Ozon
| Strukturformel | |
|---|---|
| Datei:Ozon.png | |
| Allgemeines | |
| Name | Ozon |
| Summenformel | O3 |
| Andere Namen | "aktiver Sauerstoff" |
| Kurzbeschreibung | blaues Gas |
| CAS-Nummer | 10028-15-6 |
| Sicherheitshinweise | |
| Datei:Gefahrensymbol O.pngDatei:Gefahrensymbol T.pngDatei:Gefahrensymbol C.png O (brandfördernd) T+ (sehr giftig) C (ätzend) | |
| R- und S-Sätze | R 8 - 26 - 34 S 17 - 26 - 38 - 50 |
| Handhabung | Kein Öl oder Fett benutzen. Geeignete Werkstoffe sind Rein-Aluminium, Edelstahl, PTFE, Perfluorkautschuk |
| Lagerung | kann nicht gelagert werden, zerfällt innerhalb von 20min zu Sauerstoff |
| MAK | 0,2 mg/m3 |
| LD50 (Ratte) | x mg/kg |
| LD50 (Kaninchen) | x mg/kg |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Aggregatzustand | gasförmig |
| Farbe | farblos |
| Dichte | 1,7 g/m³ |
| Molmasse | 48 g/mol |
| Schmelzpunkt | -193 °C |
| Siedepunkt | -112 °C |
| Dampfdruck | 5500 kPa (-12 °C) |
| Weitere Eigenschaften | |
| Löslichkeit | 570 mg/l (in Wasser) (bei 20 °C) |
| Gut löslich in | Lösungsmittel |
| Schlecht löslich in | Lösungsmittel |
| Unlöslich in | Lösungsmittel |
| Kristall | |
| Kristallstruktur | Gittertyp angeben |
| Thermodynamik | |
| ΔfH0g | in kJ/mol |
| ΔfH0l | in kJ/mol |
| ΔfH0s | in kJ/mol |
| S0g, 1 bar | in J/(mol · K) |
| S0l, 1 bar | in J/(mol · K) |
| S0s | in J/(mol · K) |
| Analytik | |
| Klassische Verfahren | Titriermethode, UV-analyse, Entropiemethode |
|
SI-Einheiten wurden, wo möglich, verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, wurden Normbedingungen benutzt. | |
Ozon (O3) ist ein aus dreien Sauerstoffatomen bestehendes, instabiles Molekül. Es ist ein starkes Oxidationsmittel.
Ozon ist bei Zimmertemperatur und normalem Luftdruck gasförmig. Aufgrund seiner oxidierenden Wirkung ist es für den Menschen giftig (MAK-Wert = 0,2 mg/m³). Der Geruch ist charakteristisch stechend-scharf.
O3, die allotrope Form von Disauerstoff O2 ist bei Raumtemperatur ein instabiles, blaues, diamagnetisches Gas, das unterhalb von -192,5°C (80 K) zu einen schwarzvioletten Feststoff kondensiert, der zu explosionsartiger Zersetzung in O2 neigt. Das gewinkelte Molekül bleibt im Festkörper erhalten, der O-O-Abstand beträgt 128 pm, der Winkel am Sauerstoff 117°.
Ozon bildet sich in der Atmosphäre vor allem auf zwei Arten:
- Energiereiche Sonnenstrahlung spaltet Sauerstoff-Moleküle in der Stratosphäre in zwei einzelne Atome, die sich jeweils mit einem weiteren Sauerstoff-Molekül zu Ozon vereinigen.
- In Erdnähe bildet sich Ozon aus einer Reaktion zwischen Stickstoffdioxid NO2 und Sauerstoff O2 unter dem Einfluss von UV-Strahlung.
- Durch ein Gewitter. Dieses lässt bei seiner Endladung (Wolke mit Erde) durch den elektr. Strom, O3 entstehen (aber auch Salpetersäure und andere Stoffe).
Grundsätzlich ist Ozon in der Stratosphäre erwünscht, weil es dort das schädliche UV-Licht der Sonne absorbiert (siehe Ozonschicht). In Erdnähe ist es jedoch als Umweltgift unerwünscht, insbesondere bewirkt die lokal sehr unterschiedliche Ozonbelastung Reizungen der Atemwege, erhöhte Korrosion und Baumsterben.
Da UV-Licht zur Ozon-Entstehung benötigt wird, sind die Ozon-Konzentrationen im Sommer in Reinluftgebieten oft höher als in Städten (so genannter Photosmog). In Städten tragen zudem andere Emissionen (Ruß etc.) zum Ozon-Abbau bei.
Die Abbaureaktionen von Ozon durch Stickoxide wurde 1970 erstmals von Paul Josef Crutzen (Nobelpreis für Chemie 1995) beschrieben.
Ozon wurde 1839 von Schönbein entdeckt.
Ozon in der Wasseraufbereitung:
In der Wasseraufbereitung dient Ozon u.a. zur umweltfreundlichen Oxidation von Eisen, Mangan, organischer Substanz und zur Entkeimung. So gehört Ozon in vielen Trinkwasserwerken zu den zentralen Aufbereitungsstufen (siehe Weblinks).
Gleichzeitig kann Ozon sehr gut in Verfahrenskombinationen mit nachfolgenden biologischen Systemen (Biofilter) eingesetzt werden, so beispielsweise bei der Oxidation von CSB zum BSB der dann im Biofilter weiterverarbeitet wird. Ebenso z. B. in Fischkreisläufen in der Aquakultur oder Aquariensystemen.
Die meisten mit "Chlorfrei" benannten Produkte oder Verfahren sind in der Regel auf Ozon zurückzuführen so zum Beispiel das Bleichen von Papier.
Siehe auch
Ozonschicht, Umweltverschmutzung, Ozonloch.
Weblinks
- Ozon in Wissenschaft, Umwelt und Bibliothek
- Ozonprognose
- http://www.m-ww.de/pharmakologie/giftstoffe/ozon.html
- http://www.quarks.de/dyn/15859.phtml
- www.rww.de/unser_trinkwasser
- http://www.wdr.de/radio/wdr2/serien/proben_weltwassertag.html
- http://www.env-it.de/luftdaten/start.fwd
- http://www3.stzh.ch/internet/ugz/home/fachbereiche/luftqualitaet/schadstoffe/ozon_.html (Ozon / Umwelt- und Gesundheitsschutz Stadt Zürich)
- http://www3.stzh.ch/internet/ugz/home/fachbereiche/luftqualitaet/themen/smog0/sommersmog.html (Sommersmog / Umwelt- und Gesundheitsschutz Stadt Zürich)