Serijski broj ozonskog elementa. Hemija spojeva

kiseonik (O) nalazi se u periodu 1, grupa VI, u glavnoj podgrupi. p-element. Elektronska konfiguracija 1s22s22p4 . Broj elektrona na vanjskom nivou je 6. Kiseonik može prihvatiti 2 elektrona i, u rijetkim slučajevima, ga odati. Valencija kiseonika 2, oksidaciono stanje -2.

Fizička svojstva: kiseonik ( O2 ) – bezbojni gas, bez mirisa i ukusa; slabo rastvorljiv u vodi, nešto teži od vazduha. Na -183 °C i 101,325 Pa, kiseonik se ukapljuje i postaje plavkaste boje. Struktura molekula: Molekul kiseonika je dvoatomski, jak u normalnim uslovima i ima magnetna svojstva. Veza u molekulu je kovalentna nepolarna. Kiseonik ima alotropsku modifikaciju - ozona(O3 ) – jače oksidaciono sredstvo od kiseonika.

Hemijska svojstva: pre završetka energetskog nivoa, kiseoniku su potrebna 2 elektrona, koje prihvata pokazujući oksidaciono stanje -2, ali u kombinaciji sa fluorom, kiseonikom OF2 -2 i O2F2 -1. Zbog svoje kemijske aktivnosti kisik stupa u interakciju s gotovo svim jednostavnim tvarima. Tvori okside i perokside s metalima:

Kiseonik ne reaguje samo sa platinom. Na povišenim i visokim temperaturama reaguje sa mnogim nemetalima:

Kiseonik nema direktnu interakciju sa halogenima. Kiseonik reaguje sa mnogim složenim supstancama:

Kiseonik karakteriziraju reakcije sagorijevanja:

Mnoge organske supstance sagorevaju u kiseoniku:

Kada se acetaldehid oksidira kisikom, dobiva se octena kiselina:

Potvrda: u laboratoriji: 1) elektrolizom vodenog rastvora alkalija: u ovom slučaju se na katodi oslobađa vodonik, a na anodi kiseonik; 2) raspadanje bertolet soli pri zagrevanju: 2KSlO3? 2KSl + 3O2?; 3) dobija se veoma čist kiseonik: 2KMnO4?K2MnO4 + MnO2 + O2?.

Pronalaženje u prirodi: kiseonik čini 47,2% mase zemljine kore. U slobodnom stanju se nalazi u atmosferskom vazduhu - 21%. Sastoji se od mnogih prirodnih minerala, velika količina se nalazi u organizmima biljaka i životinja. Prirodni kiseonik se sastoji od 3 izotopa: O(16), O(17), O(18).

primjena: koristi se u hemijskoj, metalurškoj industriji, u medicini.

24. Ozon i njegova svojstva

U čvrstom stanju kiseonik ima tri modifikacije: ?-, ?- i ?- modifikacije. ozon ( O3 ) – jedna od alotropskih modifikacija kiseonika . Struktura molekula: ozon ima nelinearnu molekularnu strukturu sa uglom između atoma od 117°. Molekul ozona ima određeni polaritet (uprkos atomima iste vrste koji formiraju molekul ozona), dijamagnetičan je jer nema nesparene elektrone.

Fizička svojstva: ozon je plavi plin sa karakterističnim mirisom; molekulska težina = 48, tačka topljenja (čvrsta materija) = 192,7 °C, tačka ključanja = 111,9 °C. Tečni i čvrsti ozon su eksplozivni, toksični i visoko rastvorljivi u vodi: na 0 °C, do 49 zapremina ozona se otapa u 100 zapremina vode.

Hemijska svojstva: Ozon je jak oksidant, oksidira sve metale, uključujući zlato - Au i platinu - Pt (i metale platinske grupe). Ozon djeluje na sjajnu srebrnu ploču, koja je trenutno prekrivena crnim srebrnim peroksidom - Ag2O2; papir navlažen terpentinom se zapali, sumporna jedinjenja metala oksidiraju u soli sumporne kiseline; mnoge boje su izmjenjene; uništava organsku materiju – dok molekula ozona odvaja jedan atom kiseonika, a ozon se pretvara u običan kiseonik. Kao i većina nemetala, pretvara niže okside u više, a sulfide njihovih metala u njihove sulfate:

Ozon oksidira kalijum jodid u molekularni jod:

Ali s vodikovim peroksidom H2O2, ozon djeluje kao redukcijski agens:

Hemijski, molekule ozona su nestabilne - ozon se može spontano razgraditi u molekularni kisik:

Potvrda: Ozon se proizvodi u ozonizatorima propuštanjem električnih iskri kroz kisik ili zrak. Stvaranje ozona iz kiseonika:

Ozon može nastati prilikom oksidacije vlažnog fosfora, smolastih tvari. detektor ozona: da bi se utvrdilo prisustvo ozona u zraku, potrebno je u zrak uroniti komad papira natopljen otopinom kalijevog jodida i škrobne paste – ako je papirić postao plav, onda je ozon prisutan u zraku. Pronalaženje u prirodi: U atmosferi se ozon stvara tokom električnih pražnjenja. primjena: Kao jak oksidant, ozon uništava razne vrste bakterija, pa se široko koristi za pročišćavanje vode i dezinfekciju zraka, a koristi se i kao sredstvo za izbjeljivanje.

Koja je formula za ozon? Pokušajmo zajedno identificirati karakteristične karakteristike ove kemikalije.

Alotropska modifikacija kiseonika

Molekularna formula ozona u hemiji O 3 . Njegova relativna molekulska težina je 48. U sastavu jedinjenja postoje tri atoma O. Pošto formula kiseonika i ozona uključuje isti hemijski element, oni se u hemiji nazivaju alotropskim modifikacijama.

Fizička svojstva

U normalnim uslovima, hemijska formula ozona je gasovita supstanca specifičnog mirisa i svetloplave boje. U prirodi se ovo hemijsko jedinjenje može osjetiti dok hodate kroz borovu šumu nakon grmljavine. Pošto je formula ozona O3, on je 1,5 puta teži od kiseonika. U poređenju sa O 2, rastvorljivost ozona je mnogo veća. Na nultoj temperaturi, 49 zapremina se lako rastvara u 100 zapremina vode. U malim koncentracijama, tvar nema svojstvo toksičnosti, ozon je otrov samo u značajnim količinama. Najvećom dozvoljenom koncentracijom smatra se 5% količine O 3 u zraku. U slučaju jakog hlađenja lako se ukapljuje, a kada temperatura padne na -192 stepena postaje čvrsta.

U prirodi

Molekul ozona, čija je formula gore predstavljena, prirodno nastaje tokom munje iz kisika. Osim toga, O 3 nastaje tokom oksidacije četinarske smole, uništava štetne mikroorganizme i smatra se korisnim za ljude.

Dobivanje u laboratoriji

Kako možete dobiti ozon? Supstanca čija je formula O 3 nastaje prolaskom električnog pražnjenja kroz suhi kisik. Proces se provodi u posebnom uređaju - ozonatoru. Zasnovan je na dvije staklene cijevi koje su umetnute jedna u drugu. Unutra je metalna šipka, spolja spirala. Nakon spajanja na visokonaponsku zavojnicu, između vanjske i unutrašnje cijevi dolazi do pražnjenja, a kisik se pretvara u ozon. Element čija je formula predstavljena kao spoj s kovalentnom polarnom vezom potvrđuje alotropiju kisika.

Proces pretvaranja kiseonika u ozon je endotermna reakcija koja uključuje značajne troškove energije. Zbog reverzibilnosti ove transformacije, uočava se razgradnja ozona, što je praćeno smanjenjem energije sistema.

Hemijska svojstva

Formula za ozon objašnjava njegovu oksidacijsku moć. U stanju je da stupi u interakciju sa raznim supstancama, dok gubi atom kiseonika. Na primjer, u reakciji s kalijevim jodidom u vodenom mediju, oslobađa se kisik i nastaje slobodni jod.

Molekularna formula ozona objašnjava njegovu sposobnost da reaguje sa gotovo svim metalima. Izuzetak su zlato i platina. Na primjer, nakon prolaska metalnog srebra kroz ozon, uočava se njegovo pocrnjenje (nastaje oksid). Pod djelovanjem ovog jakog oksidanta uočava se uništavanje gume.

U stratosferi ozon nastaje djelovanjem UV zračenja sa Sunca, formirajući ozonski omotač. Ova ljuska štiti površinu planete od negativnih efekata sunčevog zračenja.

Biološki efekat na organizam

Povećana oksidaciona sposobnost ove gasovite supstance, stvaranje slobodnih radikala kiseonika ukazuju na njenu opasnost za ljudski organizam. Kakvu štetu ozon može nanijeti osobi? Oštećuje i iritira tkiva disajnih organa.

Ozon djeluje na holesterol koji se nalazi u krvi, uzrokujući aterosklerozu. Dužim boravkom osobe u okruženju koje sadrži povećanu koncentraciju ozona, razvija se muška neplodnost.

