Krótka historia odkrycia ozonu

Niezależne prace laboratoryjne nad właściwościami powietrza prowadzone w l. 70. XVIII w. przez Josepha Priestleya z Anglii i Carla Wilhelma Scheele ze Szwecji doprowadziły do rozdziału powietrza na dwie części: jedną, która podtrzymywała spalanie i drugą, która go nie podtrzymywała. Wówczas naukowcy nie zdawali sobie sprawy, że odkryli nowy pierwiastek.

Rycina z dzieła “Frontispisce of Experiments and Observations on Different Kinds of Air” autorstwa Josepha Priestleya, przedstawiająca instrumenty pomiarowe, wykorzystywane przez niego w badaniach nad właściwościami powietrza; źródło: Wikimedia Commons, licencja: domena publiczna, link do zdjęcia tutaj

Kilka lat później elementarną naturę tego gazu prawidłowo rozpoznał Antoine Laurent de Lavoisier i w 1779 r. „powietrze” odpowiedzialne za spalanie nazwał tlenem (z greckiego oxygenium, tworzący kwasy), a pozostałą cześć powietrza nazwał azotem (z greckiego bez życia). Udowodnił, że tlen odgrywa kluczową rolę przy oddychaniu zwierząt i roślin oraz w procesie rdzewienia metali. Następnie w 1785 r. Martin Van Marum w trakcie eksperymentów z czystym tlenem przy użyciu generatora elektrostatycznego zauważył charakterystyczny, ostry zapach unoszący się wokół urządzenia. Ponadto powstały gaz silnie reagował z rtęcią. Dopiero w 1840 r. Christian Schönbein uznał, że zapach ten nie był spowodowany elektrycznością, ale właściwościami substancji wytwarzanej podczas procesu elektrycznego. Nazwał tę substancję ozonem (od ozein, po grecku „pachnieć”).

Przez kilka kolejnych dziesięcioleci bezpośrednio po odkryciu ozonu prowadzono wiele badań dotyczących jego właściwości i możliwych zastosowań. Wzór na ozon (O₃) został określony dopiero w 1865 roku przez Jacquesa-Louisa Soreta i potwierdzony przez Schönbeina w 1867 roku. Soret określił skład chemiczny i gęstość ozonu oraz warunki jego produkcji. Opisał go jako składającą się z trzech połączonych ze sobą atomów tlenu.

W połowie lat 70. XIX wieku ozon został uznany za potencjalnie ważny składnik atmosfery. Opracowano kilka testów do pomiaru jego ilości w powietrzu, m.in. przy użyciu papierków lakmusowych. Początkowo uważano, że ozon ma korzystny wpływ na środowisko – jego „świeży” zapach kojarzył się z właściwościami oczyszczającymi. Jednakże już pod koniec XIX w. pojawiły się pierwsze zapisy świadczące o jego szkodliwym działaniu – wdychanie ozonu powodowało bóle w klatce piersiowej, podrażnienie błon śluzowych, u ptaków zauważono problemy z oddychaniem, natomiast krew królików wykazywała obniżony poziom tlenu.

Kolejny artykuł poświęcony ozonowi już w najbliższy czwartek, 15.07.2021 r.

Bibliografia:

Richard S. Stolarski, History of the study of atmosphericozone, NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD 20771, USA, https://acd-ext.gsfc.nasa.gov/People/Stolarski/history.html, dostęp: 07.06.2021 r.

C.T. McElroy, P.F. Fogal (2008) Ozone: From discovery to protection, Atmosphere-Ocean, 46:1, 1-13, DOI: 10.3137/ao.460101, https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.3137/ao.460101, dostęp: 07.06.2021 r.

Zdjęcie tytułowe: Laboratorium Antoine Lavoisiera, Musée des Arts et Métiers, Paryż. Fot. Edal Anton Lefterov, licencja: CC BY-SA 3.0, źródło: Wikimedia Commons, link do zdjęcia tutaj,