Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
bg‑azure

Ozon

OzonozonOzon O 3 można znaleźć w dolnych warstwach atmosferyatmosfera ziemskaatmosfery. W tej najbliższej Ziemi –troposferze – występuje zmiennie w stosunkowo małych ilościach, od 0,02 do 10 ppm (ppm – część milionowa).

RWHeFi1giHFyQ
Zapach świeżego, orzeźwiającego powietrza po burzy związany jest ze zwiększoną zawartością ozonu, powstającego z tlenu atmosferycznego w wyniku wyładowań elektrycznych – piorunów.
Źródło: Wikimedia Commons, domena publiczna.

Ozon zaliczany jest do tzw. reaktywnych form tlenu, a zatem charakteryzuje się znaczną reaktywnością, większą od zwykłej, dwuatomowej cząsteczki tlenu i mniejszą od niej stabilnością. Mało tego, jest silniejszym niż tlen utleniaczem, dlatego też należy pamiętać, że w większych stężeniach, przekraczających 0,2mgm3, jest szkodliwy dla zdrowia. Zanieczyszczający powietrze ozon (np. jako jeden ze składników smogu fotochemicznego) stanowi zagrożenie. Tak jak w przypadku innych szkodliwych substancji, należy go unikać bądź chociaż unikać z nim kontaktu. Przy podwyższonym stężeniu ozonu w powietrzu, należy ograniczać przebywanie na zewnątrz, w tym uprawianie sportów i ćwiczeń. Osobom z grupy ryzyka, lekarze zalecają pozostanie w domach.

bg‑azure

Szkodliwe działanie ozonu

Ozon jest wyjątkowo reaktywny – w związku z tym może działać szkodliwie na organizmy. Wdychanie ozonu może powodować podrażnienia nosa, gardła oraz reakcje zapalne dróg oddechowych, trudności w oddychaniu i napady astmy.

R1PbCADAW0bLO
Miejski komunikat na temat stężenia ozonu i jakości powietrza
Źródło: Adrian Grycuk, licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 1
RI9ajK7cKVyIS
Po przejściu burzy – w powietrzu wyczuwalny jest zapach ozonu
Źródło: texaus1, dostępny w internecie: www.flickr.com, domena publiczna.

Po burzy

Ozon działa toksycznie na drogi oddechowe człowieka. Po burzy, podczas której w wyniku wyładowań atmosferycznych powstaje, wyczuwalny jest jego „świeży” zapach. Czy spacer na takim świeżym powietrzu może być więc szkodliwy dla zdrowia? Przeanalizuj tabelę i zapisz odpowiedź.

Tabela 1. Odziaływanie ozonu troposferycznego wdychanego drogą oddechową na żywe organizmy.

Oddziaływanie

Wartość stężenia O 3 [ppm]

Wartość w przeliczeniu na mgm3

Dopuszczalne stężenie ozonu na stanowisku pracy przy ekspozycji 8 h

0,050 - 0,100

0,107 - 0,200

Wyczuwalność zapachu - średnia

0,020

0,040

Wyczuwalność zapachu - w zależności od właściwości organizmu

0,010 - 0,040

0,020 - 0,086

Minimalne stężenie wywołujące podrażnienie oczu, nosa, gardła, ból głowy, skrócenie oddechu

od 0,100

od 0,200

Zaburzenia oddychania, zmniejszenie przyswajania tlenu, ogólne zmęczenie i ból w piersiach, suchy kaszel

0,500 - 1,000

1,070 - 2,140

Ból głowy, zaburzenia oddychania, senność, ciężkie zapalenie płuc przy dłuższej ekspozycji

1,000 - 10,000

2,140 - 21,400

Niebezpieczeństwo dla życia i zdrowia

10,000

21,400

Stężenie śmiertelne dla małych zwierząt w ciągu 2 godzin

15,000 - 20,000

32,100 - 42,800

Śmiertelne stężenie w ciągu kilku minut

powyżej 1700,000

powyżej 3638,000

Indeks górny Źródło: Wojewódzki Inspektorat Środowiska w Warszawie Indeks górny koniec

R1dlke5x77Gz6
Odpowiedź: (Uzupełnij).
Ciekawostka
RxzhVAl3Yanz4
Generatory ozonu mogą być wykorzystywane do odkażania i odgrzybiania mieszkań, pokoi hotelowych, przedmiotów codziennego użytku.
Źródło: pixabay.com, domena publiczna.

