Molekula ozona: struktura, formula, model. Kako izgleda molekula ozona? Ozon

OZON O3 (od grčkog ozona - miris) je alotropska modifikacija kisika koja može postojati u sva tri agregatna stanja. Ozon je nestabilan spoj, pa se čak i na sobnoj temperaturi polako raspada na molekularni kisik, ali ozon nije radikal.

Fizička svojstva

Molekulska težina = 47,9982 g/mol. Plin ozon ima gustoću 2,144 10-3 g/cm3 pri tlaku od 1 atm i 29°C.

Ozon je posebna tvar. Izrazito je nestabilan i s povećanjem koncentracije lako disproporcira prema općoj shemi: 2O3 -> 3O2.U plinovitom obliku ozon ima plavičastu nijansu, uočljivu kada zrak sadrži 15-20% ozona.

Ozon je u normalnim uvjetima plin oštrog mirisa. Pri vrlo niskim koncentracijama, miris ozona se doživljava kao ugodno svjež, ali postaje neugodan kako se koncentracija povećava. Miris smrznutog rublja je miris ozona. Lako se naviknuti.

Njegova glavna količina koncentrirana je u takozvanom "ozonskom pojasu" na nadmorskoj visini od 15-30 km. Na površini zemlje koncentracija ozona je mnogo niža i apsolutno je sigurna za živa bića; postoji čak i mišljenje da njegova potpuna odsutnost također negativno utječe na izvedbu osobe.

Pri koncentracijama od oko 10 MAC ozon se jako dobro osjeti, ali nakon nekoliko minuta osjećaj gotovo potpuno nestaje. Ovo treba imati na umu kada radite s njim.

Međutim, ozon također osigurava očuvanje života na Zemlji, jer Ozonski omotač zadržava najrazorniji dio sunčevog ultraljubičastog zračenja valne duljine manje od 300 nm za žive organizme i biljke, te uz CO2 apsorbira infracrveno zračenje Zemlje, sprječavajući njezino hlađenje.

Ozon je topljiviji u vodi od kisika. U vodi se ozon razgrađuje puno brže nego u plinovitoj fazi, a prisutnost nečistoća, posebice metalnih iona, ima iznimno velik utjecaj na brzinu razgradnje.

Sl. 1. Razgradnja ozona u raznim vrstama vode na temperaturi od 20°C (1 - bidestilat; 2 - destilat; 3 - voda iz slavine; 4 - filtrirana jezerska voda)

Silikagel i aluminijev gel dobro apsorbiraju ozon. Pri parcijalnom tlaku ozona, na primjer 20 mm Hg. Art., a na 0°C silika gel apsorbira oko 0,19% ozona po težini. Na niske temperature adsorpcija osjetno slabi. U adsorbiranom stanju ozon je vrlo stabilan. Potencijal ionizacije ozona je 12,8 eV.

Kemijska svojstva ozona

Odlikuju ih dvije glavne značajke - nestabilnost i oksidacijska sposobnost. Pomiješan sa zrakom u malim koncentracijama razlaže se relativno sporo, ali s porastom temperature ubrzava se razgradnja i na temperaturama iznad 100°C postaje vrlo brza.

Prisutnost NO2, Cl u zraku, kao i katalitički učinak metalnih oksida – srebra, bakra, željeza, mangana – ubrzavaju razgradnju ozona. Ozon ima tako snažna oksidacijska svojstva jer se jedan od atoma kisika vrlo lako odvoji od njegove molekule. Lako se pretvara u kisik.

Ozon oksidira većinu metala na uobičajenim temperaturama. kiselo vodene otopine ozon je prilično stabilan; u alkalnim otopinama ozon se brzo uništava. Metali promjenljive valencije (Mn, Co, Fe itd.), mnogi oksidi, peroksidi i hidroksidi učinkovito uništavaju ozon. Većina metalne površine prekriven oksidnim filmom u najvišem valentnom stanju metala (na primjer, PbO2, AgO ili Ag2O3, HgO).

Ozon oksidira sve metale, osim zlata i metala platinske skupine, reagira s većinom drugih elemenata, razgrađuje halogenovodike (osim HF), pretvara niže okside u više itd.

Ne oksidira zlato, platinu, iridij, leguru 75%Fe + 25%Cr. Pretvara crni olovni sulfid PbS u bijeli sulfat PbSO4, anhidrid arsena As2O3 u anhidrid arsena As2O5 itd.

Reakcija ozona s metalnim ionima promjenljive valencije (Mn, Cr i Co) u posljednjih godina nalazi praktičnu upotrebu za sintezu međuproizvoda za boje, vitamina PP (izonikotinske kiseline) i dr. Smjese soli mangana i kroma u kiseloj otopini koja sadrži spoj koji se može oksidirati (na primjer, metilpiridini) oksidiraju se ozonom. U tom slučaju ioni Cr3+ prelaze u Cr6+ i oksidiraju metilpiridine samo na metilnim skupinama. U nedostatku metalnih soli, pretežno se uništava aromatska jezgra.

Ozon također reagira s mnogim plinovima koji su prisutni u atmosferi. Sumporovodik H2S u kombinaciji s ozonom oslobađa slobodni sumpor, sumporov dioksid SO2 prelazi u sumporov dioksid SO3; dušikov oksid N2O - u oksid NO, dušikov oksid NO se brzo oksidira u NO2, zauzvrat NO2 također reagira s ozonom, te na kraju nastaje N2O5; amonijak NH3 - u dušično-amonijačnu sol NH4NO3.

Jedna od najvažnijih reakcija ozona sa anorganske tvari- razgradnja kalijevog jodida. Ova reakcija se široko koristi za kvantitativno određivanje ozona.

Ozon u nekim slučajevima reagira s krutim tvarima, stvarajući ozonide. Izolirani su ozonidi alkalijskih metala i zemnoalkalijskih metala: stroncija, barija, a njihova stabilizacijska temperatura raste u navedenom nizu; Ca(O3) 2 je stabilan na 238 K, Ba(O3) 2 na 273 K. Ozonidi se raspadaju u superoksid, npr. NaO3 -> NaO2 + 1/2O2. Tijekom reakcija ozona s organskim spojevima nastaju i različiti ozonidi.

Ozon oksidira brojne organske tvari, zasićene, nezasićene i cikličke ugljikovodike. Puno je radova objavljeno o sastavu produkata reakcije ozona s raznim aromatskim ugljikovodicima: benzenom, ksilenima, naftalenom, fenantrenom, antracenom, benzantracenom, difenilaminom, kinolinom, akrilnom kiselinom itd. Obezbojava indigo i mnoge druge organske boje, zbog kojima se koristi čak i za bijeljenje tkanina.

