Легко дышится после грозы. Прозрачный воздух словно напоен свежестью.
Это не только поэтический образ. При грозовых разрядах образуется в атмосфере газ озон. Он-то и делает воздух чище.
Озон — тот же кислород. Только молекула кислорода содержит два атома элемента, а в молекуле озона их три. О2 и О3 — казалось бы, атомом кислорода меньше, атомом больше, какая разница?
Разница огромная: озон и кислород совершенно непохожие вещества.
Без кислорода нет жизни. Напротив, озон в
больших концентрациях способен убить все живое. Он, после фтора,
сильнейший окислитель. Соединяясь с органическими веществами, озон
моментально разрушает их. Все металлы, кроме золота и платины, под
действием озона быстро превращаются в окислы.
Он двулик! Убийца живого, озон в то же время во многом способствует существованию жизни на Земле.
Этот парадокс легко объяснить. Солнечное
излучение неоднородно. В его состав входят так называемые
ультрафиолетовые лучи. Если бы все они достигали земной поверхности,
жизнь на ней стала бы невозможной. Ибо эти лучи, несущие огромную
энергию, смертоносны для живых организмов. К
счастью, до поверхности Земли добирается лишь малая доля солнечного
ультрафиолета. Большая же часть теряет свою силу в атмосфере на высоте
20–30 километров. На этом рубеже в воздушном одеяле планеты содержится
много озона. Он-то и поглощает ультрафиолетовые лучи. (Кстати, одна из
современных теорий происхождения жизни на Земле приурочивает появление
первых организмов ко времени формирования озонового слоя в атмосфере.)
Но людям необходим озон и на Земле. И в больших количествах.
Им — и в первую очередь химикам — крайне нужны тысячи и тысячи тонн озона.
Изумительную окислительную способность озона с удовольствием взяла бы на вооружение химическая промышленность.
Озону поклонились бы и нефтяники. Нефть
многих месторождений содержит серу. Сернистые нефти доставляют много
хлопот, хотя бы тем, что быстро разрушают аппаратуру, например котельные
топки на электростанциях. С помощью озона было бы легко обессеривать
такие нефти. А за счет этой серы производство серной кислоты удалось бы
удвоить, если не утроить.
Мы пьем хлорированную водопроводную
воду. Она безвредна, но ее вкус — это отнюдь не вкус родниковой воды. В
питьевой воде, обработанной озоном, погибнут все болезнетворные микробы.
И не будет досадного привкуса.
Озон может обновлять старые
автомобильные шины, отбеливать ткани, целлюлозу, пряжу. Он многое может.
И потому ученые и инженеры работают над созданием мощных промышленных
озонаторов.
Вот он какой, озон! O3 ничуть не менее важен, чем O2.
Философская мысль давно сформулировала
принцип диалектики: переход количества в качество. Пример кислорода и
озона — один из самых ярких примеров проявления диалектики в химии.
Ученым известна еще и молекула из четырех атомов кислорода, O4. Правда, этот «квартет» крайне неустойчив и о его свойствах еще почти ничего не знают. |