Otvoriť hlavné menu
Molekula ozónu, schematické znázornenie
Molekula ozónu, schematické priestorové znázornenie

Ozón je plyn, ktorého molekula sa skladá z troch atómov kyslíka.

Obsah

SkupenstváUpraviť

Okrem zvyčajných dvojatómových molekúl O2 sa kyslík vyskytuje aj vo forme trojatómovej molekuly ako ozón O3. Za normálnych podmienok je to vysoko reaktívny plyn modrej farby a charakteristického zápachu s mimoriadne silnými oxidačnými účinkami. Pri teplote -123°C kondenzuje na kvapalný tmavomodrý ozón a pri teplote -193 °C sa tvorí čiernofialový tuhý ozón.

Výroba a využitieUpraviť

Ozón možno pomerne ľahko vyrobiť tichým elektrickým výbojom v atmosfére čistého kyslíka. Vzniká tak zmes kyslíka s ozónom, v ktorej podiel O3 dosahuje zvyčajne 10 %. Čistý ozón je možné pripraviť frakčnou destiláciou tejto plynnej zmesi.

Praktické využitie ozónu je dané jeho silnými oxidačnými účinkami.

  • V medicíne slúži na sterilizáciu nástrojov. Diskutabilné sú účinky dnes pomerne populárnej ozónovej terapie, ktorá by podľa svojich zástancov mala viesť k regenerácii buniek a tkanív. Odporcovia tejto metódy poukazujú na možné riziká podobných omladzovacích kúr, dané najmä vysokou reaktivitou a toxicitou ozónu.
  • Baktericídne účinky ozónu slúžia na dezinfekciu pitnej vody namiesto v minulosti veľmi využívanej dezinfekcii vody plynným chlórom alebo chlórnanom.
  • Silné oxidačné účinky ozónu sa veľmi často využívajú v papierenskom priemysle na bielenie celulózy na výrobu papiera.

Ozónová vrstvaUpraviť

Bližšie informácie v hlavnom článku: Ozónová diera

Mimoriadne významnú úlohu pre pozemský život hrá tzv. ozónová vrstva atmosféry. Je to časť stratosféry vo výške 25 – 35 km nad zemským povrchom, v ktorej sa nachádza značne zvýšený pomer ozónu voči bežnému dvojatómovému kyslíku.

K zvýšeniu obsahu ozónu tu dochádza pri strete molekúl kyslíka s fotónmi ultrafialového slnečného žiarenia. Dôjde pri tom k rozštiepeniu molekuly na dva atómy, ktoré ihneď reagujú s okolitými molekulami O2 za vzniku ozónu. Molekula ozónu ochotne absorbuje energiu iného UV-fotónu a výsledkom je zníženie energie prechádzajúceho ultrafialového žiarenia.

Keby zmienené UV lúče prešli na zemský povrch bez straty energie v ozónovej vrstve, boli by mimoriadne nebezpečné pre pozemské organizmy, pretože vysoká energia fotónov spôsobuje vznik rôznych typov rakovinových nádorov kože a poškodenia zraku.

V súčasnosti sa často diskutuje o otázke vplyvu ľudskej činnosti na stav ozónovej vrstvy. Je dokázané, že prítomnosť organických halogénových zlúčenín alebo samotných halogénov fluóru, chlóru a brómu blokuje reakcie vedúce ku vzniku ozónu, pretože halogénové atómy prednostne reagujú s atomárnym kyslíkom a s molekulami ozónu.

Monitorovaním obsahu ozónu z družíc bolo zistené, že najmä v oblasti zemských pólov dochádza v posledných rokoch k značnému poklesu obsahu ozónu. Zároveň bol zaznamenaný nárast prípadov rakoviny kože a zrakových chorôb v oblastiach blízkych južnému pólu (Nový Zéland, Patagónia).

Svetové spoločenstvo sa na základe týchto pozorovaní rozhodlo pre radikálne obmedzenie používania organických chemikálií s obsahom halogénov, najmä freónov, zlúčenín s vysokým obsahom fluóru a chlóru v organickej molekule. Freóny sa používajú predovšetkým ako inertná tlaková náplň sprejov a chladiace médium v chladničkách a klimatizačných jednotkách.

Až nasledujúce desaťročia ukážu, či sa redukciou používania freónov podarí zastaviť oslabovanie ozónovej vrstvy.

Prízemný ozónUpraviť

Opakom životu prospešného ozónu v stratosfére je prízemný ozón, vyskytujúci sa tesne nad zemským povrchom. Tento plyn je ľudskému zdraviu nebezpečný, spôsobuje dráždenie a choroby dýchacích ciest, zvyšuje riziko astmatických záchvatov, podráždenie očí a bolesti hlavy. Až 95 % ozónu vdýchnutého do pľúc, zostáva v organizme. Spôsobuje oslabenie organizmu a zvyšuje náchylnosť na infekcie dýchacích ciest.

Zvýšený vznik prízemného ozónu pozorujeme najmä počas horúcich letných dní v lokalitách s vysokou koncentráciou výfukových plynov spaľovacích motorov, kde dochádza k nárastu obsahu oxidov dusíka a plynných uhľovodíkov vo vzduchu. Tento jav sa spoločným názvom označuje ako suchý smog, podľa miesta svojho častého a prvýkrát pozorovaného výskytu v roku 1940 tiež ako losangeleský smog.

V posledných rokoch sú všetky novovyrábané osobné automobily vybavené katalyzátormi, ktoré premieňajú oxidy dusíka na inertný plynný dusík a toxický oxid uhoľnatý na relatívne neškodný CO2. Zavedením týchto opatrení sa podarilo znížiť koncentráciu prízemného ozónu vo veľkých priemyselných centrách o niekoľko desiatok percent.