Korisna svojstva ozona. Opće informacije o medicinskom ozonu

Ozon je reaktivni oblik kiseonika. Molekul ozona se sastoji od tri atoma kiseonika. Formula ozona je O 3, molekulska težina je 48. Ozon je po svom baktericidnom dejstvu 3-6 puta jači od ultraljubičastog zračenja i 400-600 puta jači od hlora. Ozon se može dobiti iz dvoatomnog kiseonika jonizacijom i visokonaponskim gasnim pražnjenjem. Danas se ozon koristi ne samo za čišćenje i dezinfekciju zraka i vode, već i za uklanjanje toksina iz hrane. Svjetska zajednica je već prepoznala ozon kao ekološki najprihvatljiviju, najpopularniju i najefikasniju baktericidnu supstancu.

Možete osjetiti miris ozona nakon grmljavine. Ozon takođe čini jedan od najvažnijih slojeva Zemljine atmosfere, apsorbujući štetno ultraljubičasto zračenje. Zbog nedostatka ozona nastaju ozonske rupe, što prijeti izumiranjem svih živih bića. Međutim, to nije sve.

Sintetički proizveden ozon ima široku primjenu u medicini. Koristi se u liječenju širokog spektra bolesti, a također usporava proces starenja. Danas se ozonoterapija koristi u mnogim medicinskim ustanovama i kozmetičkim salonima.

Svima nam je na času hemije u školi objašnjeno da je otkrivač ozona holandski fizičar M. van Marum (1785). Međutim, ovu supstancu je dobio tek 1839. godine njemački fizičar K.F. Schönbein elektrolizom vode. Supstanci je dao i ime - ozon (od starogrčkog - miris). I naziv zaista odgovara svojstvima ozona, jer... njegova aroma se jasno osjeća čak i pri 7% sadržaja u zraku.

Ozon je drugi najstabilniji molekul kiseonika. Za razliku od običnog dvoatomnog kisika, molekula ozona se sastoji od tri atoma i ima veliku udaljenost između atoma (oko 128 angstrema, dok je udaljenost između atoma u dvoatomskom kisiku 121 angstrem).

U normalnim uslovima, ozon je plavi gas. Njegova masa je veća od mase vazduha. Jedan litar gasa teži 2,15 grama. Maksimalna dozvoljena koncentracija O 3 u vazduhu je 0,1 μg/l. Temperatura prelaska u gasovito stanje na 100 kPa je -112 stepeni Celzijusa, a tačka topljenja pod istim uslovima je -193 stepena. U početku nije pronađena praktična upotreba za ozon. Međutim, početkom 20. vijeka naučnici su otkrili antibakterijska svojstva, što je odmah privuklo medicinske stručnjake.

Mješavina ozona i kisika počela se koristiti u liječenju tuberkuloze, anemije i upale pluća. U 1. svjetskom ratu - za dezinfekciju apscesa i gnojnih rana. U 30-im godinama ovaj plin se već široko koristio u hirurškoj praksi.

Sa otkrićem antibiotika, opseg upotrebe ozona se smanjio. U početku se činilo da su antibiotici najbolji tretman za zarazne bolesti. Nakon nekog vremena ustanovljeno je da antibiotici izazivaju niz nuspojava, a vremenom mikroorganizmi postaju tolerantni na njih. A onda se ozon počeo vraćati u medicinu.

Novo istraživanje svojstava ozona donijelo je niz zanimljivih činjenica. Pokazalo se da pri direktnom kontaktu ova tvar uništava sve poznate vrste mikroorganizama (uključujući viruse). Štaviše, za razliku od mnogih antiseptika koji oštećuju tkiva, ozon ne oštećuje epitelno tkivo, jer ljudske ćelije su opremljene antioksidativnim odbrambenim sistemom (za razliku od bakterijskih i virusnih ćelija). Ozon takođe postoji u svim agregatnim stanjima. Ovo čini njegovu upotrebu veoma pogodnom i omogućava naučnicima da otkriju nove metode njegove upotrebe. Danas se ne koristi samo mješavina ozona i kisika, koja djeluje na upalu. Rastvori ozona se unose u krv putem injekcija. Prakticira se ubrizgavanje mješavine ozona i kisika u zglobove i akupunkturne točke.

Međutim, period postojanja ozona u normalnim uslovima je izuzetno kratak. Stoga se tvar koristi odmah nakon pripreme.

Upotreba ozona u medicinske svrhe počela je s mješavinom plina ozona i kisika. Sada se ova mješavina koristi uglavnom spolja. Ozonirana voda i ozonirano ulje se također koriste spolja. Bez obzira na oblik u kojem se ozon koristi, on se nanosi na inficirano područje epitela. Gasna mješavina ozona i kisika također se koristi u hirurškoj praksi kako bi se spriječila infekcija i nagnojavanje tkiva. Količina ozona u preparatima nije fiksna. U mješavini ozona i kisika njegova koncentracija je 3-80 μg/ml. Mješavina ozon-kiseonika trenutno uništava sve vrste mikroorganizama i efikasno zaustavlja krvarenje – koristi se za lečenje teško inficiranih i slabo zarastalih rana, kao i za nekrozu mekih tkiva, gangrenu i opekotine. Niske koncentracije imaju izuzetno blagotvorno dejstvo – stimulišu rast novih epitelnih ćelija i zarastanje oštećenja.

Međutim, ozon se ne koristi samo za uništavanje mikroorganizama. U malim količinama može utjecati na lokalni ljudski imunitet, stimulirajući bijele krvne stanice da otkriju i unište strane objekte. Ozonoterapija stimulira opskrbu kisikom svih stanica i tkiva. Jednom u krvi, ova tvar stimulira crvena krvna zrnca da proizvode poseban enzim koji osigurava snagu veze između hemoglobina i dvoatomnog kisika. Zahvaljujući ovom enzimu, hemoglobin efikasno opskrbljuje ćelije i tkiva kiseonikom.

