|
Kislorodning ishlatilishi
Kislorod yoki kislorod bilan boyitilgan havo metallurgiya, kimyo sanoati va medisinada ishlatiladi. Suyuq kislorod-raketa yoqilg’isining asosiy komponentidir. Kislorod metallarni payvandlashda, kesishda, nafas olish apparatlarida hamda ko’pgina kimyoviy texnologik jarayonlarda yer ostida qo’ng’ir ko’mirini gazifikasiyalash usulida issiqlik hosil qilishda suyuq havoni aktivlangan ko’mir, yog’och uni va boshqa tesperis motelyarlar bilan aralshmasi portlovchi moddalar olishda ishlatiladi.
Kislorod ishlatilishi jihatdan sanoatda ishlab chiqariladigan kimyoviy mahsulotlar orasida sulfad kislota va so’ndirilgan ohakdan keyin uchunchi o’rinda turadi. Dunyo miqyosida har yili 80 mln tonnadan ortiq kislorod ishlab chiqariladi. Ayni paytda yer yuzi aholisining (≈ 6 mlrd kishi deb hisoblasak) faqat ularning nafas olishlari uchun bir yil mobaynida ≈ 2,01mlrd. tonna kislorad sarflanishini hisobga olsak, har bir kishiga ≈ 263m3 dan kislorod to’g’ri keladi. Ushbu sonlarni keltirishimizdan asosiy maqsad insonlarni yashashlari uchun eng zarur bo’lgan kislorodni o’simliklargina yetkazib beradi. Shu sababli o’simliklarni ehtiyot qilish, ularni o’shishi va rivojlanishi uchun hamma sharoitlarni yaratish, yangi o’rmonzor va mevazorlarni ko’paytirish, parvarish qilish har birimizning insoniy burchimizdir.
Ozon, uning xossalari va olinishi.
1840-yilda kislorodni uch atomli molekulasi O3 gazsimon yangi modda olindi. U xossalari bilan O2 dan keskin farq qiladi. Xarakterli hidi bo’lganligi uchun uni ozon (grekcha –ozon “hidli”degani) deb nomlanadi. Ozon, kislorodga o’xshab, oddiy modda, uning allotropik shakl ko’rinishidir.
Ozon molekulasi uchburchak shaklda tuzilgan bo’lib kislorod atomlari sp2 gibridlanishda, bog’lanish burchagi 1200. O3 molekulasi gazsimon ozon havorangli, suyuq holatda ozonning tc=-1920C, tk=-1120C. Hamma agregat holatlarda ozon (zarp ta’siridan) portlovchi, suvda eruvchanligi O2 nisbatan ancha yuqori. Tabiatda ozon momaqaldiroq (chaqmoq) chaqqanda va ayrim organiк moddalarning oksidlanishida hosil bo’ladi:
O2 → O* + O*, O* + O2 = O3
yoki umumiy reaksiyasi: 3O2 2O3
Ozonning molyar massasi havoga nisbatan ancha katta bo’lgani uchun, chaqmoqli yomg’irlar paytida hosil bo’lgan ozon pastga tushadi. Shu sababli yomg’irdan keyin havoning yoqimli hidli bo’lishi, unda ozon gazlarning borligidan darak beradi.
Igna bargli o’rmonlarning havosida (yog’och smolasining oksidlanishidan) hamisha ozon bo’ladi. Dengiz soxillarida ham, suv o’tlarini to’lqin qirg’oqqa chiqarishidan chirishda ham ozon hosil bo’ladi. Havoda ozon miqdori kam bo’lganda nafas olish yo’llariga yaxshi ta’sir qiladi, ammo konsentrasiyasi katta bo’lsa ozon kuchli zaharli.
Laboratoriyada ozon maxsus ozonator deb nomlangan asbobda tinch elektr zaryadi ta’sirida kisloroddan olinadi. Ozonning hosil bo’lishi hajmning kamayishi bilan sodir bo’ladi.
Ozon vaqt o’tishi bilan o’z-o’zidan kislorodga aylanadi: 2O3→3O2 va bu jarayon ekzotermik energiyaning, chiqishi bilan sodir bo’ladi. Ozon kuchli oksidlovchi, uning oksidlovchilik xossasi u osonlik bilan bitta atomar kislorod chiqarish bilan asoslanadi: O3→O2 +O*
Ozon ta’siridan Au, Pt va Zr dan boshqa hamma metallar oksid holiga o’tadilar.
Ozon sulfidlarni sulfatlargacha, ammiakni nitrit va nitrat kislotalargacha oksidlaydi. Rezina va kauchukni ozon tez yemiradi, ko’pchilik organik moddalar ozon tasirida o’z-o’zidan alangalanadi. Uning kuchli oksidlovchilik xossasi (oksidlovchilik aktivligi) eng xarakterli xossalaridan biridir.
