臭氧的物理性质和化学性质是什么?
臭氧(O3)的物理性质和化学性质是什么?如何来制造臭氧?对人体有害吗?谢谢
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臭氧是氧的同素异形体，在常温下，它是一种有特殊臭味的蓝色气体。
分子式：O3
英文臭氧（Ozone）一词源自希腊语ozon，意为“嗅”。
臭氧具有等腰三角形结构，三个氧原子分别位于三角形的三个顶点，顶角为116。
79度。 臭氧极易分解，很不稳定。 它不溶于液态氧，四氯化碳等。有很强的氧化性，在常温下可将银氧化成氧化银，将硫化铅氧化成硫酸铅。臭氧可是许多有机色素脱色，侵蚀橡胶，很容易氧化有机不饱和化合物。
臭氧在冰中极为稳定，其半衰期为2000年。 臭氧主要存在于距地球表面20公里的同温层下部的臭氧层中。 它吸收对人体有害的短波紫外线，防止其到达地球。 1785年，德国人在使用电机时，发现在电机放电时产生一种异味。
1840年法国科学家克里斯蒂安·弗雷德日将它确定为臭氧。 在紫外线辐射下，通过电子放射或暴晒从双原子氧气可自然形成臭氧。工业上，用干燥的空气或氧气，采用5~25kv的交流电压进行无声放电制取。
另外，在低温下电解稀硫酸，或将液体氧气加热都可制得臭氧。 臭氧可用于净化空气，漂白饮用水，杀菌，处理工业废物和作为漂白剂。 在夏季，由于工业和汽车废气的影响，尤其在大城市周围农林地区在地表臭氧会形成和聚集。
地表臭氧对人体，尤其是对眼睛，呼吸道等有侵蚀和损害作用。 地表臭氧也对农作物或森林有害。 。
79度。 臭氧极易分解，很不稳定。 它不溶于液态氧，四氯化碳等。有很强的氧化性，在常温下可将银氧化成氧化银，将硫化铅氧化成硫酸铅。臭氧可是许多有机色素脱色，侵蚀橡胶，很容易氧化有机不饱和化合物。
臭氧在冰中极为稳定，其半衰期为2000年。 臭氧主要存在于距地球表面20公里的同温层下部的臭氧层中。 它吸收对人体有害的短波紫外线，防止其到达地球。 1785年，德国人在使用电机时，发现在电机放电时产生一种异味。
1840年法国科学家克里斯蒂安·弗雷德日将它确定为臭氧。 在紫外线辐射下，通过电子放射或暴晒从双原子氧气可自然形成臭氧。工业上，用干燥的空气或氧气，采用5~25kv的交流电压进行无声放电制取。
另外，在低温下电解稀硫酸，或将液体氧气加热都可制得臭氧。 臭氧可用于净化空气，漂白饮用水，杀菌，处理工业废物和作为漂白剂。 在夏季，由于工业和汽车废气的影响，尤其在大城市周围农林地区在地表臭氧会形成和聚集。
地表臭氧对人体，尤其是对眼睛，呼吸道等有侵蚀和损害作用。 地表臭氧也对农作物或森林有害。 。
一、臭氧的物理性质
臭氧是一种具有刺激性特殊气味的不稳定气体，分子结构如图所示。它可在地球同温层内光化学合成，但是在地平面上仅以极低浓度存在。
共振杂化分子的四种典型形
一种简化的分子轨道图
1。
1 一般物理性质 在常温下，臭氧为蓝色气体，不过在常温下，蓝色并不明显，除非是相当厚的气体。 1。2 臭氧的溶解度 臭氧略溶于水，标准压力和温度下（ STP ），其溶解度比氧大 13 倍（见表 1-3 ），比空气大 25 倍。