U našoj zemlji ovaj oksidant spada u prvu (opasnu) klasu štetnih materija. Njegova prosječna dnevna MPC ne bi trebala prelaziti 0,03 mg po kubnom metru.

Toksičnost ozona, mogućnost njegove upotrebe za uništavanje bakterija i plijesni, aktivno se koristi za dezinfekciju. Stratosferski ozon je odličan zaštitni ekran za zemaljski život od ultraljubičastog zračenja.

O prednostima i štetnosti ozona

Ova supstanca se nalazi u dva sloja Zemljine atmosfere. Troposferski ozon je opasan za živa bića, negativno utiče na usjeve, drveće i sastavni je dio urbanog smoga. Stratosferski ozon donosi određenu korist osobi. Njegovo razlaganje u vodenoj otopini ovisi o pH, temperaturi i kvaliteti medija. U medicinskoj praksi koristi se ozonizirana voda različitih koncentracija. Ozonoterapija podrazumijeva direktan kontakt ove supstance sa ljudskim tijelom. Ova tehnika je prvi put korišćena u devetnaestom veku. Američki istraživači analizirali su sposobnost ozona da oksidira štetne mikroorganizme i preporučili liječnicima da ovu supstancu koriste u liječenju prehlade.

Kod nas je ozonoterapija počela da se primenjuje tek krajem prošlog veka. U terapeutske svrhe, ovaj oksidant ispoljava karakteristike snažnog bioregulatora, koji je u stanju da poveća efikasnost tradicionalnih metoda, kao i da se dokaže kao efikasan nezavisni agens. Nakon razvoja tehnologije ozonoterapije, doktori imaju priliku da se efikasno nose sa mnogim bolestima. U neurologiji, stomatologiji, ginekologiji, terapiji stručnjaci koriste ovu supstancu za borbu protiv raznih infekcija. Ozonoterapiju karakteriše jednostavnost metode, njena efikasnost, odlična podnošljivost, bez nuspojava i niska cena.

Zaključak

Ozon je snažan oksidacijski agens sposoban da se bori protiv štetnih mikroba. Ovo svojstvo se široko koristi u modernoj medicini. U kućnoj terapiji ozon se koristi kao protuupalno, imunomodulatorno, antivirusno, baktericidno, antistresno, citostatsko sredstvo. Zbog svoje sposobnosti obnavljanja poremećaja metabolizma kisika, daje odlične mogućnosti za terapijsku i profilaktičku medicinu.

Među inovativnim metodama baziranim na oksidacijskoj sposobnosti ovog spoja izdvajamo intramuskularnu, intravensku, potkožnu primjenu ove tvari. Na primjer, tretiranje rana, gljivičnih lezija kože, opekotina mješavinom kisika i ozona prepoznato je kao efikasna tehnika.

U visokim koncentracijama, ozon se može koristiti kao hemostatsko sredstvo. U niskim koncentracijama pospješuje popravak, zacjeljivanje, epitelizaciju. Ova supstanca, rastvorena u fiziološkom rastvoru, odlično je sredstvo za rehabilitaciju vilice. U modernoj evropskoj medicini mala i velika autohemoterapija je postala široko rasprostranjena. Obje metode povezane su s unošenjem ozona u tijelo, koristeći njegovu oksidacijsku sposobnost.

U slučaju velike autohemoterapije, pacijentu se u venu ubrizgava otopina ozona određene koncentracije. Mala autohemoterapija karakterizira intramuskularno ubrizgavanje ozonirane krvi. Osim u medicini, ovo snažno oksidacijsko sredstvo je traženo i u kemijskoj proizvodnji.

Koja je korist od ozona?

Ozon, kao jako oksidaciono sredstvo, ima široku primenu u različitim oblastima našeg života. Koristi se u medicini, industriji, svakodnevnom životu.

Šta je ozonski gas?

Za vreme grmljavine, kada električna pražnjenja munje „probiju“ atmosferu, nastali ozon osećamo kao svež vazduh. Ozon zaista čisti naš vazduh! Budući da je jak oksidant, razlaže mnoge toksične nečistoće u atmosferi u jednostavne sigurne spojeve, čime dezinficira zrak. Zato nakon grmljavine osjećamo prijatnu svježinu, lako dišemo i jasnije vidimo sve oko sebe, a posebno plavetnilo neba.

Ozon je plin plave boje sa karakterističnim mirisom i vrlo jakim oksidantom. Molekularna formula ozona je O3. Teži je od kiseonika i našeg uobičajenog vazduha.