Zahvaljujući povećanoj količini kiseonika, jačaju se i najmanji kapilari. Poboljšava se protok krvi u tkivima, ubrzava se zacjeljivanje rana.

DEFINICIJA

Ozon je alotropska modifikacija kiseonika. U svom normalnom stanju je svijetloplavi plin, u tekućem stanju je tamnoplav, au čvrstom stanju je tamnoljubičast (do crn).

Može ostati u stanju prehlađene tečnosti do temperature od (-250 o C). slabo rastvorljiv u vodi, bolje u tetrahloridu i raznim hlorofluorougljicima. Veoma jak oksidant.

Hemijska formula ozona

Hemijska formula ozona- O 3. Pokazuje da molekul ove supstance sadrži tri atoma kiseonika (Ar = 16 amu). Koristeći hemijsku formulu, možete izračunati molekulsku masu ozona:

Mr(O 3) = 3×Ar(O) = 3×16 = 48

Strukturna (grafička) formula ozona

Očiglednije je strukturna (grafička) formula ozona. Pokazuje kako su atomi međusobno povezani unutar molekula (slika 1).

Rice. 1. Struktura molekula ozona.

Elektronska formula , prikazuje distribuciju elektrona u atomu prema energetskom podnivou prikazano u nastavku:

16 O 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4

Takođe pokazuje da kiseonik od kojeg se sastoji ozon pripada elementima p-familije, kao i broj valentnih elektrona - na vanjskom energetskom nivou ima 6 elektrona (3s 2 3p 4).

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

PRIMJER 2

Više od 300 hiljada ljudi umre svake godine zbog nepovoljnog stanja životne sredine u Rusiji. Tradicionalnim ekološkim problemima koji u našoj zemlji postoje već dugi niz godina, dodat je još jedan - problem troposferskog (prizemnog) ozona.

Ozon: dobar na vrhu, loš na dnu

Teško je naći osobu koja ne bi znala za postojanje ozonskih rupa u Zemljinoj stratosferi, koje nam uskraćuju zaštitu od suvišnog ultraljubičastog zračenja Sunca, koje je destruktivno za sva živa bića. U pozadini ovog globalnog problema, činilo bi se potpuno nevinim utjecaj na naše zdravlje drugog ozona koji se nalazi u prizemnom zraku koji udišemo. Ljudi obraćaju pažnju na zagađenje zraka industrijskim emisijama i izduvnim gasovima automobila, ali malo ljudi zna koliko je prizemni ozon opasan za ljudsko tijelo.

Toksičnost ozona (O3) očituje se kao rezultat njegovog djelovanja na respiratorni sistem ljudi i životinja. Ozon je visoko hemijski aktivan, dovoljne su minimalne koncentracije da ispolje svoj toksični efekat. To je gotovo idealno hemijsko ratno sredstvo, i to samo zbog svoje težine

primljen, nije bio među borbenim gasovima korišćenim tokom Prvog svetskog rata. Među svojim nedostacima, vojska uključuje oštar miris.

Opasnost od prizemnog ozona, uslovi za njegovu pojavu i potreba za razvojem metoda zaštite dugo su zabrinjavali javnost i vlade industrijaliziranih zemalja.

Postoji međunarodni izraz „predindustrijski ozon“. Njegova koncentracija u zraku bila je 10-20 μg/m3. Razvoj motornog saobraćaja doveo je do značajnog povećanja koncentracije ozona u troposferi. Amerikanci ovaj prizemni ozon nazivaju "lošim", za razliku od dobrog - stratosferskog ozona. Industrijalizovane zemlje suočile su se sa ovom katastrofom pre nekoliko decenija, a Rusija tek krajem 1990-ih.

Kako nastaje ozon?

Povišeni nivoi prizemnog ozona javljaju se samo pod određenim meteorološkim uslovima – po vrućem vremenu.

U prizemnom sloju atmosfere, glavni izvor ozona su fotohemijske reakcije, koje uključuju dušikove okside, hlapljive ugljovodonike (izduvni gasovi vozila i industrijske emisije) i niz drugih tvari. Ove komponente se nazivaju prekursori ozona. Pod uticajem vjetra mogu se proširiti stotinama kilometara. Kada je nivo sunčevog zračenja nizak (oblačno ljetno vrijeme, jesen, zima), fotohemijske reakcije u površinskoj atmosferi izostaju ili se odvijaju vrlo sporo. Ali čim se poveća sunčevo zračenje, posebno po mirnom vremenu, zrak u gradu i šire postaje posebno toksičan.

U vrućem ljeto 2002. godine, na tradicionalnoj lokaciji odmarališta u dalekoj Moskvi, zabilježili smo nivo ozona koji je premašio 300 μg/m3! Šta znače ovi brojevi?

Ozon je supstanca najviše opasnosti po svojoj toksičnosti nadmoćnija od cijanovodonične kiseline i hlora, koji su hemijski ratni agensi. Svjetska zdravstvena organizacija je ozon klasificirala kao supstancu bez praga, odnosno svaka koncentracija u zraku ovog plina, jakog kancerogena, opasna je za ljude. Maksimalne dozvoljene koncentracije ozona u Rusiji su:
- za stambena područja 30 μg/m3 (prosjek dnevno) i 160 μg/m3 (prosjek preko 30 minuta i ne više od 1% ponovljivosti godišnje);
- za industrijska područja - ne više od 100 μg/m3.

Evropska unija usvojila je standard od 110 μg/m3 za 8 sati dnevnog svjetla.

Koje su opasnosti po zdravlje od ozona?