Brzina reakcije ozona s dvostrukom C=C vezom je 100 000 puta veća od brzine reakcije ozona s jednostrukom vezom C-C veza. Dakle, guma i kaučuk su prvenstveno pod utjecajem ozona. Ozon reagira s dvostrukom vezom stvarajući intermedijarni kompleks:

Ova reakcija se odvija prilično brzo čak i na temperaturama ispod 0°C. U slučaju zasićenih spojeva, ozon pokreće uobičajenu reakciju oksidacije:

Zanimljiva je interakcija ozona s nekim organskim bojama koje u prisutnosti ozona u zraku jako fluoresciraju. To su npr. eihrozin, riboflavin i luminol (triaminoftalhidrazid), a posebno rodamin-B i njemu sličan rodamin-C.

Visoka oksidacijska svojstva ozona, uništavanje organskih tvari i oksidacija metala (osobito željeza) do netopljivog oblika, sposobnost razgradnje plinovitih spojeva topljivih u vodi, zasićenja vodenih otopina kisikom, niska otpornost ozona u vodi i samouništenje njegovih opasnih svojstava za čovjeka - sve to zajedno čini ozon najprivlačnijom tvari za pripremu vode u kućanstvu i pročišćavanje raznih otpadnih voda.

Sinteza ozona

Ozon nastaje u plinovitoj okolini koja sadrži kisik ako se pojave uvjeti u kojima se kisik disocira na atome. To je moguće u svim oblicima električnog pražnjenja: žarenje, luk, iskra, korona, površina, barijera, bez elektroda itd. Glavni uzrok disocijacije je sudar molekularnog kisika s elektronima ubrzanim u električnom polju.

Osim pražnjenja, disocijaciju kisika uzrokuje UV zračenje valne duljine manje od 240 nm te razne čestice visokih energija: alfa, beta, gama čestice, X-zrake itd. Ozon se također proizvodi elektrolizom vode.

U gotovo svim izvorima stvaranja ozona postoji skupina reakcija uslijed kojih dolazi do razgradnje ozona. Oni smetaju stvaranju ozona, ali stvarno postoje i moraju se uzeti u obzir. To uključuje toplinsku razgradnju u volumenu i na stijenkama reaktora, njegove reakcije s radikalima i pobuđenim česticama, reakcije s aditivima i nečistoćama koje mogu doći u dodir s kisikom i ozonom.

Kompletan mehanizam sastoji se od značajnog broja reakcija. Stvarne instalacije, bez obzira na princip rada, pokazuju visoke troškove energije za proizvodnju ozona. Učinkovitost generatora ozona ovisi o vrsti snage - ukupnoj ili aktivnoj - na koju se računa jedinica mase proizvedenog ozona.

Barijerno pražnjenje

Pod barijernim pražnjenjem podrazumijeva se pražnjenje koje nastaje između dva dielektrika ili dielektrika i metala. Zbog strujni krug prekinut dielektrikom, dovodi se samo napajanje naizmjenična struja. Prvi ozonizator blizak modernima predložio je Siemens 1897. godine.

Pri niskim učincima, ozonizator ne treba hladiti, budući da se stvorena toplina odnosi s protokom kisika i ozona. U industrijska proizvodnja Ozon se također sintetizira u lučnim ozonizatorima (plazmatronima), u žarećim generatorima ozona (laseri) i površinskim pražnjenjima.

Fotokemijska metoda

Većina ozona proizvedenog na Zemlji u prirodi nastaje fotokemijski. U praktičnoj ljudskoj djelatnosti metode fotokemijske sinteze igraju manju ulogu od sinteze barijernog pražnjenja. Glavno područje njihove uporabe je dobivanje srednjih i niskih koncentracija ozona. Takve koncentracije ozona potrebne su, primjerice, pri ispitivanju otpornosti gumenih proizvoda na pucanje pod utjecajem atmosferskog ozona. U praksi se ovom metodom za proizvodnju ozona koriste živine i excimer xenon žarulje.

Metoda elektrolitičke sinteze

Prvi spomen stvaranja ozona u elektrolitičkim procesima datira iz 1907. godine. Međutim, do danas je mehanizam njegovog nastanka ostao nejasan.

Obično se kao elektrolit koriste vodene otopine perklorne ili sumporne kiseline, a elektrode su izrađene od platine. Korištenje kiselina s oznakom O18 pokazalo je da one ne odustaju od kisika tijekom stvaranja ozona. Stoga bruto dijagram treba uzeti u obzir samo razgradnju vode:

H2O + O2 -> O3 + 2H+ + e-

uz moguću međutvorbu iona ili radikala.

Stvaranje ozona pod utjecajem ionizirajućeg zračenja

Ozon nastaje u nizu procesa popraćenih pobuđivanjem molekule kisika bilo svjetlom ili električno polje. Kada se kisik ozrači ionizirajućim zračenjem, također mogu nastati pobuđene molekule i opaža se stvaranje ozona. Nastanak ozona pod utjecajem ionizirajućeg zračenja još nije iskorišten za sintezu ozona.

Stvaranje ozona u mikrovalnom polju

Kada je struja kisika propuštena kroz mikrovalno polje, uočeno je stvaranje ozona. Ovaj proces je malo proučavan, iako se generatori temeljeni na ovom fenomenu često koriste u laboratorijskoj praksi.

Primjena ozona u svakodnevnom životu i njegov učinak na čovjeka

Ozonizacija vode, zraka i drugih tvari

Ozonirana voda ne sadrži otrovne halogenometane - tipične nečistoće kod sterilizacije vode klorom. Proces ozonizacije provodi se u pjenušavim kupkama ili mješalicama, u kojima se voda pročišćena od suspendiranih tvari miješa s ozoniranim zrakom ili kisikom. Nedostatak procesa je brza destrukcija O3 u vodi (vrijeme poluraspada 15-30 minuta).

Ozonizacija se također koristi u Industrija hrane za sterilizaciju hladnjaka, skladišta, uklanjanje neugodnih mirisa; u medicinskoj praksi - za dezinfekciju otvorenih rana i liječenje određenih kroničnih bolesti (trofični ulkusi, gljivične bolesti), ozonizacija venske krvi, fiziološke otopine.

Suvremeni ozonizatori, kod kojih se ozon proizvodi električnim izbojem u zraku ili kisiku, sastoje se od generatora ozona i izvora energije te su sastavni dio ozonizacijskih instalacija koje osim ozonizatora uključuju i pomoćne uređaje.

Trenutno je ozon plin koji se koristi u tzv. ozonskim tehnologijama: pročišćavanje i priprema vode za piće, pročišćavanje Otpadne vode(kućne i industrijske otpadne vode), otpadni plinovi itd.