W ozonatorach, czyli generatorach ozonu, ozon otrzymuje się dzięki kontrolowanym wyładowaniom elektrycznym w próbce czystego tlenu.

Rn5EGuxS4aXfX
Tablica informująca o zagrożeniu w pomieszczeniach w czasie, gdy wykonywane jest ozonowanie.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑azure

Ozon w syntezie chemicznej

Ozon stosuje się w syntezie organicznej do utleniania alkenów. Schemat tego procesu przedstawia grafika:

RnQ3OukhyVr5M1
Ozon jest wykorzystywany jako silny odczynnik utleniający, np. w reakcjach węglowodorów nienasyconych, tzw. ozonolizie alkenów. Najpierw tworzą się wybuchowe ozonki, a następnie zachodzi hydroliza do aldehydów lub ketonów.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Stosowany jest także w procesach technologicznych, w których konieczne jest utlenianie związków organicznych, w tym takich, które nie ulegają lub ulegają niewystarczająco szybko biodegradacji.

Dla zainteresowanych
RGdxMUJTGjKtK1
Ozon wykorzystywany jest w przemyśle celulozowo‑papierniczym.
Źródło: Robbert Bremer, dostępny w internecie: www.flickr.com, domena publiczna.

Ozon znajduje zastosowanie w przemyśle celulozowo‑papierniczym – do wybielania miazgi celulozowej, co pozwala ograniczyć wykorzystanie do tego celu chloru i jego związków. Tak otrzymany papier określa się mianem papieru wolnego od chloru (TCF – Total Chlor Free, ECF – Elemental Chlor Free).

Ćwiczenie 2

Na podstawie poniższego wykresu napisz, jaka technologia produkcji papieru jest wiodąca od 2000 r.

R1TaYnzmIGbKS
Udział różnych technologii wybielania w przemyśle papierniczym na świecie
Źródło: Iridos, dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, licencja: CC BY-SA 3.0.
REhWXeXw4nEnF
Odpowiedź: (Uzupełnij).
bg‑azure

Czy ozon może być pomocny w walce z epidemią COVID‑19?

RK7JvLFyWZTRs1
Wymyśl pytanie na kartkówkę związane z tematem materiału.
Źródło: Opinia NIZP-PZH z dn. 2.04.2020 r. dot. dezynfekcji pomieszczeń biurowych poprzez ozonowanie i skuteczności powyższej metody w zwalczaniu SARS-CoV-2 oraz kwestii związanych z bezpieczeństwem jej stosowania.
bg‑azure

Inne zastosowania ozonu

Oczyszczanie wody

R1GmC48mUtbIl
Ozon świetnie sprawdza się jako środek dezynfekujący wodę w basenach i pływalniach.
Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna.

Ozonowanie wody jest jednym ze sposobów jej dezynfekcji, czyli oczyszczania jej z drobnoustrojów. Stanowi bardzo skuteczny sposób dezynfekcji wody w basenach pływackich. Swoje właściwości dezynfekcyjne zawdzięcza właściwościom utleniającym, dzięki którym łatwo oddziałuje m.in. z białkami, uszkadzając je, co w konsekwencji prowadzi do śmierci drobnoustrojów.

Dezynfekcja pomieszczeń i przedmiotów codziennego użytku

RrS1NOl50fl5T
Ozon jest środkiem powszechnie stosowanym do sterylizacji pomieszczeń m.in. w szpitalach.
Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna.

Zastosowanie ozonu pozwala na zapewnienie sterylnych warunków i spełnienie wysokich standardów higienicznych wszędzie tam, gdzie jest to niezbędne, np. na salach chorych, w żłobkach, przedszkolach, w placówkach medycznych. To także metoda na zapobieganie skażeniom – przez wykorzystanie ozonu do dezynfekcji karetek, łóżek szpitalnych, wyposażenia gabinetów zabiegowych itd. Taką dezynfekcję zaleca się także w przypadku budynków po pożarach i powodziach. Zabieg ten skutecznie eliminuje pleśń, grzyby oraz nieprzyjemne zapachy dymu i spalenizny. Ich neutralizacja przy użyciu ozonu wynika z jego reaktywności i zdolności utleniających – ozon reaguje z cząsteczkami zapachowymi, przekształcając lub rozkładając je do prostszych, bezzapachowych związków. Ważne jest, aby po jego zastosowaniu odczekać odpowiednią ilość czasu, aby większość użytego ozonu uległa rozpadowi, dzięki czemu nie będzie stanowił zagrożenia dla naszego zdrowia.

