オゾンというのはどのような物質なのか知っていますか?
オゾン層やオゾンホールといったような言葉を環境問題でよく聞きますよね。
なので、オゾンという言葉を聞いたことがないという人は少ないでしょう。
しかしながら、オゾンとはどのようなものなのかを詳しく知っている人はほとんどいないのではないかと思います。
なんといっても、ほとんどの人は日常で使いませんし身の回りにも存在しませんからね。
オゾンの臭いや色といったようなものも知らないかと思います。
そこで今回はオゾンについて詳しく書いてみました。
今回のお届け内容は↓
- オゾンとは?
- オゾンの臭いや色は?
- オゾンの生成方法や分解について
となっています。
それでは発送開始!
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オゾンとは?
まずはオゾンについてです。
オゾンのことを聞くことは多くあってもそれがいったいどんなものなのかを知っている人は多くはいないでしょう。
そこでまずは軽くオゾンについて解説していきますね。
オゾンというのは3つの酸素原子からなる酸素の同素体のこと。
同素体といえば高校の科学で習いましたよね。
なので知っている人もいるかもしれませんが忘れている人がほとんどかと思うので軽く説明しておきますね。
この同素体というのは同一元素から成るもののその原子の配列や結合が異なるため性質が違う単体のことを言います。
例えば、ダイヤモンドと黒鉛なんかがそうです。
互いに炭素から成る単体なのですが、
- 前者は硬く、後者は脆い
- 前者は電気伝導性がないが、後者にはある
といったように同一元素からなるにもかかわらずこうも性質が異なるのです。
同じようにオゾンも酸素と同一元素から成るのに全く異なった性質を持っています。
オゾンがどのようなものかわからないという人でも酸素と違った性質であるということくらいはイメージが付くでしょう。
ちなみにオゾンは分子式でO3といったように表されます。
ここからも酸素原子からなる単体であることがわかるでしょう。
先程も書いたように酸素とは同素体で構成される原子の数が違うだけで種類は同じです。
ただ、酸素は酸素原子2つから成りますがオゾンは酸素原子3つから成っています。
酸素分子は安定性が高い分子なのですがオゾン分子は不安定な分子。
そのため、安定している酸素分子になろうとする性質を持っています。
そういうこともあってオゾンはこの3つの酸素原子のうちの1つを他の物質に与えようとするのです。
そのため、オゾンには強い酸化作用があります。
この強い酸化作用を活かしてオゾンは、
- 殺菌
- ウイルスの不活化
- 脱臭
- 脱色
- 有機物の除去
といったように様々な用途で用いられています。
軽くオゾンによる除菌の仕組みも解説しておきますね↓
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オゾンによる除菌は「溶菌」と呼ばれるもの。
溶菌というのは細菌の細胞が細胞壁を破られ崩壊し死滅すること。
これが細胞壁のタンパク質とオゾンが化学反応し破壊することによって生じるのです。
また、臭いに関してもオゾンで分解することが出来るので根本的に臭いを消すことが出来ます。
あまり良いイメージがないオゾンにこんな便利な活用法があるとは意外ですよね。
オゾンの臭いや色は?
続いてはオゾンの臭いや色についてです。
酸素が無色の気体であるということは皆さんも知っているかと思います。
というのも酸素が含まれている空気に色が付いていませんから。
確かに液体の時には淡青色をしていますが気体の時には無色です。
しかしながら、オゾンは気体の状態の時にでも色があります。
また、それだけでなく気体・液体・固体でそれぞれ色が異なるのです。
具体的には↓
- 気体の時は薄青色
- 液体の時は紺色
- 固体の時は濃紫色
こういったように状態によって色が変わります。
それぞれの状態で色が変わるというのはとても面白いですよね。
オゾンの色が分かったところで続いては臭い。
酸素は無臭である、こちらもみなさんご存じのことかと思います。
先程と同じく酸素が含まれている空気に臭いはありませんからね。
しかしながら、オゾンには臭いがあります。
そもそもオゾンという名称はギリシア語で「臭い」を意味する ὄζειν (Ozein) に因み付けられました。
というのもオゾンは奇妙な臭いを発しているからです。
その臭いというのは「生臭く特徴的な刺激臭」といったようなものなのだとか。
どのような臭いなのか気になりますよね。
しかしながらオゾンには毒性があり嗅ぐことはなかなか難しいかと思います。
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具体的にはオゾンにより、
- 倦怠感
- 神経過敏
- 呼吸器系の異常
- 咳
- めまい
- 呼吸困難
- 麻痺(昏睡状態に陥ることも)
といったような症状が出ることもありとても危険な気体です。
そのため、オゾンの臭いを嗅げる機会はおそらく普通の人にはないでしょうね。
オゾンの生成方法や分解について
最後はオゾンの生成方法や分解についてです。
まずはオゾンの生成方法から話していきますね。
オゾンというのは一般的に、
- 空気中での紫外線照射
- 酸素中での無声放電など高いエネルギーを持つ電子と酸素分子の衝突
によって生成されます。
ただ、このような状況が自然化で頻繁に起こるということはありません。
そのため自然からオゾンを集めるということは現実的ではないと言えます。
それではどのようにして生成するのかということですよね。
それは先程の生成方法を基にして、
- 水銀灯による短い波長の紫外線照射
- 高電圧による低温放電
といった方法で工業用に使うオゾンは生成されているのだとか。
使用用途は先程も書いたように強い酸化作用を活かして殺菌や脱臭、脱色などに使われます。
続いてはオゾンの分解についてですがこちらはなかなか難解なので専門のサイトを参考にした方が良いかと。。
僕の知識だけではしっかりと説明できる自信がないので…。
まとめ
今回はオゾンについていろいろと書いてみました。
オゾンという物質を聞いたことがない人はいないのではないかというくらい知名度の高い物質。
しかしながらそれに反して詳しく知っている人はほとんどいません。
なので、思っていたものと違ったと思った人も多くいるのではないでしょうか。
その驚きを共有すべくぜひほかの人にも話してあげてくださいね。
今回はここまで。
最後までお付き合いいただきありがとうございました。