表 1-3 臭氧在水中的溶解度（气体分压为 10 5 Pa ） /(ml/L) 二、臭氧的化学性质 1。 臭氧的化学性质极不稳定，在空气和水中都会慢慢分解成氧气，其反应式为： 2O3 →3O2 ＋ 285kJ （ 1-2 ） 由于分解时放出大量热量，故当其含量在 25 ％以上时，很容易爆炸。
但一般臭氧化空气中臭氧的含量很难超过 10 ％，在臭氧用于饮用水处理的较长历史过程中，还没有一例氧爆炸的事例。 含量为 1 ％以下的臭氧，在常温常压的空气中分解半衰期为 16h 左右。
随着温度的升高，分解速度加快，温度超过 100℃ 时，分解非常剧烈，达到 270℃ 高温时，可立即转化为氧气。臭氧在水中的分解速度比空气中快的多。在含有杂质的水溶液中臭氧迅速回复到形成它的氧气。
如水中臭氧浓度为 6。25×10 -5 mol/L(3mg/l) 时，其半衰期为 5 ～ 30min ，但在纯水中分解速度较慢，如在蒸馏水或自来水中的半衰期大约是 20min （ 20℃ ），然而在二次蒸馏水中，经过 85min 后臭氧分解只有 10 ％，若水温接近 0℃ 时，臭氧会变得更加稳定。
2。 臭氧的氧化能力 臭氧得氧化能力极强，其氧化还原电位仅次于 F 2 ，在其应用中主要用这一特性。从表 1-5 中看出。 从表 1-5 可知，臭氧的标准电极电位除比氟低之外，比氧、氯、二氧化氯及高锰酸钾等氧化剂都高。
说明臭氧是常用氧化剂中氧化能力最强的。 同时，臭氧反应后的生成物是氧气，所以臭氧是高效的无二次污染的氧化剂。 。
1 一般物理性质 在常温下，臭氧为蓝色气体，不过在常温下，蓝色并不明显，除非是相当厚的气体。 1。2 臭氧的溶解度 臭氧略溶于水，标准压力和温度下（ STP ），其溶解度比氧大 13 倍（见表 1-3 ），比空气大 25 倍。
表 1-3 臭氧在水中的溶解度（气体分压为 10 5 Pa ） /(ml/L) 二、臭氧的化学性质 1。 臭氧的化学性质极不稳定，在空气和水中都会慢慢分解成氧气，其反应式为： 2O3 →3O2 ＋ 285kJ （ 1-2 ） 由于分解时放出大量热量，故当其含量在 25 ％以上时，很容易爆炸。
但一般臭氧化空气中臭氧的含量很难超过 10 ％，在臭氧用于饮用水处理的较长历史过程中，还没有一例氧爆炸的事例。 含量为 1 ％以下的臭氧，在常温常压的空气中分解半衰期为 16h 左右。
随着温度的升高，分解速度加快，温度超过 100℃ 时，分解非常剧烈，达到 270℃ 高温时，可立即转化为氧气。臭氧在水中的分解速度比空气中快的多。在含有杂质的水溶液中臭氧迅速回复到形成它的氧气。
如水中臭氧浓度为 6。25×10 -5 mol/L(3mg/l) 时，其半衰期为 5 ～ 30min ，但在纯水中分解速度较慢，如在蒸馏水或自来水中的半衰期大约是 20min （ 20℃ ），然而在二次蒸馏水中，经过 85min 后臭氧分解只有 10 ％，若水温接近 0℃ 时，臭氧会变得更加稳定。
2。 臭氧的氧化能力 臭氧得氧化能力极强，其氧化还原电位仅次于 F 2 ，在其应用中主要用这一特性。从表 1-5 中看出。 从表 1-5 可知，臭氧的标准电极电位除比氟低之外，比氧、氯、二氧化氯及高锰酸钾等氧化剂都高。
说明臭氧是常用氧化剂中氧化能力最强的。 同时，臭氧反应后的生成物是氧气，所以臭氧是高效的无二次污染的氧化剂。 。
臭氧的物理性质