Przemysł spożywczy

RUfvZfxFsMrSA
Zastosowanie ozonu pozwala wydłużyć trwałość warzyw i owoców.
Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna.

Ozon stosowany jest do przechowywania owoców i warzyw na różnych etapach procesów technologicznych, np. w przemyśle cukrowniczym i fermentacyjnym. Jako czynnik biobójczy eliminuje stosowanie do tego celu związków chemicznych szkodliwych dla środowiska naturalnego. Drugą zaletą jest szybki rozpad do tlenu i tylko min. ilości produktów ubocznych.

Kosmetologia i medycyna

R1ZsVBxwuwyjJ
Kosmetyki zawierające ozonki, czyli związki ozonu – stosowane zgodnie z instrukcją, wpływają korzystnie na kondycję skóry.
Źródło: dostępny w internecie: pexels.com, domena publiczna.

Ozon, mimo swojej toksyczności, szczególnie wobec układu oddechowego, może być wykorzystywany w medycynie i kosmetologii. Używa się go do wygładzania zmarszczek, poprawy elastyczności i nawilżenia skóry. Ponadto jest niezawodny w leczeniu trądziku, opryszczki, nadpotliwości stóp, łuszczycy, cellulitu oraz w terapii „stopy cukrzycowej”. Wynika to z jego właściwości bakteriobójczych i grzybobójczych. Aktywuje również naturalne mechanizmy antyoksydacyjne, dzięki czemu komórki skóry lepiej radzą sobie z wolnymi rodnikami. Zostaje aktywowana synteza niektórych białek, np. kolagenu.

bg‑azure

Co daje nam ozonowanie?

1
Ćwiczenie 3

Na podstawie lekcji oraz dostępnych źródeł informacji, uzupełnij mapę myśli o przykłady zastosowania ozonu.

Na podstawie lekcji oraz dostępnych źródeł informacji, dopisz zastosowania ozonu nieuwzględnione w poniższej mapie myśli. Odpowiedź zapisz w poniższym polu.

R1FIeFMvsxbJ21
Mapa myśli. Lista elementów: Nazwa kategorii: Zastosowanie ozonuElementy należące do kategorii Zastosowanie ozonuNazwa kategorii: dezynfekcja powietrzaNazwa kategorii: usuwanie bakterii i wirusówNazwa kategorii: trwałe usuwanie brzydkich zapachówNazwa kategorii: usuwa szkodliwe alergenyNazwa kategorii: eliminacja grzybów i pleśniNazwa kategorii: likwidacja roztoczyKoniec elementów należących do kategorii Zastosowanie ozonu
Mapa myśli pt. „Zastosowanie ozonu"
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R40WHGq642Gjg
(Uzupełnij).

Słownik

ozon
ozon

(gr. ózōn „pachnący”) tritlen, O 3 ; alotropowa odmiana tlenu o cząsteczce trójatomowej

atmosfera ziemska
atmosfera ziemska

najbardziej zewnętrzna, gazowa część naszej planety; składa się z mieszaniny gazów zwanej powietrzem; wyróżnia się pionową strukturę atmosfery, w zależności od rozkładu temperatury–troposfera (najbliższa Ziemi), stratosfera, mezosfera, termosfera

ozonosfera
ozonosfera

warstwa ozonowa, warstwa atmosfery ziemskiej o podwyższonej zawartości ozonu; znajduje się w stratosferze na wys. 15–50 km, z maksimum koncentracji ozonu na wys. 20–30 km

epidemia
epidemia

wystąpienie u ludzi zachorowań na określoną chorobę w określonym czasie i na określonym terenie w liczbie przypadków większej niż przeciętnie

Bibliografia

Bartosz G., Druga twarz tlenu, Warszawa 1995, s. 50‑53.

Krosowiak k., Śmigielski k., Dziugan P., Zastosowanie ozonu w przemyśle spożywczym, „Przemysł spożywczy” 2007, nr 11, s. 26‑29.

Litwin M., Styka‑Wlazła Sz., Szymońska J., Chemia ogólna i nieorganiczna, Podręcznik dla liceum, cz. 1, Warszawa 2004, s. 281‑286.

Trzeciak A.M., Wstęp do chemii nieorganicznej środowiska, Wrocław 1995, s. 13‑17.