Ozon ulazi u tijelo udahnutim zrakom. Ozon ima opšte toksično, iritativno, kancerogeno, mutageno, genotoksično dejstvo; izaziva umor, glavobolju, mučninu, povraćanje, iritaciju respiratornog trakta, kašalj, respiratorne smetnje, hronični bronhitis, emfizem, napade astme, plućni edem, hemolitičku anemiju (iz priručnika Ya.M. Glushko „Štetna anorganska jedinjenja u industrijskim atmosfera"; L.: Hemija, 1987).

A ova informacija je preuzeta sa ekološke web stranice američke vlade (www.epa.gov/air now (environmental Protection Agency). Američki naučnici su utvrdili da je svaki treći Amerikanac preosjetljiv na ozon. Ljudi iz ove grupe mogu ozbiljno naštetiti svom zdravlju ako oni ne prate izvještaje o sadržaju ozona u površinskim slojevima atmosfere u područjima u kojima žive .

Uticaj ozona na zdravlje ljudi:
- izaziva iritaciju respiratornog sistema, kašalj, težinu u grudima; ovi simptomi mogu trajati nekoliko sati i postati kronični;
- smanjuje funkciju pluća;
- podstiče razvoj astme i povećava broj napadaja;
- izaziva pojavu alergijskih reakcija;
- oštećuje tkiva bronhija i pluća;
- doprinosi nastanku neplodnosti kod muškaraca;
- značajno smanjuje imunitet;
- izaziva kancerogene i mutagene procese.

Naučnici su identifikovali četiri grupe ljudi koji su pod povećanim rizikom od negativnih efekata ozona:
- djeca;
- odrasli koji zbog svog zanimanja provode dosta vremena aktivno se krećući na otvorenom;
- ljudi koji su visoko osjetljivi na ozon (naučnici još ne mogu utvrditi razlog);
- stariji ljudi. U ovu grupu spadaju i pacijenti sa hroničnim oboljenjima respiratornog i kardiovaskularnog sistema.

Kako se zaštititi od uticaja prizemnog ozona?

Ako saznate za njegovu povećanu koncentraciju, postoji samo jedan izlaz - izbjegavajte boravak na otvorenom; ako to nije moguće, ograničite boravak napolju što je više moguće i nemojte se aktivno kretati; ne dozvolite deci da izlaze napolje.

Naučnici sa Univerziteta Yale u SAD-u objavili su podatke o negativnim efektima ozona na zdravlje ljudi. Oni su uporedili podatke o smrtnosti sa podacima o emisiji ozona za 95 gradova u periodu 1987-2000. Povećanje koncentracije ozona u zraku od 20 μg/m3 dovodi do povećanja smrtnih slučajeva u narednih tjedan dana za više od 0,5% od ukupnog broja umrlih.

Nekoliko evropskih zemalja je 2005. godine potpisalo Protokol o kontroli emisija zagađujućih materija. Evropski stručnjaci su izračunali da će se smanjenjem emisija prekursora ozona (azotnih oksida i isparljivih ugljovodonika) broj dana u kojima dolazi do intenzivnog stvaranja troposferskog ozona smanjiti za približno 40%.

Sa smanjenjem štetnih emisija iz industrije i drumskog saobraćaja (i, shodno tome, smanjenjem stvaranja prizemnog ozona), broj godina života koje su ljudi izgubili zbog hroničnih bolesti u 2010. godini će biti 2,3 miliona godina manji od 1990. godine. Stope smrtnosti djece i adolescenata uzrokovane prisustvom ovog opasnog plina i mikročestica u atmosferi, mogle bi se smanjiti za otprilike 47.500 slučajeva. Štetni efekti povećane koncentracije ozona na rast biljaka smanjit će se za 44% u odnosu na 1990. godinu.

U Rusiji je 1993. šteta od povećanog nivoa ozona samo za raž i pšenicu iznosila 150 miliona dolara, au Evropi više od 2 milijarde dolara.

Analiza provedena tokom pregovora o zaključivanju Protokola pokazala je da očekivane koristi od njegove implementacije (poboljšanje javnog zdravlja, povećanje poljoprivredne produktivnosti, ograničavanje štete na objektima i spomenicima) znatno premašuju trošak predviđenih troškova (najmanje 3 puta). ) za implementaciju ovog dokumenta.

Sproveli smo eksperiment istovremenog mjerenja ozona sa dva identična gasna analizatora u Moskvi i u odmaralištu u dalekoj Moskvi. Pokazalo se da su u periodu ljetnih mjerenja koncentracije ozona u gradskom zraku bile niže od sličnih pokazatelja u atmosferi odmarališta. Paradoksalna činjenica objašnjena je pomoću modela formiranja ovog gasa u predgrađima megagradova, koji su razvili strani naučnici. Suština metode je sljedeća.

Na zavjetrinoj strani metropole koncentracije ozona počinju rasti na udaljenosti od oko 20 km od grada i dostižu maksimalne vrijednosti na udaljenosti od 50-60 km od njega. U urbanom okruženju stalno postoje moćni izvori dušikovih oksida. Oni reaguju sa ozonom i neutrališu ga, ali van grada takvih izvora nema i višak ozona ostaje u vazduhu.

Ove reakcije su ciklične i određuju ravnotežu u atmosferi. Tako se izvan grada uspostavlja fotohemijska ravnoteža prema visokim vrijednostima ozona, au urbanoj sredini - prema nižim vrijednostima. Ali to ne znači da je zrak u metropoli sigurniji. Poslednjih godina atmosfera Moskve se pretvorila u hemijski reaktor koji proizvodi visoko toksična jedinjenja. U prisustvu dušikovog dioksida (a ovog plina uvijek ima puno u gradskom zraku), ozon postaje 20 puta toksičniji. Moskovljani, koji bježe od ljetnih vrućina u svojim dačama, nemaju pojma kakvoj opasnosti izlažu svoje zdravlje. Jedini spas je hladno, oblačno i kišno ljeto! Zatopljenje klime u moskovskoj regiji moglo bi dovesti do katastrofalne situacije sa nivoom prizemnog ozona, posebno ako naše vlasti to nastave smatrati korisnim.