Ovisno o tehnologiji korištenja ozona, produktivnost ozonizatora može varirati od frakcija grama do desetaka kilograma ozona na sat. Za plinsku sterilizaciju koriste se posebni ozonizatori medicinski instrumenti i sitne opreme. Sterilizacija se provodi u umjetno ovlaženom ozonsko-kisikovom okruženju koje ispunjava sterilizacijsku komoru. Ciklus sterilizacije sastoji se od faze zamjene zraka u sterilizacijskoj komori ovlaženom smjesom ozon-kisik, faze izlaganja sterilizaciji i faze zamjene smjese ozon-kisik u komori mikrobiološki pročišćenim zrakom.

Ozonizatori koji se koriste u medicini za ozonoterapiju imaju širok raspon regulacije koncentracije smjese ozon-kisik. Zajamčena točnost generirane koncentracije smjese ozona i kisika kontrolira se automatiziranim sustavom ozonatora i automatski se održava.

Biološki učinak ozona

Biološki učinak ozona ovisi o načinu njegove primjene, dozi i koncentraciji. Mnogi od njegovih učinaka javljaju se u različitim stupnjevima u različitim rasponima koncentracija. Terapeutski učinak ozonoterapije temelji se na korištenju smjesa ozon-kisik. Visoki redoks potencijal ozona određuje njegov sistemski (obnova homeostaze kisika) i lokalni (izraženo dezinfekcijsko) terapeutsko djelovanje.

Ozon je kao antiseptik prvi upotrijebio A. Wolff 1915. godine za liječenje inficiranih rana. Posljednjih godina ozonska terapija se uspješno primjenjuje u gotovo svim područjima medicine: hitnoj i gnojnoj kirurgiji, općoj i infektivnoj terapiji, ginekologiji, urologiji, gastroenterologiji, dermatologiji, kozmetologiji itd. Primjena ozona je zbog njegovog jedinstvenog spektra učinci na tijelo, uklj. imunomodulatorno, protuupalno, baktericidno, antivirusno, fungicidno itd.

Međutim, ne može se poreći da metode korištenja ozona u medicini, unatoč očitim prednostima u mnogim biološkim pokazateljima, još nisu široko rasprostranjene. Prema literaturnim podacima, visoke koncentracije ozona su apsolutno baktericidne za gotovo sve sojeve mikroorganizama. Stoga se ozon u kliničkoj praksi koristi kao univerzalni antiseptik za sanaciju infektivnih i upalnih žarišta različite etiologije i lokalizacije.

Literatura sadrži podatke o povećanju učinkovitosti antiseptičkih lijekova nakon njihove ozonizacije u liječenju akutnih gnojnih kirurških bolesti.

Zaključci o korištenju ozona u kućanstvu

Prije svega, potrebno je bezuvjetno potvrditi činjenicu korištenja ozona u praksi liječenja u mnogim područjima medicine, kao terapeutskog i dezinficijensa, ali se još ne može govoriti o njegovoj širokoj upotrebi.

Ozon ljudi doživljavaju s najmanje alergijskih nuspojava. Čak i ako se u literaturi može pronaći reference na individualnu netoleranciju na O3, ti se slučajevi ni na koji način ne mogu usporediti, na primjer, s antibakterijskim lijekovima koji sadrže klor i druge halogene derivate.

Ozon je troatomni kisik i najprihvatljiviji je za okoliš. Kome nije poznat njegov "svjež" miris - u vrućim ljetnim danima nakon grmljavinske oluje?! Svaki živi organizam doživljava svoju stalnu prisutnost u zemljinoj atmosferi.

Pregled je sastavljen na temelju materijala s Interneta.

Jeste li ikada primijetili kako je ugodno disati nakon kiše? Ovaj osvježavajući zrak daje ozon u atmosferi, koji se pojavljuje nakon kiše. Što je to tvar, koje su njezine funkcije, formula i je li stvarno korisna za ljudsko tijelo? Hajdemo shvatiti.

Što je ozon?

Svatko tko je pohađao srednju školu zna da se molekula kisika sastoji od dva atoma kemijskog elementa kisika. Međutim, ovaj element je sposoban formirati još jedan kemijski spoj - ozon. Ovo ime se daje tvari koja se obično nalazi u obliku plina (iako može postojati u sva tri agregatna stanja).

Molekula ove tvari vrlo je slična kisiku (O 2), ali se ne sastoji od dva, već od tri atoma - O 3.

Povijest otkrića ozona

Čovjek koji je prvi sintetizirao ozon bio je nizozemski fizičar Martin Van Marum.

On je bio taj koji je 1785. godine proveo eksperiment propuštajući električno pražnjenje kroz zrak. Dobiveni plin ne samo da je dobio specifičan miris, već i plavkastu nijansu. Osim toga, pokazalo se da je nova tvar jače oksidacijsko sredstvo od običnog kisika. Tako je, ispitujući njezino djelovanje na živu, Van Marum otkrio da metal malo mijenja svoja fizikalna svojstva, što mu se nije dogodilo pod utjecajem kisika.

Unatoč svom otkriću, nizozemski fizičar nije vjerovao da je ozon posebna tvar. Samo 50 godina nakon Van Marumovog otkrića, njemački znanstvenik Christian Friedrich Schönbein ozbiljno se zainteresirao za ozon. Zahvaljujući njemu ova je tvar dobila ime - ozon (u čast grčke riječi koja znači "mirisati"), a također je pomnije proučavana i opisana.

Ozon: fizikalna svojstva

Ova tvar ima niz svojstava. Prva od njih je sposobnost ozona, poput vode, da postoji u tri agregatna stanja.

Normalno stanje u kojem ozon postoji je plavičasti plin (to je ono što boji nebo u azurno) s primjetnom metalnom aromom. Gustoća takvog plina je 2,1445 g/dm³.

Kako se temperatura smanjuje, molekule ozona stvaraju plavo-ljubičastu tekućinu gustoće 1,59 g/cm³ (na temperaturi od -188 °C). Tekući O 3 vrije na -111,8 °C.

Dok je u čvrstom stanju, ozon tamni, postaje gotovo crn s izrazitom ljubičasto-plavom nijansom. Gustoća mu je 1,73 g/cm 3 (pri −195,7 °C). Temperatura na kojoj se kruti ozon počinje topiti je −197,2 °C.

Molekularna težina O 3 je 48 daltona.

Na temperaturi od 0 °C ozon se savršeno otapa u vodi, deset puta brže od kisika. Prisutnost nečistoća u vodi može dodatno ubrzati ovu reakciju.

Osim u vodi, ozon se otapa u freonu, što olakšava njegov transport.

Među ostalim tvarima u kojima se O3 lako otapa (u tekućem agregatnom stanju) su argon, dušik, fluor, metan, ugljikov dioksid i ugljikov tetraklorid.

Također se dobro miješa s tekućim kisikom (na temperaturama od 93 K).

