Применяется для интенсификации реакций окисления в химической и металлургической промышленности; при получении водяного газа и конверсии природных газов (главным образом, метана); при низкотемпературном окислении попутных нефтяных газов; в производстве азотной кислоты из аммиака; при сварке и резке металлов; при огневом бурении твердых пород; в двигателях космических ракет; в кислородно-дыхательных аппаратах; в медицине. Получается фракционированной перегонкой жидкого воздуха; электролизом воды.
Физические и химические свойства. Бесцветный газ без запаха и вкуса. Т. плавл. -218,4°; т. кип. -183,0°; плотн. 1,429 г/л; раств. в воде 4,89 мл/100 г .(0°), 2,83 мл/100 г (25°); 2,09 мл/100 г (50°); коэфф. раств. в воде 0,033, в плазме крови 0,022 (37°). Высокоактивен, соединяется с большинством элементов. С горючими газами образует взрывчатые смеси. Жидкий О2г с пористыми горючими органическими веществами дает взрывчатые вещества «оксиликвиты». Масла в атмосфере кислорода самовозгораются.
Общий характер действия. Как недостаток, так и повышенное содержание O2 в окружающей среде ИЛИ ВО вдыхаемой газовоздушной смеси имеют большое практическое значение, особенно с развитием высотной авиации, космических полетов, глубоководных исследований, водолазных работ и т. д. Основное Проявление .токсичности Oj при нормальном давлении - поражение дыхательной путей, .главным образом легких, вплоть до отека. Возбуждение централизм нервной системы с развитием судорог характерно для действия О2 под давлением; непосредственной причиной гибели является паралич дыхательного центра. При общетоксической форме меньше страдают легкие и не так выражены судороги, но поражаются и другие органы и системы, так как О2 нарушает клеточный метаболизм, являясь общепротоплазматическим ядом (Haugaard). В развитии патологии легких .играет роль местное действие О2 («ожог легких»), а также нервно-гуморальные факторы: высокое содержание О2 в крови, нарушение функции гипофиз - кора надпочечников. Судорожная форма отравления, по-видимому, связана с раздражением как, коры, так и нижележащих отделов мозга. Сила токсического действия О2 зависит от концентрации, давления, длительности вдыхания и от индивидуальной чувствительности. По ряду данных, возможна адаптация. Низкая температура повышает выносливость животных к Ог, а физическая работа усиливает, повышает и ускоряет токсические проявления, так же как и высокое содержание СО2 в воздухе (Жиронкнн; Березин; Дионесов и др.; Зальцман; Броновицкая; Прикладовицкий).
Острое отравление. Животные. Белые мыши н крысы после пребывания в атмосфере чистого О2 погибали в течение нескольких дней (Orzechowski, Holste). На 5 день вдыхания смеси с 90% О2 у мышей - расстройство дыхания, в легких интерстициальная пневмония. После суток, проведенных в атмосфере чистого О2 (давление нормальное), у крыс - изменение структуры клеточных мембран, а при судорожной форме - дегенеративные изменения нервных клеток. Морские свинки погибали через 2-3 дня после однократного вдыхания 100% О2 и через 3-5 дней после вдыхания газовоздушной смеси с 80% О2 (Балаховский и др., Binet et al.; Felig; Schnakenburg). В атмосфере чистого О2 у кошек в течение 2-3 дней развивался смертельный отек легких (Сапов). У собак при вдыхании чистого О2 и атмосферном давлении признаки отравления возникали через 36 ч, а через 60 ч наступала гибель. При 90% О2. та же картина развивалась вдвое медленнее; при 80% О2 животные не погибали, но отравление развивалось в течение нескольких дней. Отмечалось снижение насыщенности крови О2, понижение уровня гемоглобина, полнокровие или отек легких, недостаточность правого сердца, полнокровие внутренних органов [56]. При 80-90% О2 у обезьян через 2-3 дня - сонливость или агрессивность, двигательное возбуждение, рвота; гибель на 6-9 сутки. В легких отек, воспалительные изменения (Robinson et al.). При давлении О2 .6 кгс/см2 у крыс через 50 мин обнаруживалась активация тканевого дыхания, повышенное содержание кортикоидов в крови (Мухин и др.). При 4 кгс/см2 судороги у мышат развиваются через 148, у кошек через 142, у кроликов через 104, а у собак через 33-88 мин соответственно (Жиронкин). После вдыхания О2 под давлением 8 КГС/СМ2 судороги у разных животных через 4-38 мии (Гершенович). У кроликов и кошек, вдыхавших О2 под давлением 3,7-3,8 кгс/см2, через 2 и 3 ч соответственно обнаруживались патологические изменения в легких.
