オゾン 化学式 O3 の無機酸素分子です。 .これは、三酸素という名前でも呼ばれる酸素の反応性同素体です。オゾンは地球を有害な紫外線から保護しますが、地球の表面近くでは汚染物質としても機能し、健康上のリスクを伴います。この化合物には消毒や洗浄など多くの用途があり、重要な化学前駆体でもあります。オゾンの歴史、匂い、健康への影響、用途など、オゾンの事実を以下に示します。
歴史
1785 年、オランダの化学者マルティヌス ヴァン マルムは、水上で発生する電気火花から奇妙なにおいがすることに気付きました。 van Marum 氏は、臭いが化学反応によるものであることは理解していましたが、その原因については理解していませんでした。
ドイツ系スイス人の化学者、クリスチャン・フリードリッヒ・シェーンバインは、ヴァン・マルムの実験を繰り返し、落雷後の空気中の匂いと同じ匂いであることに気付きました。 1839年、彼はガスを空気から分離することに成功し、それを「オゾン」と名付けました。名前はギリシャ語の ozein に由来し、これは匂いをかぐことを意味します。」
オゾンの化学式は、1865 年に Jacques-Louis Soret によって決定されました。
オゾンの匂いとは?
オゾンには、塩素に似た刺激臭があります。落雷や電気機器のショートの後、空気中のにおいがします。乾いた燃えるような香りのようなものです.
19 世紀後半から 20 世紀の一部にかけて、人々はオゾンの刺激臭を新鮮さと健康と関連付けました。 Schönbein は化合物を吸入することで呼吸困難、胸痛、粘膜の炎症を報告したため、これはやや驚くべきことです。科学者たちは、オゾンへの曝露が小型哺乳類を死に至らしめるか、そうでなければ動物の動きを鈍らせ、息を切らしてしまうことを証明しました.
オゾンの健康への影響
オゾンの香りを好む人もいますが、オゾンには即時的および慢性的な健康への影響があります。喘息、COPD、または肺がんに苦しむ人々は、雷雨の後に入院する可能性が高くなります.大気汚染としてのオゾンは、特に呼吸器や心臓血管の原因による人の死亡リスクを高めます。米国の 450,000 人を対象としたある研究では、ロサンゼルスやヒューストンなどのオゾン層が高い都市に住む人々は、肺疾患で死亡するリスクが 30% 増加することが示されました。
オゾンは目や粘膜を刺激し、肺に浮腫（腫れ）を引き起こします。吸入されたオゾンは、肺の内膜の化合物と反応し、動脈のアテローム性動脈硬化プラークの一因となるコレステロールベースの代謝産物を形成します。
しかし、人体や他の生物もオゾンを生成します。白血球はオゾンを使って病原体を殺します。マリーゴールドなどの一部の植物の根は、オゾンを放出して微生物を殺し、他の植物の成長を妨げます。
オゾンの OSHA 許容暴露限度は、8 時間の加重平均時間で 0.1 μmol/mol です。 5 μmol/mol の濃度は、「生命と健康に直ちに危険」に分類されます。
オゾン層とは?
地表近くの空気中のオゾンは汚染物質ですが、成層圏のオゾンは地表を紫外線による損傷から保護します。オゾン層は下部成層圏の領域で、通常は地表から 15 ～ 35 km (9 ～ 22 マイル) の範囲にあります。この層では、オゾン濃度は約 2 ～ 8 ppm の範囲です。層の厚さは、地理的にも季節によっても異なります。また、春が最も厚く、秋が最も薄い。赤道付近で最も厚く、極付近で最も薄い。これは、人為起源のオゾン層破壊によって引き起こされたオゾンホールが主に南極に影響を与えた理由を説明しています。
紫外線が通常の酸素分子 (O
オゾン層には低濃度の分子しか含まれていませんが、有害な太陽紫外線を吸収するには十分です。 O2 と O3 の組み合わせは、有害な UV-C とほとんどの UV-B を完全に遮断します。一部の UV-B とほぼすべての UV-A が地表に到達します。紫外線のこの部分は、UV-C よりもダメージが少ないですが、早期の皮膚老化、遺伝子損傷、白内障、皮膚がんの原因となります.ただし、体は UV-B も使用してビタミン D を生成します。
オゾンの使用
オゾンは、免疫システムにおける役割とオゾン層での機能を除けば、多くの用途があります。
- オゾンは強力な消毒剤および漂白剤です。
- 空気を消臭し、煙やかび臭の除去に人気があります。
- 食品に付着したバクテリア、カビ、真菌を殺します。
- オゾンは飲料水を消毒し、プールやスパの水を消毒します。
- 医薬品や有機化合物など、さまざまな化学物質の製造に役立ちます。
- オゾンはプラスチックへのインクの付着を改善します
- シアン化物廃棄物を解毒します。
オゾンを発生させる空気清浄機は、一般的に健康上のリスクをもたらします。空気と表面を消毒するのに必要なオゾンのレベルは、安全な吸入レベルを超えています。
興味深いオゾンの事実
ここに、さらに興味深いオゾンの事実があります。
- 航空機のオゾン レベルは、地上で見られるレベルよりも高くなっています。一部の飛行機では、乗客と乗員のオゾンへの曝露を減らす手段としてオゾンコンバーターを使用しています。
- 通常の二原子酸素 (O2) と同様に、オゾン ガスは無色から淡青色です。液体オゾンは深い青色です。固体オゾンは紫です。
- 他のいくつかの惑星にもオゾン層があります。たとえば、金星には、表面から約 100 キロメートル上空に薄いオゾン層があります。
- O2 のように 、オゾンは常磁性です。つまり、磁場に弱く引き付けられます。
参考文献
- Horvath, M.;ビリツキー、L.; Huttner、J.（1985）。 オゾン .エルゼビア。 ISBN 978-0-444-99625-1.
- グリーンウッド、ノーマン N.;アーンショウ、アラン (1997)。 元素の化学 (第 2 版)。バターワース・ハイネマン。 ISBN 978-0-08-037941-8.
- ルービン、モルデカイ B. (2001). 「オゾンの歴史：シェーンバイン時代、1839～1868年」。 ブル。履歴。化学 . 26 (1):40–56.
- Streng, A. G. (1961). 「オゾン特性表」。 Journal of Chemical &Engineering Data . 6 (3):431–436. doi:10.1021/je00103a031
- 米国環境保護庁。リスクとベネフィット グループ。 (2014 年 8 月)。 オゾンの健康リスクと暴露評価:最終報告書