Treba reći nekoliko riječi o još jednom popularnom mitu. U fikciji možete pronaći frazu "nakon grmljavine, divan miris ozona." Gotovo svi ljudi, uključujući i ministra ekologije, vjeruju da što je više ozona u zraku, to je bolje za zdravlje; U međuvremenu, dugoročna mjerenja ozona u odmaralištima i gradovima uvijek pokazuju jednu sliku: - nakon grmljavine i padavina, ozon nestaje u površinskoj atmosferi.

Kako je problem troposferskog ozona riješen u Sjedinjenim Državama i Evropskoj uniji? U Evropi postoji više od 10 hiljada stanica za praćenje prekursora ozona i samog ozona. Primljene informacije koriste se za upozoravanje stanovništva. Najposjećenija web stranica u Njemačkoj govori o sadržaju ozona u zraku. Na osnovu dobijenih podataka formira se ekološka politika zemalja članica EU. Sjedinjene Države i Evropa već su postigle godišnje smanjenje koncentracije ozona u atmosferskom zraku.

U Rusiji ne postoji niti jedna stanica za praćenje ozona niti njeni prethodnici, iako postoji visokokvalitetna analitička oprema za praćenje nivoa ozona i stručnjaci koji nude načine za rješavanje ovog problema. Vlasti nemaju ni volje ni želje da se u to upuštaju.

Kako zvaničnici koji formulišu politiku upravljanja životnom sredinom, zvaničnici koji grade palate na najskupljem i najopasnijem zemljištu u moskovskoj regiji reaguju na ovu najakutniju situaciju?

Dana 22. avgusta 2004. godine, Federalni zakon br. 12 „O izmjenama i dopunama zakonskih akata Ruske Federacije i priznavanju određenih zakonskih akata Ruske Federacije kao nevažećih u vezi sa usvajanjem federalnih zakona „O izmjenama i dopunama federalnog zakona“ O općim principima organizacije zakonodavnih akata” usvojen je predstavnik) i izvršnih organa državne vlasti konstitutivnih entiteta Ruske Federacije” i „O općim principima organizacije lokalne samouprave u Ruskoj Federaciji”.

Čini se da bi naziv zakona ukazivao na to da bi izmjene trebalo da se tiču ​​državnih organa i lokalnih samouprava. Uvjereni smo da je ovaj zakon unio značajne promjene u živote svih građana Rusije, i to ne pozitivne prirode. Trend promjena u oblasti okolišnog zakonodavstva ne ulijeva optimizam pokazuje činjenicu samoudaljavanja državnih organa od ispunjavanja obaveza prema društvu za osiguranje životne sredine i ukidanje zakonskih garancija i praktičnih mehanizama za zaštitu životne sredine. Najvažniji negativan aspekt usvojenih izmjena je uskraćivanje ekološke djelatnosti od državne finansijske podrške, kao i neustavne promjene u pogledu podjele nadležnosti između federalnih vlasti i organa konstitutivnih entiteta Ruske Federacije.

Ukinuti su zakonski mehanizmi zaštite atmosferskog zraka u gradovima.

Federalne vlasti su se odrekle odgovornosti za živote i zdravlje miliona građana.

Savezni zakon "O zaštiti atmosferskog vazduha"

Kvalitet vazduha je jedan od odlučujućih faktora u stanju životne sredine. Opšti trend razvoja zakonodavstva u ovoj oblasti pokazuje odstupanje od poštovanja ustavnih garancija prava građana na povoljnu životnu sredinu.

Stanje atmosferskog vazduha u gradovima kao što su Moskva, Novokuznjeck, Čerepovec, Kemerovo, Čeljabinsk, Jekaterinburg je katastrofalno. Ljudi koji žive u gradovima prisiljeni su udisati otrovne emisije iz industrijskih preduzeća koje stotine puta premašuju maksimalno dozvoljene standarde. Poslednje izmene Saveznog zakona „O zaštiti atmosferskog vazduha“ lišavaju ih čak ni teorijske mogućnosti da promene situaciju u budućnosti.

Možda se sudbina značajnog dijela ruskog stanovništva, koji osigurava dobrobit zemlje, ne tiče ni izvršne ni zakonodavne vlasti. Međutim, čini se da ni oni na vlasti ne bi trebali biti ravnodušni prema vlastitim životima. Postoji mišljenje da je Moskva u posebnoj situaciji i da Moskovljani nisu upoznati sa teškoćama koje doživljavaju u regijama, a vlada, predsjednik i poslanici Državne Dume uglavnom žive na drugoj planeti. Ovo mišljenje je na mnogo načina opravdano, ali ne u situaciji sa vazduhom. I beskućnik, i predsednik i predsednik vlade, koji žive u Moskvi, dišu isti vazduh.

Izmjene i dopune Saveznog zakona „O zaštiti atmosferskog zraka“ ukazuju na potpuno ukidanje sistema zaštite zraka.

Član 8 (ukinut)

„Posebno ovlašćeni savezni organ izvršne vlasti u oblasti zaštite atmosferskog vazduha, u skladu sa utvrđenom procedurom, obavlja poslove u oblasti zaštite atmosferskog vazduha zajedno sa drugim saveznim organima izvršne vlasti u okviru svoje nadležnosti i ostvaruje interakciju sa organima izvršne vlasti konstitutivnih entiteta Ruske Federacije.”

Član 9 (ukinut)

"1. Pravna lica koja imaju izvore emisija štetnih (zagađujućih) materija u atmosferski vazduh, kao i štetnog fizičkog dejstva na atmosferski vazduh, razvijaju i sprovode mere zaštite atmosferskog vazduha u oblasti zaštite atmosferskog vazduha.