Человек. Рано проявляются нарушения зрения (сужение полей зрения, расширение зрачков). Наблюдаются циркуляторные расстройства со спазмом периферических сосудов, повышение кровяного давления, учащение пульса, бледность, головокружение, оцепенение. Снижение обмена и накопление продуктов обмена (Макарцев; [56]), полнокровие, воспаление и отек легких. При атмосферном давлении смеси с 50-65 % Ог могут долго ие вызывать токсического эффекта. Вдыхание 70-80% смеси в течение 55 ч вызвало чувство стеснения в груди, снижение жизненной емкости легких, сохранявшиеся сутки (Ohlsson). После 24-часового воздействия 90% Ог у части лиц парестезии пальцев рук и ног, а после 65 ч - учащение сердцебиения, рвота, бронхит. У летчиков, пользующихся кислородной аппаратурой в полете, иногда ощущение сухости в носу и глотке, а также носовые кровотечения; эти явления могут обусловливаться сухостью и низкой температурой вдыхаемого О2 (Попов). Полагают, что вдыхание чистого О2 в течение 24-48 ч или по 16 ч в сутки длительное время не оказывает заметного вредного воздействия; однако, по другим данным, уже через 24 ч возникает чувство стеснения в груди (Behnke et al.; [56]). Вдыхание О2 под давлением 3 кгс/см2, по ряду указаний, безопасно при экспозиции 30 мин, но по другим данным, уже через час воздействия О2 под давлением 1 кгс/см2 ухудшаются нервномышечная координация, внимание, нарушается пульс. По некоторым исследованиям, давление О2 3 кгс/см2 может переноситься молодыми здоровыми людьми в течение 3 ч, но на 4 часу возникают признаки отравления. При 3,7 кгс/см2-тошнота, рвота, недомогание, сердцебиение, чувство страха, даже галлюцинации, судороги. Последние наблюдались и после 45-минутного вдыхания Ог под давлением 4-5 кгс/ем2 (Behnke et al.; Hempleman; [56]). Описан случай головокружения и рвоты при 15-минутном вдыхании чистого Ог при атмосферном давлении (Печеев). Отмечено двухстороннее воспаление легких у водолаза после З-ч пребывания при давлении О2 1,8 кгс/см2. Судороги с потерей сознания наблюдались у водолазов при вдыхании из изолирующего кислородного прибора во время декомпрессии (6-10 кгс/см2). При пребывании в течение 15 дней в атмосфере кислородно-гелиевой смеси и давлении 380 мм рт. ст. у 6 мужчин 17-22 лет не обнаруживалось патологических сдвигов, нарушения содержания электролитов, функций печени, хромосомных нарушений в лимфоцитах крови (Prince-et al.). При узком же давлении 14-суточное вдыхание Ог не вызывает признаков поражения легких (Жиронкин).
Хроническое отравление. У крыс, вдыхавших смесь с 70-80% О2 с 20 дня выявлены застойные явления и уплотнения в легких, на 26 день пало одно из 4 животных (Балаховский и др.) У морских свинок, вдыхавших смесь с 80- 82% О2 ежедневно по 2-5 ч в течение -34 дней и с 90-95% О2 пв 4 ч в течение 132 дней, не было ни клинических проявлений отравления О2, ни морфологических изменений в органах (Попов). Однако 8-часовое ежедневное пребывание в той же атмосфере в течение 90 дней вызвало дегенеративные изменения в печени. Собаки и обезьяны без особых осложнений переносили 6-§ ч ежедневного пребывания в О2 под давлением 1,2 кгс/см2 в течение нескольких недель (Pichotka, Kiihn).
Предельно допустимая концентрация. Считают, что пороговая концентрация Ог во вдыхаемом воздухе, например при кислородной терапии, должна быть в пределах 25-40% (Sevitt). По другим данным, токсическое действие не проявляется при содержании во вдыхаемой смеси 60% Ог и нормальном давлении (Senior et ah). Предельное пребывание для человека неопределенно велико при парциальном давлении О2 0,4-0,6 кгс/см2; 3-24 ч при 0,6-1,0; 45 мин-3 ч при .2,0; 15 мин - 2 ч при 3,0; 5 - 42 мин при 4,0; 10 мин при 5,0; 6 мин при 7,0 и 3 мин при 9 кгс/см2 (Кравчинский, Шистовский; Брандис и др.; Bean). Разработана формула, по которой безопасное время вдыхания человеком О3 составляет 133 ч при давлении 0,5 кгс/см2, 16 ч при 1, 170 мин при 2 и 36 мня при 3 кгс/см2 (Жироикин).
