یکی از سوالات رایج شیمی که همه ما با آن برخورد داشتیم، تفاوت اوزون و اکسیژن بود! اغلب ما از همان دوران راهنمایی و دبیرستان به دنبال پیدا کردن تفاوت های میان این دو گاز بودیم.
گاز اوزون و اکسیژن دو گاز حیاتی برای بقا و حیات تمامی موجودات زنده روی زمین هستند که ساختار مولکولی، خواص شیمیایی و فیزیکی متفاوتی از یکدیگر دارند. اوزون یک مولکول ساخته شده از سه اتم اکسیژن با پیوندی V شکل است اما اکسیژن، گازی حاوی دو اتم اکسیژن با پیوندی خطی است. هرکدام از این گازها در صنایع مختلف و پزشکی کاربرد دارند و هر یک، از تفاوت هایی برخوردار هستند که در ادامه بیشتر به آنها می پردازیم.
قبل از اینکه به بررسی تفاوت های میان گاز اوزون و اکسیژن بپردازیم، به سراغ معرفی هر یک از این دو گاز ارزشمند می رویم.
اوزون (ازن یا Ozone) یک مولکول با سه اتم اکسیژن بوده و به عبارتی، آلوتروپی از اکسیژن به شمار میرود! این گاز در مقایسه با اکسیژن، خاصیت دیاتومیک، یا پایداری کمتری دارد و در جلوگیری از ورود اشعه ماورا بنفش خورشیدی به زمین، نقشی حیاتی دارد.
اکسیژن یا Oxygen (با نماد اختصاری O)، عنصری شیمیایی و غیر فلزی در جدول تناوبی است که بیبو و فاقد رنگ بوده و برای نفس کشیدن بسیار حیاتی می باشد. اکسیژن علاوه بر اینکه گازی مهم برای حیات و بقای موجودات زنده است، در صنعت و به خصوص پزشکی، کاربرد دارد.
اولین و مهمترین تفاوت اوزون و اکسیژن در نوع ساختار مولکولی آنها می باشد. گاز اوزون دارای پیوند V شکل و سه اتم اوزون بوده و گاز اکسیژن دارای پیوندی خطی و دو اتم اکسیژن می باشد. از دیگر تفاوت های میان این دو گاز حیاتی می توان به موارد زیر اشاره داشت:
خواص فیزیکی |
اکسیژن (O2) |
اوزون (O3) |
رنگ |
بی رنگ |
آبی کم رنگ |
مزه |
فاقد مزه |
فاقد مزه |
بو |
فاقد بو |
فاقد بو یا دارای بوی مشابه باران |
توانایی تغییر حالت در دمای محیط |
ندارد |
ندارد |
دمای نقطه جوش |
۱۸۳- درجه سانتیگراد |
۱۱۲- درجه سانتیگراد |
در مورد تفاوت اوزون و اکسیژن در ساختار شیمیایی آن دو، میتوان به خاصیت انحلالپذیری و واکنش پذیری این دو گاز اشاره کرد. گاز اکسیژن در مقایسه با اوزون از خاصیت انحلالپذیری بیشتری برخوردار می باشد؛ اما اگر قرار باشد انحلال پذیری اوزون را بالا ببریم، نیاز به حوضچه های venturis داریم. در غیر اینصورت گاز اوزون انحلالپذیر نخواهد بود.
اگر بخواهیم نوع کاربرد گاز اوزون و اکسیژن را با یکدیگر مقایسه کنیم، میتوانیم به کاربردهای هر یک از این دو گاز به صورت جداگانه بپردازیم. در ابتدا کاربردهای اکسیژن در صنعت و پزشکی را مورد بررسی قرار خواهیم داد و سپس به سراغ اوزون می رویم.
منبع عکس: https://daveasprey.com/ozone-therapy-benefits-safety/
• تامین اکسیژن برای حیات: اکسیژن در هوایی که نفس می کشیم وجود دارد و برای ادامه بقای موجودات زنده روی زمین بسیار حیاتی می باشد.
• استفاده در صنعت: از اکسیژن در صنایع مختلفی مانند صنایع شیمیایی و تولید فولاد استفاده می شود تا بتوان فرآیندهای احتراق و اکسایش را به درستی اجرا کرد.
• درمان پزشکی: کاربرد اکسیژن در پزشکی برای بهبود تنفس بیماران ریوی و بیمارانی است که مشکلات تنفسی دارند. همچنین در عمل های جراحی قلب و عمل های دارای بیهوشی کامل، از اکسیژن استفاده می شود.
• تولید مواد شیمیایی: از گاز اکسیژن برای تولید برخی مواد شیمیایی مانند کلر، نیتریک اسید و یا سولفوریک اسید استفاده می شود.
• تصفیه آب و هوا: گاز اکسیژن در تصفیه آب و هوا استفاده میشود. در تصفیه آب، اکسیژن به حذف مواد آلی و معدنی مضر از آب کمک میکند. همچنین در تصفیه هوا، اکسیژن در حذف آلایندههای هوا مانند دود و گازهای سمی موثر خواهد بود.
• حفاظت از لایه اوزون: لایه اوزون در 15 الی 30 کیلومتری از زمین قرار گرفته و به عنوان یک لایه محافظتی، میتواند از ورود اشعه های ماورابنفش خورشیدی به سطح زمین جلوگیری کند.
• تصفیه آب و هوا: گاز اوزون میتواند آلایندههای هوا مانند دود، گازهای سمی و بوهای نامطبوع را از بین ببرد. همچنین میتواند برای تصفیه هوای محیطهای بسته مانند بیمارستانها، کارخانهها و کشتارگاهها نیز استفاده شود.
• استفاده در پزشکی: اگر فردی اختلال پوستی داشته باشد، در فرآیند درمانی او از اوزون برای بهبود استفاده می شود.
• مصارف صنعتی: اوزون در برخی از فرآیندهای صنعتی میتواند به عنوان یک ماده اکسایش دهنده مورد استفاده قرار گیرد.
• تولید مواد شیمیایی: گاز اوزون می تواند برای تولید موادی مانند کلرید هیپوکلروز، دی اکسید گوگرد و یا اسید سولفوریک مورد استفاده قرار گیرد.
جدول زیر به شما کمک می کند تا بتوانید یک مقایسه خوب از کاربردهای گاز اوزون و اکسیژن داشته باشید:
نوع کاربرد |
گاز اکسیژن |
گاز اوزون |
تنفس و حیات جانداران |
کاربرد دارد (مهمترین کاربرد) |
کاربرد ندارد |
تولید فلزات |
کاربرد دارد |
کاربرد ندارد |
تصفیه آب و هوا |
کاربرد دارد |
کاربرد دارد |
تولید مواد شیمیایی |
کاربرد دارد |
کاربرد ندارد |
پزشکی |
کاربرد دارد |
کاربرد دارد |
ضد عفونی کردن |
کاربرد ندارد |
کاربرد دارد |
همانطور که اشاره کردیم، بر خلاف اینکه گاز اوزون و اکسیژن هر دو از اتم اکسیژن ساخته شدند، اما در نوع ساختار فیزیکی، خواص شیمیایی و حتی نوع کاربردشان از یکدیگر متفاوت هستند. هر کدام نیاز خاصی را برطرف میکنند و اگر روزی به پایان برسند، ادامه حیات جانداران روی کره زمین به خطر خواهد افتاد!
پاسخ ها