2. Uzimajući u obzir mjere za smanjenje emisije štetnih (zagađujućih) materija, podatke monitoringa atmosferskog zraka, rezultate praćenja emisije štetnih (zagađujućih) materija, rezultate proračuna disperzije emisije štetnih (zagađujućih) materija, posebno ovlašteni federalni Izvršni organ u oblasti zaštite atmosferskog vazduha, njegovi teritorijalni organi razvijaju relevantne savezne ciljne programe, programe konstitutivnih entiteta Ruske Federacije i lokalne programe zaštite atmosferskog vazduha.

Mjere zaštite atmosferskog zraka ne bi trebale dovesti do zagađenja drugih objekata životne sredine.

3. Nacrti programa zaštite atmosferskog vazduha mogu se dati na raspravu građanima i javnim udruženjima radi uzimanja u obzir njihovih predloga prilikom planiranja i sprovođenja mera za poboljšanje kvaliteta atmosferskog vazduha.

Član 10 (ukinut)

“Finansiranje programa zaštite atmosferskog zraka i mjera za njegovu zaštitu vrši se u skladu sa zakonodavstvom Ruske Federacije.”

Analizirajući izmjene u zakonodavstvu, mogu se izvući sljedeći zaključci:

1. Posebno ovlašteno tijelo za zaštitu atmosferskog zraka je likvidirano, a odgovornost za užasno stanje vazdušne sredine u ogromnom broju ruskih gradova sa razvijenom industrijom je zapravo skinuta sa savezne vlade. Stanje vazduha u njima predstavlja opasnost ne samo za zdravlje, već i za živote ljudi (član 8.)

2. Programi zaštite vazduha su eliminisani (član 9).

3. Pravna lica koja imaju izvore emisije štetnih materija oslobađaju se obaveze zaštite atmosferskog vazduha.

4. Saveznim vlastima i vlastima konstitutivnih entiteta Ruske Federacije skinuta je odgovornost za izradu i provedbu programa i provođenje mjera zaštite atmosferskog zraka.

5. Ukinuta je javna kontrola i učešće u planiranju i realizaciji programa zaštite vazduha.

6. Ukinuto je finansiranje programa i aktivnosti zaštite atmosferskog vazduha (član 10).

Priznavanje ovih članova više nevažećim obesmišljava samo postojanje Zakona o zaštiti atmosferskog vazduha u Rusiji.

Stanovništvo svih industrijskih gradova Rusije koje živi u uslovima katastrofalnog zagađenja vazduha ostaje bez garancija pravne zaštite.

A.M. Čučalin, O.A. Yakovleva, V.A. Milyaev, S.N. Kotelnikov.

Uvod

Ozon (O 3) je triatomska modifikacija kiseonika (O 2), koji je u normalnim uslovima gas. Ozon je vrlo jak oksidant, pa su njegove reakcije obično vrlo brze i potpune. Glavne prednosti upotrebe ozona za tretman vode za piće sadržane su u njegovoj samoj prirodi: rezultat njegove reakcije je samo kisik i produkti oksidacije. Štetni nusproizvodi kao što su organoklorni se ne proizvode.

Plavičasti plinoviti ozon (O3) ima karakterističan miris. Molekul ozona je nestabilan. Zbog svojstva samoraspadanja, ozon je jako oksidaciono sredstvo i najefikasnije sredstvo za čišćenje i dezinfekciju vode i vazduha. Jaka oksidirajuća svojstva omogućavaju korištenje ozona u industrijske svrhe za proizvodnju mnogih organskih tvari, za izbjeljivanje papira, ulja itd. Ozon se široko koristi za uklanjanje mangana i gvožđa, poboljšanje ukusa, uklanjanje boje i mirisa i uklanjanje organskih jedinjenja koja su štetna po životnu sredinu. Ubija mikroorganizme, zbog čega se ozon koristi za pročišćavanje vode i zraka. Instalacije za pročišćavanje vode i ozoniranje zraka postale su rasprostranjene ne samo u industriji, već iu svakodnevnom životu.

Ozon je trajna 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 ključnu ulogu u održavanju života na Zemlji. Štiti Zemlju od štetnog djelovanja određene uloge sunčevog zračenja, čime pomaže očuvanju života na planeti.

Stoga je potrebno otkriti kakve efekte ozon može imati na biološka tkiva.

Opća svojstva ozona

Ozon je alotropska modifikacija kiseonika koja se sastoji od triatomskih O 3 molekula. Njegova molekula je dijamagnetna i ima ugaoni oblik. Veza u molekulu je delokalizovana, trocentrična

Struktura molekula ozona može se prikazati na različite načine. Na primjer, kombinacija dvije ekstremne (ili rezonantne) strukture. Svaka od ovih struktura ne postoji u stvarnosti (to je kao "nacrt" molekula), a pravi molekul je nešto između dvije rezonantne strukture.

Rice. 1 Struktura ozona

Obje O-O veze u molekulu ozona imaju istu dužinu od 1,272 Angstroma. Ugao između veza je 116,78°. Centralni atom kiseonika sp²-hibridizovan, ima jedan usamljeni par elektrona. Molekul je polarni, dipolni moment 0,5337 D.

Priroda hemijskih veza u ozonu određuje njegovu nestabilnost (nakon određenog vremena ozon spontano prelazi u kiseonik: 2O3 -> 3O2) i visoku oksidacionu sposobnost (ozon je sposoban za niz reakcija u koje ne ulazi molekularni kiseonik). Oksidativni efekat ozona na organske materije povezan je sa stvaranjem radikala: RH+ O3 RO2 +OH

Ovi radikali pokreću radikalne lančane reakcije sa bioorganskim molekulima (lipidima, proteinima, nukleinskim kiselinama), što dovodi do smrti ćelije. Upotreba ozona za sterilizaciju vode za piće zasniva se na njegovoj sposobnosti da ubija mikrobe. Ozon je takođe važan za više organizme. Produženo izlaganje atmosferi koja sadrži ozon (na primjer, u prostorijama za fizioterapiju i zračenje kvarcom) može uzrokovati ozbiljna oštećenja nervnog sistema. Stoga je ozon u velikim dozama otrovan plin. Maksimalna dozvoljena koncentracija u vazduhu radnog prostora je 0,0001 mg/litar. Zagađenje zraka ozonom nastaje prilikom ozoniranja vode, zbog njene niske rastvorljivosti.