Kemijska svojstva ozona

Molekula O3 prilično je nestabilna. Iz tog razloga, u svom normalnom stanju postoji 10-40 minuta, nakon čega se razgrađuje, proizvodeći malu količinu topline i kisika O 2. Ova reakcija može se dogoditi puno brže ako su katalizatori povećanje temperature okoline ili smanjenje atmosferskog tlaka. Razgradnju ozona također olakšava njegov kontakt s metalima (osim zlata, platine i iridija), oksidima ili tvarima organskog podrijetla.

Interakcija s dušičnom kiselinom zaustavlja razgradnju O 3. Ovo je također olakšano skladištenjem tvari na temperaturi od -78 °C.

Glavno kemijsko svojstvo ozona je njegova oksidativnost. Jedan od proizvoda oksidacije uvijek je kisik.

Pod različitim uvjetima, O 3 može djelovati s gotovo svim tvarima i kemijskim elementima, smanjujući njihovu toksičnost pretvarajući ih u manje opasne. Na primjer, cijanidi se oksidiraju u cijanate koji su mnogo sigurniji za biološke organizme.

Kako to dobivaju?

Najčešće, za dobivanje O3, kisik se izlaže električnoj struji. Kako bi odvojili dobivenu smjesu kisika i ozona, koriste svojstvo potonjeg da se bolje ukapljuje od O2.

U kemijskim laboratorijima O3 se ponekad proizvodi reakcijom ohlađenog koncentrata sumporne kiseline s barijevim peroksidom.

U medicinskim ustanovama koje koriste O3 za poboljšanje zdravlja pacijenata, ova tvar se dobiva zračenjem O2 ultraljubičastim svjetlom (usput, ova tvar nastaje na isti način u Zemljinoj atmosferi pod utjecajem sunčeve svjetlosti).

Primjena O3 u medicini i industriji

Jednostavna struktura ozona i dostupnost početnog materijala za njegovu ekstrakciju doprinose aktivnoj uporabi ove tvari u industriji.

Budući da je jako oksidacijsko sredstvo, može dezinficirati puno bolje od klora, formaldehida ili etilen oksida, a pritom je manje toksičan. Stoga se O 3 često koristi za sterilizaciju medicinskih instrumenata, opreme, uniformi i mnogih lijekova.

U industriji se ova tvar najčešće koristi za pročišćavanje ili ekstrakciju mnogih kemikalija.

Drugo područje upotrebe je izbjeljivanje papira, tkanina i mineralnih ulja.

U kemijskoj industriji O 3 ne pomaže samo u sterilizaciji opreme, instrumenata i spremnika, već se koristi i za dezinfekciju samih proizvoda (jaja, žitarica, mesa, mlijeka) i produljuje njihov rok trajanja. Zapravo, smatra se jednim od najboljih konzervansa za hranu jer je netoksičan i nekancerogen, a također je izvrstan u ubijanju spora plijesni i drugih gljivica i bakterija.

U pekarama se ozon koristi za ubrzavanje procesa fermentacije kvasca.

Također, uz pomoć O 3, konjaci se umjetno stare i masna ulja se rafiniraju.

Kako ozon utječe na ljudski organizam?

Zbog te sličnosti s kisikom, postoji pogrešno mišljenje da je ozon tvar korisna za ljudsko tijelo. No, to nije točno, budući da je O3 jedan od najjačih oksidansa koji može uništiti pluća i ubiti svakoga tko prekomjerno udiše ovaj plin. Nisu uzalud državne ekološke organizacije u svakoj zemlji strogo nadzirale koncentraciju ozona u atmosferi.

Ako je ozon toliko štetan, zašto je onda uvijek lakše disati nakon kiše?

Činjenica je da je jedno od svojstava O 3 njegova sposobnost ubijanja bakterija i pročišćavanja tvari od štetnih nečistoća. Kada pada kiša zbog grmljavinske oluje, počinje se stvarati ozon. Ovaj plin utječe na otrovne tvari sadržane u zraku, razgrađuje ih i čisti kisik od tih nečistoća. Zbog toga je zrak nakon kiše tako svjež i ugodan, a nebo poprima prekrasnu azurnu boju.

Ova kemijska svojstva ozona, koja mu omogućuju pročišćavanje zraka, nedavno se aktivno koriste za liječenje ljudi koji pate od raznih bolesti dišnog sustava, kao i za pročišćavanje zraka, vode i razne kozmetičke postupke.

Danas se dosta aktivno oglašava kućni ozonizatori, pročišćavajući zrak u kući pomoću ovog plina. Iako se ova tehnika čini vrlo učinkovitom, znanstvenici još nisu dovoljno proučili učinak velikih količina ozonom pročišćenog zraka na tijelo. Iz tog razloga ne biste se trebali previše zanositi ozonizacijom.

Uvod

Ozon (O 3) je troatomska modifikacija kisika (O 2), koji je u normalnim uvjetima plin. Ozon je vrlo jak oksidans, pa su njegove reakcije obično vrlo brze i potpune. Glavne prednosti korištenja ozona za obradu pitke vode sadržane su u samoj njegovoj prirodi: rezultat njegove reakcije su samo kisik i produkti oksidacije. Ne proizvode se štetni nusprodukti kao što su organoklorovi.

Plavkasti plin ozon (O3) ima karakterističan miris. Molekula ozona je nestabilna. Zbog svojstva samorazgradnje ozon je jako oksidacijsko sredstvo i to najviše učinkovita sredstva za pročišćavanje i dezinfekciju vode i zraka. Jaka oksidacijska svojstva omogućuju korištenje ozona u industrijske svrhe za proizvodnju mnogih organskih tvari, za izbjeljivanje papira, ulja itd. Ozon se široko koristi za uklanjanje mangana i željeza, poboljšanje okusa, uklanjanje boje i mirisa te uklanjanje organskih spojeva koji su opasni za okoliš. Ubija mikroorganizme, zbog čega se ozon koristi za pročišćavanje vode i zraka. Instalacije za pročišćavanje vode i ozonizaciju zraka postale su raširene ne samo u industriji, već iu svakodnevnom životu.

Ozon je stalna komponenta zemljine atmosfere i igra vitalnu ulogu u održavanju života na njoj. U površinskim slojevima zemljine atmosfere koncentracija ozona naglo raste. Ukupno stanje ozona u atmosferi je promjenjivo i varira ovisno o godišnjim dobima. Atmosferski ozon igra glavna uloga za podršku životu na zemlji. Štiti Zemlju od štetnog djelovanja određene uloge sunčevog zračenja, čime pomaže očuvanju života na planetu.

Stoga je potrebno saznati kakve učinke ozon može imati na biološka tkiva.

