Ozon ist eine reaktive Form des Sauerstoffs, die für die Atmosphäre und industrielle Anwendungen bedeutend ist.
Ozon, chemisch als O₃ dargestellt, ist eine triatomare Form des Sauerstoffs und bildet bei Standardbedingungen ein bläuliches Gas, welches durch einen charakteristischen stechenden Geruch auffällt. Auffällig ist die hohe Reaktivität von Ozon, wodurch es als eines der stärksten Oxidationsmittel gilt und in vielen industriellen Anwendungen sowohl nützlich als auch potenziell gefährlich ist.
Das Ozon wiegt 48 g/mol und hat eine Dichte von 2,14 g/L bei 0 °C. Es ist in Wasser besser löslich als Sauerstoff und zeigt bei Temperaturen unter 80 K die Form eines dunklen, festen Materials. Das Molekül hat eine gekrümmte Struktur, mit einer Bindungswinkel von ungefähr 116,8°. Dies führt zu einer polarisierten Bauweise, wodurch Ozon eine Dipolmoment von 0,53 D aufweist. Bei 0,01 ppm ist es in der Luft bei niedrigsten Konzentrationen nachweisbar.
Die Bildung von Ozon erfolgt hauptsächlich in der oberen Atmosphäre durch die UV-Strahlung, die molecularen Sauerstoff (O₂) spaltet, was zu einer Reaktion führt, die Ozon produziert. Diese chemischen und physischen Eigenschaften machen Ozon zu einem bedeutenden Bestandteil der Erdatmosphäre, sowohl bei der Bildung der Ozonschicht in der Stratosphäre, wo es als Schutz vor UV-Strahlen dient, als auch bei der Luftverschmutzung in Bodennähe.
Ozon hat Anwendungen in der Wasseraufbereitung, der Abgasreinigung sowie in der Lebensmittel- und Arzneimittelindustrie, jedoch sind seine reaktiven Eigenschaften ein Risiko für die Gesundheit, insbesondere in städtischen Gebieten, wo es zur Bildung von Smog beitragen kann. Die Überwachung und Kontrolle von Ozonwerten ist daher entscheidend für den Luftqualitätsmanagement und den Klimaschutz.