臭氧有特殊的刺激性臭味（在浓度很低时呈现新鲜气味），在常温常压下呈淡蓝色的气体，是氧气的同素异形体，由三个氧原子组成，化学式为O3，分子量是48，比空气重。
液体为暗蓝色，固体接近黑色。臭氧能吸收一定波长的红外线、可见光和紫外线。 臭氧的相对密度为1。658（空气=1），气体经冷压处理可呈液体，其密度为1。71（水=1），沸点为-112。
3℃。在水中的溶解度比氧气高，但因臭氧在空气中的分压很小，所以在常态下，臭氧的溶解度仅为每升数毫克。 臭氧的化学性质 臭氧为已知最强的氧化剂之一，仅次于氟，可以氧化大多有机物、无机物。
臭氧与其它氧化性物质氧化性强弱对比如下： 氟＞氢氧根＞臭氧＞过氧化氢＞高锰酸根＞二氧化氯＞次氯酸＞氯气＞氧气 部分物质的氧化还原电位比较如下表： 名称 臭氧 过氧化氢 高锰酸离子 二氧化氯 氯 分子式 O3 H2O2 MnO2 CLO2 CL2 标准电极电位（伏） 2。
07 1。78 1。67 1。50 1。36 臭氧稳定性极差，在常温下可自行分解为氧气，1%浓度以下臭氧在空气（常温常压）中的半衰期为半个小时左右，随温度的升高，分解速度加快。
当温度达到270℃高温时可立即转为氧气。1%水溶液在常温下的半衰期为20分钟左右。 所以臭氧不易贮存，需现场制作，立即使用。 臭氧的毒性 空气中臭氧浓度达0。
01～0。02ppm即可嗅到，浓度达1ppm时可引起呼吸加速，胸闷等症状，在2。5～5ppm时即会引起脉搏加速、头痛，停留1小时以上可发生肺气肿。工作现场空气中容许的阈限值为0。 15ppm。
臭氧的腐蚀性 臭氧为强氧化剂，高浓度臭氧可腐蚀某些物品，可使铜片出现绿色锈斑，特别使橡胶老化，颜色变暗等。 。
液体为暗蓝色，固体接近黑色。臭氧能吸收一定波长的红外线、可见光和紫外线。 臭氧的相对密度为1。658（空气=1），气体经冷压处理可呈液体，其密度为1。71（水=1），沸点为-112。
3℃。在水中的溶解度比氧气高，但因臭氧在空气中的分压很小，所以在常态下，臭氧的溶解度仅为每升数毫克。 臭氧的化学性质 臭氧为已知最强的氧化剂之一，仅次于氟，可以氧化大多有机物、无机物。
臭氧与其它氧化性物质氧化性强弱对比如下： 氟＞氢氧根＞臭氧＞过氧化氢＞高锰酸根＞二氧化氯＞次氯酸＞氯气＞氧气 部分物质的氧化还原电位比较如下表： 名称 臭氧 过氧化氢 高锰酸离子 二氧化氯 氯 分子式 O3 H2O2 MnO2 CLO2 CL2 标准电极电位（伏） 2。
07 1。78 1。67 1。50 1。36 臭氧稳定性极差，在常温下可自行分解为氧气，1%浓度以下臭氧在空气（常温常压）中的半衰期为半个小时左右，随温度的升高，分解速度加快。
当温度达到270℃高温时可立即转为氧气。1%水溶液在常温下的半衰期为20分钟左右。 所以臭氧不易贮存，需现场制作，立即使用。 臭氧的毒性 空气中臭氧浓度达0。
01～0。02ppm即可嗅到，浓度达1ppm时可引起呼吸加速，胸闷等症状，在2。5～5ppm时即会引起脉搏加速、头痛，停留1小时以上可发生肺气肿。工作现场空气中容许的阈限值为0。 15ppm。
臭氧的腐蚀性 臭氧为强氧化剂，高浓度臭氧可腐蚀某些物品，可使铜片出现绿色锈斑，特别使橡胶老化，颜色变暗等。 。
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