Opća svojstva ozona

Ozon je alotropska modifikacija kisika koja se sastoji od troatomnih molekula O 3 . Molekula mu je dijamagnetična i uglatog je oblika. Veza u molekuli je delokalizirana, trocentrična

Može se prikazati struktura molekule ozona različiti putevi. Na primjer, kombinacija dviju ekstremnih (ili rezonantnih) struktura. Svaka od ovih struktura ne postoji u stvarnosti (ona je kao “nacrt” molekule), a prava molekula je nešto između dvije rezonantne strukture.

Riža. 1 Struktura ozona

Oba O-O veze u molekuli ozona imaju istu duljinu od 1,272 Angstroma. Kut između veza je 116,78°. Središnji atom kisika sp²-hibridiziran, ima jedan slobodni par elektrona. Molekula je polarna, dipolni moment 0,5337 D.

Lik kemijske veze u ozonu određuje njegovu nestabilnost (nakon određenog vremena ozon spontano prelazi u kisik: 2O3 -> 3O2) i visoku oksidacijsku sposobnost (ozon je sposoban za niz reakcija u koje ne ulazi molekularni kisik). Oksidativni učinak ozona na organske tvari povezan je sa stvaranjem radikala: RH+ O3 RO2 +OH

Ti radikali pokreću lančane reakcije radikala s bioorganskim molekulama (lipidi, proteini, nukleinske kiseline), što dovodi do smrti stanice. Upotreba ozona za sterilizaciju vode za piće temelji se na njegovoj sposobnosti da ubija mikrobe. Ozon je također važan za više organizme. Dugotrajno izlaganje atmosferi koja sadrži ozon (na primjer, u sobama za fizikalnu terapiju i kvarcno zračenje) može uzrokovati ozbiljna oštećenja živčani sustav. Stoga je ozon u velikim dozama otrovan plin. Najveća dopuštena koncentracija u zraku radno područje– 0,0001 mg/litri. Onečišćenje zraka ozonom nastaje tijekom ozonizacije vode, zbog njegove niske topivosti.

Povijest otkrića

Ozon je prvi otkrio 1785. godine nizozemski fizičar M. van Marum zbog karakterističnog mirisa i oksidacijskih svojstava koje zrak poprima nakon što kroz njega prođu električne iskre, kao i njegove sposobnosti da djeluje na živu pri uobičajenim temperaturama, kao rezultat čime gubi sjaj i počinje se lijepiti za staklo . Međutim, nije opisana kao nova tvar; van Marum je vjerovao da se stvara posebna "električna tvar".

Termin ozon predložio ga je njemački kemičar H. F. Schönbein 1840. za svoj miris, au rječnike je ušao krajem 19. stoljeća. Mnogi izvori daju prednost otkriću ozona 1839. godine. Godine 1840. Schönbein je pokazao sposobnost ozona da istisne jod iz kalijevog jodida:

Činjenicu da se volumen plina smanjuje kada se kisik pretvori u ozon eksperimentalno su dokazali Andrews i Tat koristeći staklenu cijev s manometrom napunjenu čistim kisikom, u koju su zalemljene platinske žice koje proizvode električno pražnjenje.

Fizička svojstva.

Ozon je plavi plin koji se može vidjeti gledanjem kroz značajan sloj, do 1 metar debeo, ozoniziranog kisika. U čvrstom stanju ozon je crne boje s ljubičastom nijansom. Tekući ozon ima duboku plavu boju; proziran u sloju ne većem od 2 mm. debljina; prilično izdržljiva.

Svojstva:

§ Molekulska težina - 48 a.m.u.

§ Gustoća plina u normalnim uvjetima je 2,1445 g/dm³. Relativna gustoća plina za kisik 1,5; zrakom - 1,62

§ Gustoća tekućine na -183 °C - 1,71 g/cm³

§ Vrelište - −111,9 °C. (za tekući ozon - 106 °C.)

§ Talište - −197,2 ± 0,2 °C (talište koje se obično navodi kao −251,4 °C je pogrešno, budući da pri njegovom određivanju nije uzeta u obzir veća sposobnost ozona da se prehladi).

§ Topljivost u vodi na 0 °C je 0,394 kg/m³ (0,494 l/kg), 10 puta je veća od kisika.

§ U plinovitom stanju ozon je dijamagnetičan, u tekućem je slabo paramagnetičan.

§ Miris je oštar, specifičan "metalni" (prema Mendelejevu - "miris rakova"). U visokim koncentracijama miriše na klor. Miris se osjeti čak i kada se razrijedi 1:100 000.

Kemijska svojstva.

Kemijska svojstva ozon su određeni njegovom visokom sposobnošću oksidacije.

Molekula O 3 je nestabilna i pri dovoljnim koncentracijama u zraku u normalnim uvjetima spontano prelazi u O 2 u nekoliko desetaka minuta uz oslobađanje topline. Povećanje temperature i smanjenje tlaka povećavaju brzinu prijelaza u dvoatomno stanje. Pri visokim koncentracijama prijelaz može biti eksplozivan.

Ozon je snažno oksidacijsko sredstvo, mnogo reaktivnije od dvoatomnog kisika. Oksidira gotovo sve metale (osim zlata, platine i iridija) do njihovih najviših oksidacijskih stupnjeva.

Svojstva:

1) Oksidira mnoge nemetale:

2) Ozon povećava stupanj oksidacije oksida:

3) Ozon reagira s ugljikom na normalnoj temperaturi i stvara ugljični dioksid:

4) Ozon ne reagira s amonijevim solima, ali reagira s amonijakom pri čemu nastaje amonijev nitrat:

5) Ozon reagira sa sulfidima stvarajući sulfate:

6) Koristeći ozon, možete dobiti sumpornu kiselinu iz elementarnog sumpora i sumpornog dioksida:

7) Sva tri atoma kisika u ozonu mogu zasebno reagirati u reakciji kositrenog klorida s klorovodičnom kiselinom i ozonom:

8) U plinovitoj fazi ozon reagira sa sumporovodikom i nastaje sumporov dioksid:

15) Ozon se može koristiti za uklanjanje mangana iz vode kako bi se formirao talog koji se može odvojiti filtracijom:

16) Ozon pretvara otrovne cijanide u manje opasne cijanate:

17) Ozon može potpuno razgraditi ureu

Metode za proizvodnju ozona

Ozon nastaje u mnogim procesima popraćenim oslobađanjem atomskog kisika, na primjer, tijekom razgradnje peroksida, oksidacije fosfora itd. U industriji se dobiva iz zraka ili kisika u ozonizatorima djelovanjem električnog pražnjenja. O3 se lakše ukapljuje od O2, pa ih je stoga lako odvojiti. Ozon za ozonoterapiju u medicini dobiva se samo iz čistog kisika. Kada se zrak ozrači jakim ultraljubičastim zračenjem, nastaje ozon. Isti se proces događa u gornje slojeve atmosfera u kojoj se ozonski omotač formira i održava sunčevim zračenjem.

