臭氧

臭氧 ozone

化學式。氧的同素異形體，由三個氧原子形成的單質(zhì)。天藍色刺激性氣體，液態(tài)呈暗藍色，固態(tài)呈藍黑色。

1840年C.F.舍恩拜因發(fā)現(xiàn)當氧氣通過放電弧時產(chǎn)生一種特殊臭味的氣體，即，稱為臭氧。

存在

大氣中有少量臭氧，靠近地面的大氣中臭氧很少，隨著大氣層升高，其中臭氧含量也增大、臭氧主要（約91％）集中在離地面垂直高度15～40千米處的臭氧層，20～30千米處濃度最大，約。

臭氧是由大氣中的氧經(jīng)紫外線的光化學作用產(chǎn)生，高空臭氧層能吸收太陽輻射的大部分紫外線，從而保護了人類和其他生物免收紫外線的傷害。

但臭氧也能被某些化學物質(zhì)，如氮的氧化物和氯的催化而分解，使臭氧層變薄，甚至出現(xiàn)空洞。照射到地表的紫外線增多，對動植物不利，如人的皮膚癌患者將增多。

臭氧能刺激黏膜，對人和動物有害，長期生活在含有臭氧的空氣中是不安全的。然而，極少量臭氧對人體卻是有利的。

臭氧分子是等腰三角形結(jié)構(gòu)，鍵角116.8°，鍵長為127.8皮米，是單質(zhì)中唯一具有極性的分子，偶極矩0.53徳拜。氣態(tài)臭氧的密度為2.144克/立方厘米（-112℃），1.571克/立方厘米（-183℃）。沸點-111.35℃，熔點-193℃。

化學性質(zhì)

臭氧的化學性有不穩(wěn)定和強氧化性。臭氧極易分解，特別是在高濃度、受熱和有一氧化氮與金屬共同存在時。

臭氧是比氧更強的氧化劑。一般情況下，它的氧化作用可以在較低的溫度下進行。它能將硫氧化成三氧化硫，將銀氧化成氧化銀，將碘離子氧化為碘；后一種反應進行得很完全，可用來定量測定臭氧。作氧化劑時，通常只用其中“1個氧”：

臭氧的一個重要用途是測定有機物中雙鍵的位置：

上式VN是一種烯烴容易和臭氧生成臭氧化物，后者在催化氫化（），或鋅和鹽酸存在下水解生成醛或酮；若直接水解，生成的過氧化氫又將醛氧化成酸。從反應最后的產(chǎn)物可以判定該烯烴中雙鍵所在的位置。

制法

使氧氣或空氣通過臭氧發(fā)生器在高頻放點作用下產(chǎn)生9％～11％（體積）臭氧，最高可達18％，冷卻得深藍色液體，分餾可得純的臭氧，純的液態(tài)臭氧相當穩(wěn)定，但當有一點灰塵或有機物，即發(fā)生爆炸。

此外，高電流密度（47～68安/平方厘米）電解冷的稀硫酸（密度為1.085克/立方厘米），用紫外線（波長＜185納米）輻照氧，用濃硫酸作用于過氧化鋇，以及在濕空氣中氧化黃磷也都可以生成臭氧。

應用

因為臭氧是強氧化劑，又具有消毒和殺菌的作用，臭氧可用作強漂白劑，其作用比過氧化氫、氯、二氧化硫都快。也可用于水的消毒，用后變成氧氣，不像用氯消毒后有殘留的氣味。臭氧還用于有機合成（如壬二酸和制藥工業(yè)中的某些中間體）。

摘自：《中國大百科全書（第2版）》第3冊，中國大百科全書出版社，2009年