臭氧

臭氧 ozone

化学式。氧的同素异形体，由三个氧原子形成的单质。天蓝色刺激性气体，液态呈暗蓝色，固态呈蓝黑色。

1840年C.F.舍恩拜因发现当氧气通过放电弧时产生一种特殊臭味的气体，即，称为臭氧。

存在

大气中有少量臭氧，靠近地面的大气中臭氧很少，随着大气层升高，其中臭氧含量也增大、臭氧主要（约91％）集中在离地面垂直高度15～40千米处的臭氧层，20～30千米处浓度最大，约。

臭氧是由大气中的氧经紫外线的光化学作用产生，高空臭氧层能吸收太阳辐射的大部分紫外线，从而保护了人类和其他生物免收紫外线的伤害。

但臭氧也能被某些化学物质，如氮的氧化物和氯的催化而分解，使臭氧层变薄，甚至出现空洞。照射到地表的紫外线增多，对动植物不利，如人的皮肤癌患者将增多。

臭氧能刺激黏膜，对人和动物有害，长期生活在含有臭氧的空气中是不安全的。然而，极少量臭氧对人体却是有利的。

臭氧分子是等腰三角形结构，键角116.8°，键长为127.8皮米，是单质中唯一具有极性的分子，偶极矩0.53徳拜。气态臭氧的密度为2.144克/立方厘米（-112℃），1.571克/立方厘米（-183℃）。沸点-111.35℃，熔点-193℃。

化学性质

臭氧的化学性有不稳定和强氧化性。臭氧极易分解，特别是在高浓度、受热和有一氧化氮与金属共同存在时。

臭氧是比氧更强的氧化剂。一般情况下，它的氧化作用可以在较低的温度下进行。它能将硫氧化成三氧化硫，将银氧化成氧化银，将碘离子氧化为碘；后一种反应进行得很完全，可用来定量测定臭氧。作氧化剂时，通常只用其中“1个氧”：

臭氧的一个重要用途是测定有机物中双键的位置：

上式VN是一种烯烃容易和臭氧生成臭氧化物，后者在催化氢化（），或锌和盐酸存在下水解生成醛或酮；若直接水解，生成的过氧化氢又将醛氧化成酸。从反应最后的产物可以判定该烯烃中双键所在的位置。

制法

使氧气或空气通过臭氧发生器在高频放点作用下产生9％～11％（体积）臭氧，最高可达18％，冷却得深蓝色液体，分馏可得纯的臭氧，纯的液态臭氧相当稳定，但当有一点灰尘或有机物，即发生爆炸。

此外，高电流密度（47～68安/平方厘米）电解冷的稀硫酸（密度为1.085克/立方厘米），用紫外线（波长＜185纳米）辐照氧，用浓硫酸作用于过氧化钡，以及在湿空气中氧化黄磷也都可以生成臭氧。

应用

因为臭氧是强氧化剂，又具有消毒和杀菌的作用，臭氧可用作强漂白剂，其作用比过氧化氢、氯、二氧化硫都快。也可用于水的消毒，用后变成氧气，不像用氯消毒后有残留的气味。臭氧还用于有机合成（如壬二酸和制药工业中的某些中间体）。

摘自：《中国大百科全书（第2版）》第3册，中国大百科全书出版社，2009年