U nastavku ćemo se zadržati na dobivanju kisika iz zraka, ali za sada ćemo otići u prostoriju u kojoj rade elektromotori i u kojoj smo namjerno isključili ventilaciju.

Ti motori sami po sebi ne mogu biti izvor onečišćenja zraka, jer ne troše ništa iz zraka i ništa ne ispuštaju u zrak. Međutim, kod disanja ovdje se osjeća neka iritacija u grlu. Što se dogodilo sa zrakom koji je bio čist prije pokretanja motora?

U ovoj prostoriji rade takozvani kolektorski motori. Na pokretnim kontaktima motora - lamelama često se stvara iskra. U iskri na visokoj temperaturi, molekule kisika se spajaju jedna s drugom, tvoreći ozon (O 3).

Molekula kisika sastoji se od 2 atoma, koji uvijek pokazuju dvije valencije (0 = 0).

Kako možemo zamisliti strukturu molekule ozona? Valencija kisika ne može se promijeniti: atomi kisika u ozonu također moraju imati dvostruku vezu. Stoga se molekula ozona obično prikazuje kao trokut, u čijim se kutovima nalaze 3 atoma kisika.

Ozon- plavičasti plin oštrog, specifičnog mirisa. Stvaranje ozona iz kisika događa se uz veliku apsorpciju topline.

Riječ "ozon" je preuzeta od grčkih "allos" - drugo i "tropos" - okret i označava stvaranje jednostavnih tvari iz istog elementa.

Ozon je alotropska modifikacija kisika. To je jednostavna tvar. Molekula mu se sastoji od 3 atoma kisika. U tehnici se ozon dobiva iz specijalni uređaji nazvani ozonizatori.

U ovim uređajima kisik prolazi kroz cijev koja sadrži elektrodu spojenu na izvor struje visokog napona. Druga elektroda je žica namotana s vanjske strane cijevi. Između elektroda nastaje električno pražnjenje pri čemu iz kisika nastaje ozon. Kisik koji izlazi iz ozonizatora sadrži oko 15 posto ozona.

Ozon također nastaje kada se kisik izloži zrakama radioaktivnog elementa radija ili jakom mlazu ultraljubičastih zraka. Kvarcne lampe, koje se široko koriste u medicini, emitiraju ultraljubičaste zrake. Zbog toga u prostoriji u kojoj je kvarcna lampa dugo radila, zrak postaje zagušljiv.

Ozon se može dobiti i kemijskim putem - djelovanjem koncentrirane sumporne kiseline na kalijev permanganat ili oksidacijom vlažnog fosfora.

Molekule ozona vrlo su nestabilne i lako se raspadaju te nastaju molekularni i atomski kisik (O 3 = O 2 + O). Budući da atomski kisik izuzetno lako oksidira razne veze, ozon je jako oksidacijsko sredstvo. Na sobnoj temperaturi lako oksidira živu i srebro, koji su prilično stabilni u atmosferi kisika.

Pod utjecajem ozona, organske boje postaju obezbojene, a gumeni proizvodi se uništavaju, gube elastičnost i pucaju kada se lagano stisnu.

Zapaljive tvari poput etera, alkohola i svjetlećeg plina zapale se u dodiru s visoko ozoniziranim zrakom. Pali se i vata kroz koju je propušten ozonirani zrak.

Snažna oksidacijska svojstva ozona koriste se za dezinfekciju zraka i vode. Ozonizirani zrak propušten kroz vodu uništava patogene bakterije u njoj i donekle joj poboljšava okus i boju.

Ozonizacija zraka u svrhu uništavanja štetnih bakterija nije široko korištena, jer učinkovito čišćenje zrak zahtijeva znatnu koncentraciju ozona, au visokim koncentracijama štetno djeluje na ljudsko zdravlje – izaziva teško gušenje.

U niskim koncentracijama ozon je čak i ugodan. To se događa, primjerice, nakon grmljavinske oluje, kada u velikoj električnoj iskri munje od kisika u zraku nastaje ozon koji se postupno raspoređuje u atmosferi, izazivajući lagan, ugodan osjećaj pri disanju. Isto doživljavamo i u šumi, posebno u gustoj borovoj šumi, gdje pod utjecajem kisika dolazi do oksidacije raznih organskih smola i oslobađanja ozona. Terpentin, koji je dio smole crnogorično drvo, posebno lako oksidira. Zbog toga zrak u crnogoričnim šumama uvijek sadrži određenu količinu ozona.

Za zdravu osobu zrak borove šume izaziva ugodan osjećaj. A za čovjeka s bolesnim plućima taj je zrak koristan i potreban za liječenje. Sovjetska država koristi bogate borove šume u raznim regijama naše domovine i tamo stvara lječilišta.

OPĆE INFORMACIJE.

Ozon - O3, alotropni oblik kisika, snažan je oksidator kemikalija i drugih zagađivača koji se uništavaju u kontaktu. Za razliku od molekule kisika, molekula ozona sastoji se od tri atoma i ima dulje veze između atoma kisika. Po svojoj reaktivnosti ozon je na drugom mjestu, iza fluora.

Povijest otkrića
Godine 1785. nizozemski fizičar Van Ma-rum, provodeći pokuse s elektricitetom, skrenuo je pozornost na miris tijekom stvaranja iskri u električnom stroju i na oksidacijska svojstva zraka nakon što su kroz njega propuštene električne iskre.
Godine 1840. njemački znanstvenik Sheinbein, hidrolizirajući vodu, pokušao ju je pomoću električnog luka rastaviti na kisik i vodik. A onda je otkrio da je nastao novi plin, dosad nepoznat znanosti, specifičnog mirisa. Naziv "ozon" je plinu dodijelio Sheinbein zbog njegovog karakterističnog mirisa i dolazi od grčke riječi "ozien", što znači "mirisati".
Dana 22. rujna 1896. izumitelj N. Tesla patentirao je prvi generator ozona.

Fizikalna svojstva ozona.
Ozon može postojati u sva tri agregatna stanja. U normalnim uvjetima ozon je plavičasti plin. Vrelište ozona je 1120C, a talište 1920C.
Zbog svoje kemijske aktivnosti ozon ima vrlo nisku maksimalno dopuštenu koncentraciju u zraku (usporedivu s maksimalno dopuštenom koncentracijom kemijskih bojnih otrova) 5·10-8% ili 0,1 mg/m3, što je 10 puta više od olfaktornog praga za čovjeka .

