone ne fait pas compos??s organochlor??s, ni ne restent dans l'eau apr??s le traitement, de sorte que certains syst??mes introduisent une petite quantit?? de chlore pour ??viter la croissance bact??rienne dans les tuyaux, ou peut utiliser du chlore par intermittence, sur la base de r??sultats de tests p??riodiques. O?? la puissance ??lectrique est abondante, l'ozone est un proc??d?? rentable de traitement de l'eau, telle qu'elle est produite ?? la demande et ne n??cessite pas le transport et le stockage de produits chimiques dangereux. Une fois qu'il se est d??sint??gr??, il ne laisse pas de go??t ou d'odeur dans l'eau potable. Les faibles niveaux d'ozone ont ??t?? annonc??s pour ??tre de quelque utilit?? d??sinfectant dans les r??sidences, cependant, la concentration d'ozone n??cessaire d'avoir un effet substantiel sur les agents pathog??nes a??roport??s d??passe largement les niveaux de s??curit?? recommand??es par les Etats-Unis Occupational Safety and Health Administration et Agence De Protection De L'Environnement.

Industriellement, l'ozone est utilis?? pour:

• D??sinfecter buanderie dans les h??pitaux, les usines alimentaires, les foyers de soins, etc;
• d??sinfectant de l'eau ?? la place du chlore
• D??sodoriser l'air et objets, comme apr??s un incendie. Ce proc??d?? est largement utilis?? dans Restauration Tissu;
• Tuer les bact??ries sur les aliments ou sur des surfaces de contact;
• Ozone piscine et spa assainissement
• Gommage levures et moisissures spores de l'air dans les usines de transformation des aliments;
• Lavez les fruits et l??gumes pour tuer la levure, les moisissures et les bact??ries fra??ches;
• Contaminants d'attaque chimiquement dans l'eau ( fer , arsenic , sulfure d'hydrog??ne, nitrites, organiques et complexes regroup??s en "couleur");
• Fournir une aide ?? la floculation (agglom??ration de mol??cules, ce qui facilite la filtration, o?? le fer et l'arsenic sont ??limin??s);
• Fabrication des compos??s chimiques par synth??se chimique
• Tissus propres et l'eau de Javel (l'utilisation ant??rieure est utilis?? dans Restauration de tissu) (la derni??re utilisation est brevet??);
• Aider dans le traitement des mati??res plastiques pour permettre l'adh??rence des encres;
• ??chantillons de caoutchouc d'??ge pour d??terminer la dur??e de vie utile d'un lot de caoutchouc;
• H??pital chambres o?? l'air doit ??tre st??rile exploitation;
• ??radiquer les parasites d'origine hydrique comme Giardia et Cryptosporidium dans les usines de traitement des eaux de surface.

L'ozone est un r??actif dans de nombreux r??actions organiques en laboratoire et dans l'industrie. L'ozonolyse est le clivage d'un alc??ne ?? compos??s carbonyl??s.

De nombreux h??pitaux aux ??tats-Unis et dans le monde utilisent de grandes g??n??rateurs d'ozone pour d??contaminer les salles d'op??ration entre chirurgies. Les chambres sont nettoy??es puis ??tanches ?? l'air avant d'??tre rempli avec de l'ozone qui tue ou neutralise toutes les bact??ries restantes efficacement.

L'ozone est utilis?? comme une alternative ?? chlore ou du dioxyde de chlore dans la blanchiment de la p??te de bois. Il est souvent utilis?? en combinaison avec de l'oxyg??ne et du peroxyde d'hydrog??ne pour ??liminer compl??tement le besoin de compos??s contenant du chlore dans la fabrication de haute qualit??, blanc papier

L'ozone peut ??tre utilis?? pour d??toxifier d??chets de cyanure (par exemple de l'or et de l'argent extraction ) par oxydation du cyanure de cyanate et, ??ventuellement, de dioxyde de carbone .

Les applications grand public

Appareils produisant des niveaux ??lev??s d'ozone, dont certains utilisent l'ionisation, sont utilis??s pour d??sinfecter et d??sodoriser b??timents inhabit??s, chambres, conduits, b??chers, et des bateaux et d'autres v??hicules.

Aux ??tats-Unis, purificateurs d'air ??mettant des niveaux inf??rieurs de l'ozone ont ??t?? vendus. Ce type de purificateur d'air est parfois pr??tendu imiter la fa??on de purifier l'air sans filtres de la nature et ?? d??sinfecter et celui de surfaces m??nag??res. Le Environmental Protection Agency des ??tats-Unis a d??clar?? qu'il ya ??des preuves pour montrer que, ?? des concentrations qui ne d??passent pas les normes de sant?? publique, l'ozone ne est pas efficace pour ??liminer de nombreux produits chimiques qui causent les odeurs" ou "les virus, les bact??ries, les moisissures, ou d'autres polluants biologiques. " En outre, son rapport indique que ??les r??sultats de certaines ??tudes contr??l??es montrent que les concentrations d'ozone consid??rablement plus ??lev??s que ces [s??curit?? humaine] normes sont possibles m??me lorsque l'utilisateur suit les instructions d'utilisation du fabricant." Le gouvernement a poursuivi avec succ??s une entreprise en 1995, lui ordonnant de cesser de r??p??ter les all??gations de sant?? sans soutenir les ??tudes scientifiques.

