В хвое деревьев всегда есть скипидар и другие смолистые вещества, которые, окисляясь, дают озон. Электрические разряды во время грозы превращают
кислород воздуха в озон. Озон врачебного кабинета образуется за счет жесткого ультрафиолетового излучения, испускаемого парами ртути в кварцевой лампе.
Атмосфера содержит очень небольшое количество озона. Он находится в основном в ее верхних слоях. Условно считают, что весь озон атмосферы образует слой в 3 миллиметра на высоте 2530 километров от поверхности Земли. Этот тонкий слой озона «озоносфера» защищает Землю от жестких ультрафиолетовых лучей, посылаемых Солнцем вместе с видимым светом.
Если бы озона не было, жизнь на Земле была бы уничтожена в короткий срок. Ведь отсутствие озоносферы равносильно беспрерывному облучению поверхности Земли мощными кварцевыми лампами.
Озоносфера обязана своему происхождению жестким ультрафиолетовым лучам, способным разбить молекулу кислорода на атомы: O2 = О + О; О + O2 = O3. Менее мощные ультрафиолетовые лучи разрушают молекулу озона, поэтому на определенной высоте устанавливается равновесная концентрация озона. В технике озон получают действием тихого электрического разряда на кислород в озонаторах.
Озон уничтожает микробов; его добавляют в воду вместо хлора, им белят ткани, старят вино, придают приятный запах табаку.
H2O2 вязкая жидкость без цвета и запаха, в полтора раза тяжелее воды. Она неустойчива и разлагается под действием многих металлов, различных ферментов и радиоактивного излучения. Разложение перекиси водорода под действием катализатора еще не изучено до конца. Это неустойчивое соединение можно найти в дождевой воде, и в снеге, в соках многих растений, и в табаке, и даже в человеческой слюне. Видимо, еще неизвестна большая часть веществ, замедляющих ее разложение. К ним относятся сероуглерод, стрихнин, фосфорная кислота и фосфат натрия.
Распадаясь, перекись выделяет активный атомарный кислород, поэтому она сильный окислитель.
Во время второй мировой войны в Германии на аэродромы приходили поезда с алюминиевыми цистернами. Жидкость в цистернах называлась по-разному: инголин, тимол, компонент 1, нейтралин, оксилин. Во всех цистернах было одно: 90-процентная перекись водорода. Она служила окислителем в ракетах, которыми немцы обстреливали Лондон осенью 1944 года.
Сейчас химикам перекись водорода служит катализатором в синтезе пластмасс; строители с ее помощью готовят пористый бетон; врачи видят в ней отличное дезинфицирующее средство.
На 3 тысячи молекул природного кислорода приходится 1 молекула 17O и 6 молекул 18O. Они очень близки по свойствам, их молекулярные веса ненамного разнятся друг от друга. Если изотопы водорода отличаются довольно сильно по своим свойствам, их можно разделять перегонкой жидкого газа и электролизом воды, то изотопы кислорода трудно. Их разделяют диффузией газов.
Различие в свойствах изотопов кислорода выражается в том, что их распределение между разными химическими соединениями может меняться с изменением температуры. Это свойство кислорода использует палеоклиматология наука о климате далекого прошлого. Отношение 18O/16O в минерале зависит от температуры внешней среды во время образования минерала. Это отношение сохраняется в течение миллионов лет неизменным. И если известно время зарождения минерала, то вычислить температуру, при которой он образовался, легко.
Тяжелой воды в природе довольно много. Она тяжелее обычной и кипит при 101,4 °C. Этим пользуются для ее выделения: дробной перегонкой обогащают тяжелой водой обычную. Под действием электрического тока она разлагается в четыре шесть раз медленнее, чем H2O, следовательно, в остатке неразложившейся воды содержание тяжелой возрастает. Для получения тонны тяжелой воды надо разложить 40 тысяч тонн природной и потратить столько электроэнергии, сколько хватило бы для производства 3 тысяч тонн алюминия.
Тяжелая вода широко применяется в атомной энергетике: она отлично замедляет нейтроны в пять раз лучше, чем графит.
В 1940 году во Франции под руководством Жолио-Кюри готовился к запуску первый атомный котел. Уже было приготовлено 180 литров тяжелой воды почти весь мировой запас. Но вскоре началась война, немецкие войска вступили в Париж.
Жолио-Кюри был вызван в гестапо. «Где спрятана тяжелая вода?» был задан вопрос ученому. А в это время от французского берега к английскому шел пароход, на борту которого была тяжелая вода.
Немцам не удалось заполучить ее, так необходимую для запуска уранового реактора.
Кроме того, тяжелая вода является промышленным источником дейтерия.
Тяжелая вода оказывает услугу не только атомной энергетике, она позволила разрешить несколько важных биологических проблем. С ее помощью было установлено, что в человеческом организме среднее время пребывания молекулы воды составляет 14 суток, а у золотой рыбки всего лишь 4 часа.
Мышам давали жир, содержащий дейтерий. Оказалось, что его запас у животных постоянно меняется: пищевой жир откладывается в запас, а расходуется уже отложенный.