Меры предупреждения. Применение кислорода под давлением в водолазной практике должно подчиняться специально разработанным режимам, учитывающим как величину давления, так и длительность пребывания. В этих правилах указано, что при давлении 2,6-3 кгс/см2 (глубина 16-20 м) допустимо пребывание не более 20 мин. При использовании Ог в баллонах см. «Правила по устройству и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», утв. Госгортехнадзором СССР 19/V 1970 г., согл. с ВЦСПС 12/И 1970 г. и с Госстроем СССР 27/П 1970 г.; «Правила техники безопасности и производственной санитарии при производстве ацетилена, кислорода и газопламенной обработке металлов», утв. ЦК Союза рабочих машиностроения 2/1V 1963 г. с изменениями от 20/IV 1966 г. При использовании жидкого О2 см. «Правила по технике безопасности и промышленной санитарии прн производстве и потреблении жидкого кислорода» (М., 1961), а также у Колотилова и Дадыко. О мерах безопасности при использовании лечебных барокамер см. у Березина.
Определение в воздухе. Для гигиенических исследований пригоден иодо-метрический метод. Для технических целей (анализ выхлопных, дымовых и других газов) поглощают Ог щелочным раствором пирогаллола или гидросульфита.

Встречается в чистом воздухе (до 0,01 мг/м3); при образовании фотохимического смога в атмосфере городов до 2 мг/м3. Образуется при тихих электрических разрядах в воздухе; при производстве Н2О2 и электролизе воды; при сварочных работах; при действии на Ог коротковолновых излучении н потоков быстрых частиц.
Применяется для очистки питьевой воды; как бактерицидное средство в пищевой промышленности; для отбеливания бумаги, соломы, масел и др.; в производстве некоторых органических продуктов; в очень небольших концентрациях- для дезодорации воздуха.
Получается при действии тихого электрического разряда в озонаторах на кислород или воздух.
Физические и химические свойства. Бесцветный, резко пахнущий газ. Т. плавл. -251,4°; т. кип. -111,9; плотн. 2,145 г/л; коэфф. раств. в воде 0,355, В газообразном состоянии, а тем более в жидком и твердом, очень легко распадается со взрывом. Один из самых сильных окислителей. Хорошо адсорбируется силикагелем и алюмогелем, в адсорбированном состоянии намного более стоек и-безопаснее в обращении.
Общий характер действия. Полагают, что токсический эффект Оз обусловлен образованием свободных радикалов, нарушением окислительных процессов и высвобождением из тканей адреналина, норадреналина и брадикинина (Giigen, Wanner). Резко раздражающе действует на слизистые дыхательных путей - вплоть до отека легких, в развитии которого играет роль гистамин (Dixon, Mountain). Полагают, что морфологическим изменениям в легких предшествуют биохимические сдвиги, повреждающие клетки (Werthammer et al.), а также, что Оз действует на дыхательные ферменты подобно ионизирующей радиации (Brink-man, Lamberts; Gilgen, Wanner; Jaffe).
Острое отравление. Животные. Концентрация 3 мг/л убивает мелких животных в 5 мин, а летальные концентрации при экспозиции 2 ч составляют 0,03- 0,04 мг/л [56]. Для белых мышей при экспозиции 3-24 ч ЛКво = 0,0044-0,04 мг/л. Половина белых крыс погибает при вдыхании концентраций 0,028; 0,0045 и 0,001 мг/л и экспозиции 2; 3-й 44 ч соответственно (Невская; Gilgen, Wanner; Jaffe; Svirbely et al.). Отек легких у крыс наблюдался после 18 ч вдыхания 0,0012 мг/л, вдвое более низкая концентрация не вызвала патологии при экспозиции 24 ч (faittler et al.). Для морских свинок, кроликов и кошек при 3-часовом вдыхании ЛК50 = 0,01; 0,0074 и 0,007 мг/л соответственно. Отек легких у морских свинок наблюдался от концентраций 0,001-0,02 мг/л при экспозиции 2 ч (Yokoyama, Suzuki). После 3-часового вдыхания 0,0098 мг/л у кроликов отмечены структурные изменения макрофагов, угнетение их антибактериальной активности и лизис. Кроме отека легких у животных наблюдались начинающееся воспаление печени и почек, уменьшение липоидов в коре надпочечников, изменение ферментной системы гликолиза (Chow Ching, Tappel). Наиболее чувствительны мыши, менее - морские свинки, хомяки, кролики, собаки. У мышей и крыс, переживших-острое отравление, повышалась резистентность к О3 и к другим вызывающим отек легких газам и парам в течение последующих 30- 102 дней (Коффин, Гарднер; Matzen; Stokinger, Sheel; Gilgen, Wanner).