L'eau ozon??e est utilis?? pour blanchir les v??tements et pour d??sinfecter les aliments, l'eau potable, et des surfaces dans la maison. Selon le FDA, il est "modifiant les la r??glementation sur les additifs alimentaires ?? fournir pour l'utilisation s??re de l'ozone dans les phases aqueuses et gazeuses comme un agent antimicrobien sur les denr??es alimentaires, y compris la viande et de la volaille. "??tudes ?? l'Universit?? polytechnique de Californie ont d??montr?? que 0,3 ppm niveaux d'ozone dissous dans l'eau du robinet filtr??e peuvent produire une r??duction de plus de 99,99% dans ces micro-organismes d'origine alimentaire comme la salmonelle, E. coli 0157: H7, Campylobacter et. L'ozone peut ??tre utilis?? pour enlever les r??sidus de pesticides de fruits et l??gumes .

Nouvelle technologie brevet??e utilise l'ozone pour d??sinfecter et d??sodoriser des engins de sport de protection pour le football, le hockey et la crosse en soufflant directement dans l'??quipement pour d??truire les bact??ries dans le rembourrage. Cela se est av??r?? particuli??rement utile dans la lutte contre la propagation du SARM.

L'ozone est utilis?? dans les spas et bains ?? remous pour tuer les bact??ries dans l'eau et de r??duire la quantit?? de chlore ou de brome requis par les r??activer ?? leur ??tat libre. L'ozone ne reste pas dans l'eau assez longtemps, l'ozone en soi est inefficace ?? pr??venir la contamination crois??e entre les baigneurs et doit ??tre utilis?? en conjonction avec ces halog??nes. L'ozone gazeux cr???? par la lumi??re ultraviolette ou par d??charge corona est inject?? dans l'eau.

L'ozone est ??galement largement utilis?? dans le traitement de l'eau dans les aquariums et les ??tangs de poissons. Son utilisation peut r??duire au minimum la croissance des bact??ries, des parasites de commande, ??liminer la transmission de certaines maladies, et r??duire ou ??liminer "jaunissement" de l'eau. Ozone ne doit pas entrer en contact avec les structures maillants de poissons. Eau sal??e naturelle (avec les formes de vie) fournit suffisamment ??demande instantan??e?? que des quantit??s contr??l??es d'ozone activer ions bromure l'acide hypobromeux et l'ozone se d??compose enti??rement en quelques secondes ?? quelques minutes. Si l'oxyg??ne ozone introduit est utilis??, l'eau sera plus ??lev?? de l'oxyg??ne dissous, les structures maillants de poissons se atrophient et ils deviendront d??pendants des niveaux plus ??lev??s d'oxyg??ne dissous. Les niveaux d'oxyg??ne dissous sup??rieur tendent ?? minimiser la croissance des algues.

Th??rapie ?? l'ozone

Th??rapie ?? l'ozone a ??t?? utilis?? dans la m??decine alternative comme un traitement m??dical dans un certain nombre de pays diff??rents. Sa base de preuves, mais a ??t?? interrog?? par la m??decine occidentale.

Les ??tats Unis Food and Drug Administration (FDA) sur la base des effets toxiques connus de l'ozone et le manque de preuves scientifiques des effets b??n??fiques aux niveaux non toxiques, a une politique ??tablie de longue date interdisant g??n??rateurs d'ozone ou de gaz d'ozone d'??tre commercialis?? comme traitement pour toute th??rapie conditions d'ozone m??dical est une th??rapie alternative et compl??mentaire bien ??tablie dans la plupart des pays du continent europ??en o?? les autorit??s sanitaires ont tol??r?? sa pratique. La Coop??ration europ??enne des soci??t??s de la couche d'ozone m??dicaux, fond??e en 1972 publie des lignes directrices sur les indications et contre-indications m??dicales de l'ozone et de formation des h??tes s??minaires.

Un nombre important de recherches a ces derni??res ann??es ??t?? publi??e dans des revues ??valu??es par les pairs de soci??t??s m??dicales internationales qui confits avec les vues de la FDA. Applications m??dicales modernes de l'ozonation de sang en dehors du corps, men??es par Celacade et EBOO ont ??t?? r??cemment trouv?? la th??rapie essais cliniques pour ??tre s??r et efficace.