
[ozone] 无色气体,有特殊臭味,可做氧化剂、消毒剂等
臭氧(O₃)是氧气(O₂)的一种同素异形体,由三个氧原子组成。在汉语词典及科学语境中,其含义可从以下维度解析:
“臭”古义指气味(非仅臭味),此处强调其刺激性;“氧”指元素构成。臭氧即“有气味的氧”,源于雷电或紫外线作用后产生的特殊气味。
臭氧分子式为O₃,常温下为淡蓝色气体,具有鱼腥草味。自然界中由太阳紫外线辐射或闪电作用于大气中的氧气生成。
密度大于氧气,熔点-192.7°C,沸点-111.9°C,易溶于水。高浓度时呈蓝色,液态为深蓝色。
地球大气中约90%的臭氧存在于平流层(距地表15-35公里),形成“臭氧层”;近地面臭氧则属污染衍生物。
平流层臭氧吸收太阳紫外线辐射(UV-B、UV-C),保护地表生物免受伤害,被誉为“地球防晒层”。
近地面臭氧由氮氧化物(NOₓ)和挥发性有机物(VOCs)经光化学反应生成,是光化学烟雾的主要成分,会刺激呼吸道并损害农作物。
权威参考资料
臭氧(Ozone,化学分子式O₃)是氧气(O₂)的同素异形体,由三个氧原子组成。以下从多个角度综合解释其特性与作用:
物理特性
常温常压下为无色气体,具有特殊臭味(类似鱼腥味),液态呈深蓝色,固态为黑紫色。其溶解度高于氧气,可通过无声放电法从氧气中制取。
化学特性
臭氧具有强氧化性,是已知最强的氧化剂之一,易分解为氧气(反应式:$$2O_3 rightarrow 3O_2$$)。
平流层臭氧(有益层)
主要分布于距地面10~50千米的平流层,形成臭氧层,浓度可达2×10⁻¹毫升/立方米。它能吸收太阳紫外辐射(尤其UV-B和UV-C波段),保护地球生物免受伤害,被称为“地球生命保护伞”。
近地面臭氧(有害层)
地面臭氧主要由汽车尾气中的氮氧化物经光化学反应生成。浓度超过40微克/立方米时可能刺激呼吸道、眼睛,长期暴露会损害肺功能及植物生长。
工业与医疗应用
臭氧可用于污水处理、空气净化及食品保鲜(强氧化性杀菌)。医疗领域通过臭氧疗法治疗腰椎间盘突出、皮肤病等,但需在专业指导下使用。
双重健康效应
微量臭氧可刺激中枢神经、促进血液循环,但高浓度(如>300微克/立方米)会引发咳嗽、肺功能下降等危害。
臭氧具有“双重身份”:平流层中作为天然紫外线屏障,而地面过量时则成为污染物。其化学活性强,需科学利用以平衡生态与健康需求。
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