Kemijska svojstva ozona.
Prije svega, treba primijetiti dva glavna svojstva ozona:

Ozon je, za razliku od atomskog kisika, relativno stabilan spoj. Spontano se razgrađuje pri visokim koncentracijama, a što je veća koncentracija, to je brža reakcija razgradnje. Pri koncentraciji ozona od 12-15%, ozon se može eksplozivno razgraditi. Također treba napomenuti da se proces razgradnje ozona ubrzava porastom temperature, a sama reakcija razgradnje 2O3>3O2 + 68 kcal je egzotermna i praćena oslobađanjem velike količine topline.

O3 -> O + O 2
O3 + O -> 2 O2
O2 + E- -> O2-

Ozon je jedan od najjačih prirodnih oksidansa. Oksidacijski potencijal ozona je 2,07 V (za usporedbu, fluor ima 2,4 V, a klor 1,7 V).

Ozon oksidira sve metale osim zlata i platinske skupine, oksidira sumporne i dušikove okside te oksidira amonijak u amonijev nitrit.
Ozon aktivno reagira s aromatskim spojevima, uništavajući aromatsku jezgru. Konkretno, ozon reagira s fenolom kako bi uništio jezgru. Ozon aktivno stupa u interakciju sa zasićenim ugljikovodicima uz uništavanje dvostrukih ugljikovih veza.
Pronađena je interakcija ozona s organskim spojevima široka primjena u kemijskoj industriji i srodnim industrijama. Reakcije ozona s aromatskim spojevima činile su osnovu tehnologija dezodoriranja različite sredine, prostore i otpadne vode.

Biološka svojstva ozona.
Unatoč velikom broju studija, mehanizam nije dobro shvaćen. Poznato je da pri visokim koncentracijama ozona dolazi do oštećenja dišnih putova, pluća i sluznice. Dugotrajna izloženost ozon dovodi do razvoja kroničnih bolesti pluća i gornjih dišnih putova.
Izloženost malim dozama ozona ima preventivni i terapeutski učinak i počinje se aktivno koristiti u medicini - prvenstveno za dermatologiju i kozmetologiju.
Osim velike sposobnosti uništavanja bakterija, ozon je vrlo učinkovit u uništavanju spora, cista (guste opne koje se stvaraju oko jednostaničnih organizama, npr. bičaša i rizoma, tijekom njihova razmnožavanja, kao iu za njih nepovoljnim uvjetima) i mnogih drugih. drugi patogeni mikrobi.

Tehnološke primjene ozona
Tijekom proteklih 20 godina, primjena ozona značajno se proširila i novi razvoj je u tijeku diljem svijeta. Tako brzom razvoju tehnologija koje koriste ozon pogoduje njegova ekološka čistoća. Za razliku od drugih oksidansa, ozon se tijekom reakcija razgrađuje na molekularni i atomski kisik te zasićene okside. Svi ovi proizvodi općenito ne zagađuju okoliš okoliš i ne dovode do stvaranja kancerogenih tvari kao npr. tijekom oksidacije klorom ili fluorom.

Voda:
Godine 1857., uz pomoć “savršene magnetske indukcijske cijevi” koju je stvorio Werner von Siemens, izgrađena je prva tehnička instalacija za ozon. Godine 1901. Siemens je izgradio prvu hidroelektranu s generatorom ozona u Wiesbandu.
Povijesno gledano, korištenje ozona počelo je s postrojenjima za pročišćavanje pitke vode, kada je testirano prvo pilot postrojenje u gradu San Mauru (Francuska) 1898. godine. Već 1907. godine izgrađeno je prvo postrojenje za ozonizaciju vode u gradu Bon Voyage (Francuska) za potrebe grada Nice. Godine 1911. u St. Petersburgu je puštena u rad stanica za ozonizaciju pitke vode.
Trenutno se 95% pitke vode u Europi tretira ozonom. U SAD-u je u tijeku proces prelaska s kloriranja na ozoniranje. U Rusiji postoji nekoliko velikih postaja (u Moskvi, Nižnjem Novgorodu i drugim gradovima).

Zrak:
Dokazana je uporaba ozona u sustavima za pročišćavanje vode najviši stupanj učinkoviti, ali jednako učinkoviti i dokazano sigurni sustavi za pročišćavanje zraka još nisu stvoreni. Ozoniranje se smatra nekemijskom metodom čišćenja i stoga je popularno među stanovništvom. Međutim, kronični učinci mikrokoncentracija ozona na ljudski organizam nisu dovoljno istraženi.
Uz vrlo nisku koncentraciju ozona, zrak u prostoriji djeluje ugodno i svježe neugodni mirisi osjećati se mnogo slabije. Suprotno uvriježenom mišljenju o blagotvornosti ovog plina, koje se u nekim brošurama pripisuje šumskom zraku bogatom ozonom, u stvarnosti je ozon, čak i kada je jako razrijeđen, vrlo otrovan i opasan nadražujući plin. Čak i male koncentracije ozona mogu djelovati iritirajuće na sluznicu i uzrokovati poremećaje središnjeg živčanog sustava, što dovodi do bronhitisa i glavobolje.

Medicinska upotreba ozona
Godine 1873. Focke je promatrao uništavanje mikroorganizama pod utjecajem ozona, a ovo jedinstveno svojstvo ozona privuklo je pozornost liječnika.
Povijest upotrebe ozona u medicinske svrhe seže u 1885. godinu, kada je Charlie Kenworth prvi put objavio svoje izvješće u Florida Medical Association, SAD. Kratke informacije o korištenju ozona u medicini pronađene su prije tog datuma.
Godine 1911. M. Eberhart koristio je ozon u liječenju tuberkuloze, anemije, upale pluća, dijabetesa i drugih bolesti. A. Wolf (1916.) je tijekom Prvog svjetskog rata koristio smjesu kisik-ozon kod ranjenika za složene prijelome, flegmone, apscese i gnojne rane. N. Kleinmann (1921) koristio je ozon za opće liječenje "tjelesnih šupljina". U 30-im godinama 20. stoljeće E.A. Fish, stomatolog, započinje liječenje ozonom u praksi.
U prijavi za izum prvog laboratorijskog uređaja Fish je predložio naziv "CITOZON" koji se i danas nalazi na generatorima ozona koji se koriste u stomatološkoj praksi. Joachim Hänzler (1908.-1981.) stvorio je prvi medicinski generator ozona, koji je omogućio precizno doziranje smjese ozona i kisika, čime je omogućio široku primjenu terapije ozonom.
R. Auborg (1936) otkrio je učinak ožiljaka čira debelog crijeva pod utjecajem ozona i skrenuo pozornost na prirodu njegovog općeg djelovanja na tijelo. Rad na proučavanju terapeutskih učinaka ozona tijekom Drugog svjetskog rata aktivno se nastavio u Njemačkoj, Nijemci su uspješno koristili ozon za lokalno liječenje rana i opeklina. Međutim, nakon rata istraživanja su prekinuta gotovo dva desetljeća, zbog pojave antibiotika i nedostatka pouzdanih, kompaktnih generatora ozona i materijala otpornih na ozon. Opsežna i sustavna istraživanja na području ozonske terapije započela su sredinom 70-ih godina prošlog stoljeća, kada je otporan na ozon polimerni materijali i jedinice za ozonizaciju jednostavne za korištenje.
Istraživanje in vitro , odnosno u idealnim laboratorijskim uvjetima, pokazali su da u interakciji sa stanicama tijela ozon oksidira masti i stvara perokside - tvari koje su štetne za sve poznate viruse, bakterije i gljivice. Po svom djelovanju ozon se može usporediti s antibioticima, s tom razlikom što ne oštećuje jetru i bubrege te nema nuspojava. Ali nažalost, in vivo - u stvarnim uvjetima sve je puno kompliciranije.
Terapija ozonom svojedobno je bila vrlo popularna - mnogi su ozon smatrali gotovo panacejom za sve bolesti. No, detaljno proučavanje djelovanja ozona pokazalo je da uz bolesne, ozon utječe i na zdrave stanice kože i pluća. Kao rezultat toga, u živim stanicama počinju neočekivane i nepredvidive mutacije. Terapija ozonom nikada nije zaživjela u Europi, au SAD-u i Kanadi službena medicinska uporaba ozona nije legalizirana, osim u alternativnoj medicini.
U Rusiji, nažalost, službena medicina nije napustila tako opasnu i nedovoljno dokazanu metodu terapije. Trenutno se naširoko koriste ozonizatori zraka i ozonizatorske jedinice. Mali generatori ozona koriste se u prisutnosti ljudi.