Istorija otkrića

Ozon je 1785. godine prvi otkrio holandski fizičar M. van Marum zbog karakterističnog mirisa i oksidacijskih svojstava koje zrak stječe nakon prolaska električnih iskri kroz njega, kao i njegove sposobnosti da djeluje na živu na uobičajenim temperaturama, kao rezultat koji gubi sjaj i počinje da se lepi za staklo . Međutim, nije opisana kao nova supstanca, jer je van Marum vjerovao da se formira posebna "električna materija".

Termin ozona predložio ga je njemački hemičar H. F. Schönbein 1840. godine zbog njegovih mirisnih svojstava, a ušao je u rječnike krajem 19. stoljeća. Mnogi izvori daju prednost otkriću ozona 1839. godine. Godine 1840. Schönbein je pokazao sposobnost ozona da istisne jod iz kalijum jodida:

Činjenicu da se volumen plina smanjuje kada se kisik pretvara u ozon eksperimentalno su dokazali Andrews i Tat koristeći staklenu cijev s manometrom napunjenim čistim kisikom, s platinastim žicama zalemljenim u nju za stvaranje električnog pražnjenja.

Fizička svojstva.

Ozon je plavi plin koji se može vidjeti kada se gleda kroz značajan sloj ozoniziranog kisika debljine do 1 metar. U čvrstom stanju, ozon je crne boje sa ljubičastom nijansom. Tečni ozon ima tamnoplavu boju; transparentan u sloju ne većem od 2 mm. debljina; prilično izdržljiv.

Svojstva:

§ Molekularna težina - 48 a.m.u.

§ Gustina gasa u normalnim uslovima je 2,1445 g/dm³. Relativna gustina gasa za kiseonik 1,5; vazdušnim putem - 1,62

§ Gustina tečnosti na -183 °C - 1,71 g/cm³

§ Tačka ključanja - -111,9 °C. (za tečni ozon - 106 °C.)

§ Tačka topljenja - -197,2 ± 0,2 °C (tačka topljenja koja se obično daje kao -251,4 °C je pogrešna, jer njeno određivanje nije uzelo u obzir veću sposobnost ozona da se prehlađenje).

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

§ U gasovitom stanju, ozon je dijamagnetičan, u tečnom stanju je slabo paramagnetičan.

§ Miris je oštar, specifičan "metalni" (prema Mendeljejevu - "miris rakova"). U visokim koncentracijama miriše na hlor. Miris je primjetan čak i kada je razrijeđen 1:100.000.

Hemijska svojstva.

Hemijska svojstva ozona određena su njegovom visokom sposobnošću oksidacije.

Molekul O 3 je nestabilan i, pri dovoljnim koncentracijama u vazduhu u normalnim uslovima, spontano prelazi u O 2 za nekoliko desetina minuta uz oslobađanje toplote. Povećanje temperature i smanjenje pritiska povećavaju brzinu prijelaza u dvoatomsko stanje. Pri visokim koncentracijama prijelaz može biti eksplozivan.

Ozon je moćno oksidaciono sredstvo, mnogo reaktivnije od dvoatomskog kiseonika. Oksidira gotovo sve metale (osim zlata, platine i iridija) do njihovih najviših oksidacijskih stanja.

Svojstva:

1) Oksidira mnoge nemetale:

2) Ozon povećava stepen oksidacije oksida:

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

4) Ozon ne reaguje sa solima amonijuma, ali reaguje sa amonijakom i formira amonijum nitrat:

5) Ozon reaguje sa sulfidima i formira sulfate:

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

7) Sva tri atoma kiseonika u ozonu mogu odvojeno reagovati u reakciji kalajnog hlorida sa hlorovodoničnom kiselinom i ozonom:

8) U gasnoj fazi, ozon reaguje sa vodonik sulfidom i formira sumpor dioksid:

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

16) Ozon pretvara toksične cijanide u manje opasne cijanate:

17) Ozon može potpuno razgraditi ureu

Metode za proizvodnju ozona

Ozon nastaje u mnogim procesima praćenim oslobađanjem atomskog kiseonika, na primer, prilikom razgradnje peroksida, oksidacije fosfora itd. U industriji se dobija iz vazduha ili kiseonika u ozonizatorima delovanjem električnog pražnjenja. O3 se lakše ukapljuje od O2 i stoga ih je lako odvojiti. Ozon za ozonsku terapiju u medicini se dobija samo iz čistog kiseonika. Kada se zrak ozrači jakim ultraljubičastim zračenjem, nastaje ozon. Isti se proces događa u gornjim slojevima atmosfere, gdje ozonski omotač nastaje i održava se sunčevim zračenjem.

Ozon je plin prirodnog porijekla, koji, nalazeći se u stratosferi, štiti stanovništvo planete od negativnih efekata ultraljubičastih zraka. U medicini se ova tvar često koristi za stimulaciju hematopoeze i povećanje imuniteta. Istovremeno, prirodnim stvaranjem ozona u troposferi kao rezultat interakcije direktne sunčeve svjetlosti i izduvnih plinova, njegov učinak na ljudski organizam je suprotan. Udisanje zraka s povećanom koncentracijom plina može dovesti ne samo do pogoršanja alergijskih reakcija, već i do razvoja neuroloških poremećaja.

Karakteristike ozona

Ozon je gas sastavljen od tri atoma kiseonika. U prirodi nastaje kao rezultat utjecaja direktnih sunčevih zraka na atomski kisik.