Человек. Поражение органов дыхания (от першения в горле до отека легких, в зависимости от концентрации и экспозиции). Отмечаются также раздражение слизистых глаз, нарушение аккомодации (Nasr), головная боль, чувство сжатия в груди, головокружение, снижение кровяного давления, расширение капилляров. Порог восприятия запаха, по разным данным, от 0,0004 до 0,015- 0,98 мкг/л (Эглит; Jaffe; [56]). После 1-2 ч пребывания в атмосфере с 0,0004- 0,002 мг/л О3 ощущались сухость во рту и зеве, неспособность сосредоточиться, загрудинные боли. В ночь после опыта - бессонница, позднее кашель; дурное самочувствие - в течение 2 недель (Griswold et al.). При воздействии тех же концентраций в течение 3 ч снижалась острота зрения (периферическое и ночное зрение, поля зрения, конвергенция) (Jaffe; Huber). Раздражение слизистых носа, глаз, горла наблюдается при 0,0002-0,001 мг/л. По Henschler et al., вдыхание 0,002 мг/л из-за раздражения слизистых переносится с трудом даже в течение нескольких минут. При кратковременном вдыхании 0,002-0,02 мг/л - кашель, головная боль, головокружение, учащение пульса, оцепенение, иногда упадок сердечной деятельности, длительные боли в теле [56]. По Gilgen, Wanner, вдыхание 0,008-0,009 мг/л в течение нескольких часов вызывает отек легких1. Физическая нагрузка при воздействии Оз усиливает токсический эффект.
Хроническое отравление. Животные. При 6-часовых вдыханиях 0,0002 мг/л, повторенных 268 раз за 433 дня, из всех подопытных животных (мыши, хомяки, крысы, морские свинки и собаки) кудели только крысы. Отмечались хронические бронхиты, бронхиолиты, эмфиземы у собак было только раздражение трахеи и крупных бронхов (Stokinger et al.). Повторные 4-часовые воздействия 0,00049 мг/л по 5 раз в неделю вызывали слабый отек легких у части крыс, но после 8-кратной затравки выявилась повышенная резистентность к О3 (Mittler et al.). При 0,0.003-0,0015 мг/л (6 ч в день, 4 раза в неделю, 19 недель) -снижение титруемой кислотности мочи, похудание, сдвиги в содержании креатинина, аминокислот в моче (Hathdway, Terrill). Мыши, крысы, морские свинки, собаки, обезьяны переносили вдыхание 0,0046 мг/л по 8 ч в день 5 раз в неделю в течение 6 недель без заметных прижизненных изменений. Патогистологически - утолщение альвеолярных перегородок, слущивание альвеолярного эпителия. При непрерывном 90-суточном вдыхании 0,00068 и 0,003 мг/л погибли все свинки, большинство крыс, одна обезьяна, и ни одна из собак. У погибших в легких - отек, пневмония, эмфизема; у крыс и морских свинок - воспалительные изменения в миокарде; у обезьян - эндокардит, фиброз миокарда, ожирение, очаговые, некрозы в печени, дистрофические изменения в почках. У собак - дегенерация клеток Пуркинье в мозжечке. Непрерывное вдыхание в течение 14 дней 0,008 мг/л привело к гибели всех крыс, свинок, собак, 34 мыши из 40 и 3 обезьян из 4 (Jones et al.). У крыс отмечены также угнетение активности колинэетеразы, активация коры надпочечников, повышение активности щелочкой фосфатазы в сыворотке крови, что связывалось со снижением ее в легких (Эглит; Stokinger et al.).