PRINCIP RADA.
Ozon nastaje iz kisika. Postoji nekoliko načina dobivanja ozona, od kojih su najčešći: elektrolitička, fotokemijska i elektrosinteza u plazmi s plinskim pražnjenjem. Kako bi se izbjegli neželjeni oksidi, poželjno je dobiti ozon iz čistog medicinskog kisika pomoću elektrosinteze. Koncentraciju dobivene smjese ozona i kisika u takvim uređajima lako je mijenjati - bilo postavljanjem određene snage električnog pražnjenja, bilo reguliranjem protoka ulaznog kisika (što kisik brže prolazi kroz ozonator, to je manje ozona formirana).

elektrolitički Metoda sinteze ozona provodi se u posebnim elektrolitičkim ćelijama. Kao elektroliti koriste se otopine raznih kiselina i njihovih soli (H2SO4, HClO4, NaClO4, KClO4). Do stvaranja ozona dolazi razgradnjom vode i stvaranjem atomskog kisika koji pridodavanjem molekuli kisika stvara ozon i molekulu vodika. Ova metoda proizvodi koncentrirani ozon, ali je vrlo energetski intenzivna i stoga se ne koristi široko.
Fotokemijski Metoda proizvodnje ozona najčešća je metoda u prirodi. Ozon nastaje kada molekula kisika disocira pod utjecajem kratkovalnog UV zračenja. Ova metoda ne proizvodi visoku koncentraciju ozona. Uređaji temeljeni na ovoj metodi postali su rašireni u laboratorijske svrhe, u medicini i prehrambenoj industriji.
Elektrosinteza ozon je najrasprostranjeniji. Ova metoda kombinira mogućnost dobivanja visokih koncentracija ozona s visokom produktivnošću i relativno niskim troškovima energije.
Kao rezultat brojnih studija o korištenju različitih vrsta plinskog pražnjenja za elektrosintezu ozona, uređaji koji koriste tri oblika pražnjenja postali su široko rasprostranjeni:

Barijerno pražnjenje - najčešće korišten, veliki je skup impulsnih mikropražnjenja u plinskom rasporu duljine 1-3 mm između dvije elektrode odvojene s jednom ili dvije dielektrične barijere kada se elektrode napajaju izmjeničnim naponom visoki napon frekvencija od 50 Hz do nekoliko kiloherca. Produktivnost jedne instalacije može se kretati od grama do 150 kg ozona na sat.
Površinsko pražnjenje - oblikom blizak barijernom pražnjenju, koje je postalo široko rasprostranjeno u posljednjem desetljeću zbog svoje jednostavnosti i pouzdanosti. To je također skup mikropražnjenja koja se razvijaju duž površine čvrstog dielektrika prilikom napajanja elektroda izmjenični napon frekvencija od 50 Hz do 15-40 kHz.
Pulsno pražnjenje - u pravilu streamersko koronsko pražnjenje koje nastaje u međuprostoru između dviju elektroda kada se elektrode napajaju impulsnim naponom u trajanju od stotina nanosekundi do nekoliko mikrosekundi.

Učinkovito u čišćenju zraka u zatvorenim prostorima.
Nemojte proizvoditi štetne nusproizvode.
Olakšava uvjete za alergičare, astmatičare i sl.

Godine 1997., tvrtke za proizvodnju ozonizatora Living Air Corporation, Alpine Industries Inc. (sada “Ecoguest”), Quantum Electronics Corp. i drugi koji su prekršili nalog US FTC-a administrativno su kažnjeni od strane sudova, uključujući zabranu daljnjeg djelovanja nekih od njih u Sjedinjenim Državama. Istodobno, privatni poduzetnici koji su prodavali generatore ozona s preporukama za korištenje u prostorijama s ljudima dobili su zatvorske kazne od 1 do 6 godina.
Trenutno neke od tih zapadnih tvrtki uspješno razvijaju aktivnu prodaju svojih proizvoda u Rusiji.

Nedostaci ozonizatora:
Svaki sustav sterilizacije koji koristi ozon zahtijeva pažljivo sigurnosno praćenje, testiranje konstante koncentracije ozona pomoću analizatora plina i hitno upravljanje prekomjernim koncentracijama ozona.
Ozonizator nije predviđen za rad u:

okolina zasićena električno vodljivom prašinom i vodena para,
mjesta koja sadrže aktivne plinove i pare koji uništavaju metal,
mjesta s relativnom vlagom iznad 95%,
u područjima opasnim od eksplozije i požara.

Primjena ozonizatora za sterilizaciju zraka u zatvorenim prostorima:

produljuje vrijeme procesa sterilizacije,
povećava toksičnost i oksidaciju zraka,
dovodi do opasnosti od eksplozije,
Povratak ljudi u dezinficiranu prostoriju moguć je tek nakon što se ozon potpuno raspadne.

SAŽETAK.
Ozoniranje je vrlo učinkovito za sterilizaciju površina i zraka u prostorijama, ali nema učinka pročišćavanja zraka od mehaničkih nečistoća. Nemogućnost korištenja metode u prisutnosti ljudi i potreba provođenja dezinfekcije u zatvorenoj prostoriji ozbiljno ograničava opseg njezine profesionalne primjene.