Ovisno o obliku i temperaturi, boja ozona može varirati od svijetloplave do tamnoplave. Kombinacija molekula u ovom plinu je vrlo nestabilna - nekoliko minuta nakon formiranja, tvar se raspada na atome kisika.

Ozon je jak oksidant, zbog čega se često koristi u industriji, raketnoj industriji i medicini. U proizvodnim uslovima, ovaj gas je prisutan u operacijama zavarivanja, postupcima elektrolize vode i proizvodnji vodonik peroksida.

Odgovarajući na pitanje da li je ozon otrovan ili ne, stručnjaci daju potvrdan odgovor. Ovaj plin pripada najvišoj klasi toksičnosti, što odgovara mnogim hemijskim ratnim agensima, uključujući cijanovodičnu kiselinu.

Uticaj gasa na ljude

Tokom brojnih istraživanja, naučnici su došli do zaključka da efekat ozona na ljudski organizam zavisi od toga koliko gasa zajedno sa vazduhom prodre u pluća. Svjetska zdravstvena organizacija utvrdila je sljedeće maksimalno dozvoljene koncentracije ozona:

• u stambenoj zoni - do 30 μg/m3;
• u industrijskoj zoni - ne više od 100 μg/m3.

Pojedinačna maksimalna doza supstance ne bi trebalo da prelazi 0,16 mg/m3.

Negativan uticaj

Negativni učinci ozona na tijelo često se primjećuju kod ljudi koji se moraju nositi s ovim plinom u industrijskim uvjetima: stručnjaka u raketnoj industriji, radnika koji koriste ozonizatore i ultraljubičaste lampe.

Dugotrajno i redovno izlaganje ljudi ozonu dovodi do sljedećih posljedica:

• iritacija respiratornog sistema;
• razvoj astme;
• respiratorna depresija;
• povećan rizik od alergijskih reakcija;
• povećanje mogućnosti razvoja muške neplodnosti;
• smanjen imunitet;
• rast kancerogenih ćelija.

Ozon najaktivnije utječe na četiri grupe ljudi: djecu, osobe s preosjetljivošću, sportiste koji treniraju na otvorenom i starije osobe. Osim toga, u opasnosti su pacijenti s kroničnim patologijama respiratornog i kardiovaskularnog sistema.

Kao rezultat kontakta u industrijskim uslovima sa tečnim ozonom, čija se kristalizacija dešava na temperaturi od –200 stepeni Celzijusa, može doći do dubokih ozeblina.

Pozitivan uticaj

Maksimalna količina ozona nalazi se u stratosferskom sloju vazdušnog omotača planete. Ozonski omotač koji se tamo nalazi pomaže u apsorpciji najštetnijeg dijela ultraljubičastih zraka sunčevog spektra.

U pažljivo prilagođenim dozama, medicinski ozon ili mješavina kisika i ozona blagotvorno djeluje na ljudski organizam, zbog čega se često koristi u medicinske svrhe.

Pod nadzorom lekara, upotrebom ove supstance mogu se postići sledeći rezultati:

Priče naših čitalaca

Vladimir
61 godina

• eliminirati nedostatak kisika;
• ojačati redoks procese koji se odvijaju u tijelu;
• smanjiti posljedice trovanja uklanjanjem toksina;
• eliminirati sindrom boli;
• poboljšati protok krvi i osigurati dotok krvi u sve organe;
• obnoviti pravilno funkcioniranje jetre u slučaju raznih bolesti, uključujući hepatitis.

Osim toga, primjena ozonoterapije u medicinskoj praksi može poboljšati opće stanje pacijenta: stabilizirati san, smanjiti nervozu, povećati imunitet i ukloniti kronični umor.

Zbog svoje sposobnosti da oksidira druge hemijske elemente, ozon se često koristi kao dezinfekciono sredstvo. Ova supstanca vam omogućava efikasnu borbu protiv gljivica, virusa i bakterija.

Primjena ozonizatora

Opisana pozitivna svojstva ozona dovela su do proizvodnje i upotrebe u industrijskim i domaćim uslovima ozonizatora - uređaja koji proizvode trovalentni kiseonik.

Upotreba ovakvih uređaja u industriji omogućava obavljanje sljedećih aktivnosti:

• dezinfikovati vazduh u zatvorenom prostoru;
• uništiti plijesan i gljivice;
• dezinficirati vodu i kanalizaciju;

U medicinskim ustanovama ozonizatori se koriste za dezinfekciju prostorija i sterilizaciju instrumenata i potrošnog materijala.

Upotreba ozonizatora je također uobičajena kod kuće. Takvi se uređaji često koriste za obogaćivanje zraka kisikom, dezinfekciju vode i uklanjanje virusa i bakterija iz posuđa ili kućnih potrepština koje koristi osoba sa zaraznom bolešću.

Kada koristite ozonizator kod kuće, morate se pridržavati svih uslova koje je naveo proizvođač uređaja. Strogo je zabranjeno biti u prostoriji kada je uređaj uključen, kao i odmah piti vodu pročišćenu uz njegovu pomoć.

Simptomi trovanja

Prodiranje visokih koncentracija ozona u ljudski organizam kroz respiratorni sistem ili produžena interakcija sa ovom supstancom može izazvati tešku intoksikaciju. Simptomi trovanja ozonom mogu se pojaviti ili naglo - s jednim udisanjem velike količine ove tvari, ili se otkriti postupno - uz kroničnu intoksikaciju zbog nepoštivanja radnih uvjeta ili pravila korištenja ozonizatora u domaćinstvu.

Prvi znaci trovanja koji se pojavljuju su iz respiratornog sistema:

• bol i peckanje u grlu;
• otežano disanje, kratak dah;
• nemogućnost dubokog udaha;
• pojava čestog i isprekidanog disanja;
• bol u predelu grudnog koša.