Bunda atomar kislorod hosil bo`lgani uchun ozon kislorodga nisbatan ancha kuchli oksidlovchi hisoblanadi. Shunga ko`ra ozon ta’sirida metall holidagi kumush Ag2O (yoki Ag2O2) ga, qora rangli PbS oq rangli Pb(OH)2 qo`ng`ir rangli PbO2ga, sariq tuzi K4[Fe (CN)6] eritmasi esa qizil qon tuzi K3[ Fe (CN)6] eritmasiga aylanadi:
2 Ag +O3 =Ag 2O +O2
PbS +4O3 = PbSO4 + 4O2
Pb (OH)2 + O3 = Pb O2 +H2 O +O2
2K4[Fe(CN)6] + H2 O +O3 = 2K3[ Fe (CN)6 ] + 2KOH + O2
Shuningdek, ozon KJ eritmasidan yodni siqib chiqaradi:
2KJ-1 + O03 +H2 O = J2 + 2KOH +O20
2J- -2e- =J20
O30 + 2e- = O2 +O2-
Bu reaksiya orqali kislorod tarkibida ozon bor yo`qligini bilish mumkin, chunki kislorod odatdagi sharoitda KJ bilan reaksiyaga kirishmaydi.
Ozon laboratoriyada ozonatorlarda kislorodga ohista elektr zaryadi ta’sir ettirish yo`li bilan yoki bariy peroksid BaO2 ga kons. H2 SO4 ta’sir ettirib hosil qilinadi:
3 BaO2-1 + 3H2 SO4 = 3 BaSO4 + O30 + 3H2 O-2
3O2-1 -6e- = O30
2O2-1 + 2e- =2O-2
Umuman, ozon atomar kislorod hosil bo'ladigan prosesslarda (peroksidlar parchalanganda, suv radiolizga uchraganda va boshqa hollarda) hosil bo'ladi.
Atmosferada ozon hosil bo'lishida quyoshdan kelayotgan hayot uchun zararli ultragunafsha nurlar ushlanib qoladi, hosil bo'lgan ozon infraqizil nurlarni yutib, yer qobig’ini sovib ketishidan saqlaydi. Binobarin, atmosferada ozon qavatining bo'lishi yerdagi hayot uchun katta foyda keltiradi.
Laboratoriyada va texnikada ozon olish uchun ozonatorlardan foydalaniladi. Laboratoriyada ishlatilayotgan ozonator orqali o’tgan kislorodning 12-15%i ozonga aylanadi. Ozon va kislorod aralashmasi suyuq havo bilan sovitilayotgan idish orqali o’tkazilganda ozon kondensatlanib, kisloroddan ajraladi, ozonni suyuq havo solingan idish bilan sovutilib turadigan priyomnikka yuborib, uni batamom toza holda olish mumkin.
Ozon odatdagi haroratda havorang tusli gaz; uning muzlash va qaynash haroratlari kislorodnikidan yuqori; ozon -112° da qaynaydi va -192,5° da muzlaydi. Ozon suvda yaxshi eriydi (100l suvda 0°C da 45l ga yaqin ozon eriydi). Ozon molekulasi O3 beqaror; shuning uchun ozon molekulyar kislorodga qaraganda ancha kuchli oksidlovchidir. Ozon shilliq pardalarga ta'sir etadi; u qo’lansa hidli modda.
Ozon ta'sirida (Au va Pt dan tashqari) barcha metallar oksidlanadi; ammiak nitrat va nitrit kislotalar aralashmasiga aylanadi, spirt yonib ketadi, rezina yemiriladi; ozonni kumushga va kaliy yodid eritmasiga ta'sirini quyidagi tenglamalar bilan ko’rsatish mumkin:
2Ag + O3 = Ag2O + O2
2KJ + O3+ H2O = KOH + J2 +O2
Rezinaning ozon ta'sirida yemirilishi ozonidlar nomli murakkab moddalarning hosil bo'lishidan kelib chiqadi, chunki tarkibida qo’sh bog' bo'lgan organik moddaga ozon ta'sir etganida ozon molekulasi o’sha modda molekulasining qo’sh bog'li joyiga kelib birikadi:
Ozon diamagnit modda, uning dipol momenti 0.53 debayga teng.
Ozon ichimlik suvlarini zararsizlantirishda, tabiatda dezinfikaziyalovchi vosita sifatida, sanoat chiqindi suvlarini zararsizlantirishda ishlatiladi. Yer yuzasidan ≈25-30 km balandlikda ozon qatlami mavjud bo’lib, u quyoshdan qolayotgan ultrabinafsha nurlarini tutib qoladi, bu nurlar hamma tirik organizmlar uchun juda xaflidir. Shunday qilib, stratosferadagi ozon qatlami yerda organik hayotni normal rivojlanishini taminlaydi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