Человек. Хроническое действие О3 мало изучено. Наблюдаемые у рентгенологов раздражительность, головные боли относят иногда на счет действия О5, концентрации которого в рентгеновских кабинетах составляют 0,0016-0,0035 мг/л. В лабораториях спектрального анализа при 0,001-0,003 мг/л описаны раздражение слизистых, гипотония, астено-невротические состояния (Городинский). Отмечены раздражение слизистых, затруднение дыхания, сохранявшееся некоторое время и»на чистом воздухе, у работников электротехнической испытательной лаборатории. В производстве пергидроля при наличии в воздухе Оз (выше ПДК в 5-8 раз) и стаже работы 7-11 лет особенно часты жалобы на головную боль, .раздражительность и слабость, расстройство сна, боли в области сердца. Объективно - функциональные расстройства вегетативной нервной „системы, брадикардия, приглушенные тоны сердца, аритмия, нарушение сердечной проводимости, а также бронхиты, снижение легочной вентиляции. У 20% печень увеличена, болезненна; обнаружена также незначительная лейкопения (Кудряввева). При аргонодуговой сварке (концентрация О3 0,0018-0,015 мг/л) у сварщиков кашель, головная боль, носовые кровотечения (Полонская). При концентрации в воздухе городов 0,00098 мг/л у жителей не наблюдалось острых поражений легких (Wanner). Токсичность Оз сильно повышается пря одновременном воздействии окислов азота [совместное действие в 20 раз сильнее, чем действие каждого (Thorp)] и перекиси водорода (Невская; Дитерихс, Невская).
Неотложная терапия. При остром отравлении немедленно вынести пострадавшего на свежий воздух; полный покой, тепло (грелки), ингаляция увлажненного 75-80% О2, внутривенно 20 мл 40% раствора глюкозы и 10 мл 10% раствора хлористого кальция, ПЬ показаниям - сердечные средства. При раздражении дыхательных путей - ингаляция 2% раствора соды. При астмоподобных приступах-атропин, эфедрин. В опытах на животных защитный эффект при остром отравлении О3 оказывали некоторые серусодержащие соединения (H2S, БАЛ, глутатион, фенилтиомочевина, тиосульфат натрия), аскорбиновая кислота, атропин {Mittler; Fairchild et al.).
Предельно допустимая концентрация 0,1 мг/м3 [37]. При наличии в воздухе туман» H2SO4 рекомендуется снизить эту концентрацию вдвое (Невская). Ида 60-минутном пребывании в замкнутом помещении допускается 2 мг/м», а прн непрерывном 90-суточном воздействии - 0,1 мг/м3 (Кустов, Тиуиов); при непрерывном пребывании в помещении в течение 30 суток -0,196 мг/м3 (Thomas).
Индивидуальная защита. Меры предупреждения. Фильтрующий противогаз с поглотителем из KI и натронной извести. Защитная одежда (Невская). При производстве H2O2 главное- укрытие и аспирация основного оборудования электролизные ванны, фильтры, кварцевые аппараты и т. д.); вентиляция помещений уменьшение количества надсерной кислоты и возвратной H2SO4, снижение температуры воды и других растворов (Городинский; Невская). См. также «Правила устройства, эксплуатации и техники безопасности физиотерапевтических отделений (кабинетов)», утв. МЗ СССР 30/IX 1970 г.- О мерах оздоровления в рентгеновских кабинетах см. у Зольниковой и др. При сварке в атмосфере углекислого газа см. «Правила техники безопасности и производственной санитарии при электросварке в защитных газах» (Л., 1970), при аргоно-дуговой сварке - подача чистого воздуха непосредственно под щиток сварщика (Полонская). См. еще «Типовую инструкцию по технике безопасности при работе в химических лабораториях и научных учреждениях АН СССР», утв. президиумом АН СССР 15/VI 1971; а также у Дитерихса и Невской. При работе с ксеноновыми лампами - вытяжные устройства непосредственно у ламп, исключение нахождения операторов в зале при снятии спектра ламп, максимальное сокращение времени пребывания персонала в кабинах (Сагайдак и др.). Периодические, 1 раз в 12 месяцев, медицинские осмотры работающих на производстве Оз и производствах, связанных с его выделением [25]. Врочинский рекомендует рентгенографическое обследование легких.
Определение в воздухе основано на реакции О3 с KI, в результате которой образуется 1г. Последний при взаимодействии с солянокислым диметил-и-фенилендиамином образует окрашенный продукт. Чувствительность 0,4 мкг в пробе [46].