Kada su oči izložene gasovima, mogu se javiti suzenje, bol, crvenilo sluzokože i proširenje krvnih sudova. U nekim slučajevima dolazi do pogoršanja ili potpunog gubitka vida.

Sistematskim kontaktom ozon može uticati na ljudsko tijelo na sljedeće načine:

• dolazi do strukturnih transformacija bronhija;
• razvijaju se i pogoršavaju razne respiratorne bolesti: upala pluća, bronhitis, astma, emfizem;
• smanjenje volumena disanja dovodi do napada gušenja i potpunog prestanka respiratorne funkcije.

Pored efekata na respiratorni sistem, hronično trovanje ozonom povlači i patološke procese u funkcionisanju drugih sistema tela:

• razvoj neuroloških poremećaja - smanjena koncentracija i pažnja, glavobolja, poremećena koordinacija pokreta;
• pogoršanje kroničnih bolesti;
• oštećeno zgrušavanje krvi, razvoj anemije, krvarenje;
• pogoršanje alergijskih reakcija;
• poremećaj oksidativnih procesa u tijelu, što rezultira širenjem slobodnih radikala i uništavanjem zdravih stanica;
• razvoj ateroskleroze;
• pogoršanje sekretorne funkcije želuca.

Prva pomoć kod trovanja ozonom

Akutno trovanje ozonom može dovesti do ozbiljnih posljedica, čak i smrti, stoga, ako se sumnja na intoksikaciju, žrtvi treba odmah pružiti prvu pomoć. Prije dolaska specijalista potrebno je izvršiti sljedeće aktivnosti:

1. Uklonite žrtvu iz područja zahvaćenog otrovnom tvari ili osigurajte dotok svježeg zraka u prostoriju.
2. Otkopčajte usku odeću i dajte osobi polusedeći položaj, izbegavajući zabacivanje glave unazad.
3. U slučaju prestanka spontanog disanja i srčanog zastoja, sprovesti mjere reanimacije - umjetno disanje usta na usta i kompresije grudnog koša.

Ako ozon dođe u kontakt s vašim očima, isperite ih sa puno tekuće vode.

Ako je osoba izložena tečnom ozonu, ni pod kojim okolnostima ne smijete pokušavati da skinete odjeću sa žrtve na mjestu kontakta s tijelom. Prije dolaska stručnjaka potrebno je isprati zahvaćeno područje s puno vode.

Osim pružanja prve pomoći žrtvi, potrebno ga je odmah odvesti u medicinsku ustanovu ili pozvati hitnu pomoć, jer dalje mjere intoksikacije može provoditi samo kvalifikovano medicinsko osoblje.

Liječenje trovanja

Da bi se otklonilo trovanje ozonom u medicinskoj bolnici, poduzimaju se sljedeće mjere:

• izvodite alkalne inhalacije kako biste uklonili iritaciju gornjih dišnih puteva;
• propisati lijekove za zaustavljanje kašlja i obnavljanje respiratorne funkcije;
• u slučaju akutne respiratorne insuficijencije, pacijent je priključen na ventilator;
• u slučaju oštećenja oka, propisuju se vazokonstriktorni i dezinfekcijski lijekovi;
• u slučaju teškog trovanja provodi se terapija za normalizaciju funkcija kardiovaskularnog sustava;
• provodi se antioksidativna terapija.

Posljedice

Dugotrajno izlaganje ozonu na ljudskom tijelu u nepravilnim radnim uvjetima ili kršenju pravila korištenja ozonizatora dovodi do hroničnog trovanja. Ovo stanje često povlači za sobom razvoj sljedećih posljedica:

• Formiranje tumora. Razlog za ovu pojavu je kancerogeno djelovanje ozona, koji uzrokuje oštećenje genoma stanica i razvoj njihove mutacije.
• Razvoj muške neplodnosti. Sistematskim udisanjem ozona dolazi do poremećaja spermatogeneze, zbog čega se gubi mogućnost razmnožavanja.
• Neurološke patologije. Osoba doživljava smanjenu pažnju, pogoršanje sna, opštu slabost i redovne glavobolje.

Prevencija

Kako biste izbjegli trovanje ozonom, stručnjaci preporučuju pridržavanje sljedećih preporuka:

• Izbjegavajte bavljenje sportom na otvorenom tokom vrućeg doba dana, posebno ljeti. Preporučljivo je izvoditi fizičke vježbe u zatvorenom prostoru ili na područjima udaljenim od velikih industrijskih preduzeća i širokih autoputeva, u jutarnjim i večernjim satima.
• Tokom vrućeg dana potrebno je što manje boraviti napolju, posebno u područjima sa visokom zagađenošću gasom.
• Kada dođe u kontakt sa ozonom u industrijskom okruženju, prostorija mora biti opremljena ispušnom ventilacijom. Osim toga, tokom procesa proizvodnje potrebno je koristiti zaštitne uređaje, kao i posebne senzore koji prikazuju nivo plina u prostoriji. Vrijeme direktnog kontakta s ozonom treba smanjiti što je više moguće.

Prilikom odabira kućnog ozonizatora važno je obratiti pažnju na njegove tehničke karakteristike i dostupnost odgovarajućeg certifikata. Kupovina necertificiranog uređaja može dovesti do trovalentne toksičnosti kisika. Prije korištenja uređaja morate se upoznati s njegovim uputama za upotrebu i sigurnosnim mjerama opreza.

Trovanje ozonom je prilično ozbiljno stanje koje zahtijeva hitnu intervenciju medicinskih stručnjaka. Stoga je vrijedno zapamtiti da kada radite s ovim plinom ili koristite ozonizatore u domaćinstvu, trebate se pridržavati sigurnosnih mjera, a ako imate i najmanju sumnju na trovanje, obratite se medicinskoj ustanovi.