
[ozone] 無色氣體,有特殊臭味,可做氧化劑、消毒劑等
臭氧(O₃)是氧氣(O₂)的一種同素異形體,由三個氧原子組成。在漢語詞典及科學語境中,其含義可從以下維度解析:
“臭”古義指氣味(非僅臭味),此處強調其刺激性;“氧”指元素構成。臭氧即“有氣味的氧”,源于雷電或紫外線作用後産生的特殊氣味。
臭氧分子式為O₃,常溫下為淡藍色氣體,具有魚腥草味。自然界中由太陽紫外線輻射或閃電作用于大氣中的氧氣生成。
密度大于氧氣,熔點-192.7°C,沸點-111.9°C,易溶于水。高濃度時呈藍色,液态為深藍色。
地球大氣中約90%的臭氧存在于平流層(距地表15-35公裡),形成“臭氧層”;近地面臭氧則屬污染衍生物。
平流層臭氧吸收太陽紫外線輻射(UV-B、UV-C),保護地表生物免受傷害,被譽為“地球防曬層”。
近地面臭氧由氮氧化物(NOₓ)和揮發性有機物(VOCs)經光化學反應生成,是光化學煙霧的主要成分,會刺激呼吸道并損害農作物。
權威參考資料
臭氧(Ozone,化學分子式O₃)是氧氣(O₂)的同素異形體,由三個氧原子組成。以下從多個角度綜合解釋其特性與作用:
物理特性
常溫常壓下為無色氣體,具有特殊臭味(類似魚腥味),液态呈深藍色,固态為黑紫色。其溶解度高于氧氣,可通過無聲放電法從氧氣中制取。
化學特性
臭氧具有強氧化性,是已知最強的氧化劑之一,易分解為氧氣(反應式:$$2O_3 rightarrow 3O_2$$)。
平流層臭氧(有益層)
主要分布于距地面10~50千米的平流層,形成臭氧層,濃度可達2×10⁻¹毫升/立方米。它能吸收太陽紫外輻射(尤其UV-B和UV-C波段),保護地球生物免受傷害,被稱為“地球生命保護傘”。
近地面臭氧(有害層)
地面臭氧主要由汽車尾氣中的氮氧化物經光化學反應生成。濃度超過40微克/立方米時可能刺激呼吸道、眼睛,長期暴露會損害肺功能及植物生長。
工業與醫療應用
臭氧可用于污水處理、空氣淨化及食品保鮮(強氧化性殺菌)。醫療領域通過臭氧療法治療腰椎間盤突出、皮膚病等,但需在專業指導下使用。
雙重健康效應
微量臭氧可刺激中樞神經、促進血液循環,但高濃度(如>300微克/立方米)會引發咳嗽、肺功能下降等危害。
臭氧具有“雙重身份”:平流層中作為天然紫外線屏障,而地面過量時則成為污染物。其化學活性強,需科學利用以平衡生态與健康需求。
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