Shema proizvodnje ozona je sljedeća: pod utjecajem električnog pražnjenja dio molekula kisika O2 se raspada na atome, zatim se atomski kisik spaja s molekularnim kisikom i nastaje ozon O3. U prirodi se ozon formira u stratosferi pod uticajem ultraljubičastog zračenja sunca, kao i tokom električnih pražnjenja u atmosferi.

Uređaji za ozoniranje u domaćinstvu daju sigurnu koncentraciju ozona za ljude. Uz pomoć ćete uvijek disati svjež i čist zrak

Gdje se danas koristi ozon?

Najčešća aplikacija- za prečišćavanje vode. Ozon efikasno uništava bakterije i viruse, eliminiše organsko zagađenje vode, eliminiše mirise, konzerve
koristiti kao sredstvo za izbjeljivanje.

Posebnu ulogu ima ozon u prehrambenoj industriji. Kao visoko dezinfekciono i hemijski bezbedno sredstvo, koristi se za sprečavanje biološkog rasta neželjenih organizama u namirnicama.
i na tehnološkoj opremi za hranu. Ozon ima sposobnost da ubija mikroorganizme bez stvaranja novih štetnih hemikalija.

Sve hemikalije koje se nalaze u vazduhu, reagujući sa ozonom, razlažu se na bezopasna jedinjenja: ugljen-dioksid, vodu i kiseonik.

za šta je to potrebno?

1. Prečišćavanje vazduha u stambenim prostorijama, u kupatilima i toaletima.
2. Uklanjanje neprijatnih mirisa u frižideru, plakarima, ostavama itd.
3. Prečišćavanje vode za piće, ozoniranje kada, akvarijuma.
4. Prerada hrane (povrće, voće, jaja, meso, riba).
5. Dezinfekcija i uklanjanje prljavštine i neprijatnih mirisa pri pranju veša.
6. Kozmetološki zahvat, njega usne duplje, kože lica, ruku i stopala.
7. Uklanjanje mirisa duvanskog dima, boje, laka

Ozon u medicini

Ozon u terapijskim dozama djeluje kao imunomodulatorno, protuupalno, baktericidno, antivirusno, fungicidno, cistostatsko, antistresno i analgetično sredstvo.

Ozonoterapija se uspješno koristi u gotovo svim područjima medicine: u hitnoj i gnojnoj hirurgiji, opštoj i infektivnoj terapiji, ginekologiji, urologiji,
dermatologija, hepatologija, gastroenterologija, stomatologija, kozmetologija itd.

Koji su efekti terapije ozonom?

1. Aktivacija procesa detoksikacije. Dolazi do supresije aktivnosti vanjskih i unutrašnjih toksina.
2. Aktivacija metaboličkih procesa (metabolički procesi).
3. Normalizacija procesa lipidne peroksidacije (metabolički procesi masti).

Upotreba ozona povećava potrošnju glukoze u tkivima i organima, povećava zasićenost krvne plazme kiseonikom, smanjuje stepen gladovanja kiseonikom,
poboljšava mikrocirkulaciju.

Ozon ima pozitivan učinak na metabolizam jetre i bubrega, podržava rad srčanog mišića, smanjuje brzinu disanja i povećava respiratorni volumen.

Pozitivan učinak ozona na osobe sa oboljenjima kardiovaskularnog sistema (smanjuje se nivo holesterola u krvi, smanjuje se rizik od tromboze, aktivira se proces "disanja" ćelije).

Ozonoterapija u liječenju herpes omogućava vam značajno smanjenje tijeka i doze antivirusnih lijekova.

At smanjen imunitet ozonoterapija stimuliše otpornost organizma na bolesti kao npr gripa, tonzilitis, SARS, akutne respiratorne infekcije tako popularan u jesen i zimu.

kada je bolestan" sindrom hroničnog umora uzrokovano citomegalovirus i herpes virus, ozonoterapija pomaže da se riješite glavobolje, umora, povećava efikasnost i ukupnu vitalnost. Ozonoterapija daje isti učinak u liječenju običnog umora, kroničnog nedostatka sna, preopterećenosti, gotovo trenutno ublažavajući sindrome.

Ozonoterapija (autohemoterapija ozonom) se široko koristi u kozmetologija za korekcija bora opšte "podmlađivanje" kože, tretman problematične kože i akne, uključujući tinejdžerske, osip od akni.

Uz pomoć ozona višak kilograma ide odlično! U cilju smanjenja težine, izlječenja celulita i uklanjanja volumena na stomaku, bedrima, zadnjici preporučuje se sistemska i lokalna upotreba ozona.

Postoje li kontraindikacije za primjenu ozonoterapije?

Da, postoje kontraindikacije. Stoga budite vrlo oprezni pri propisivanju terapije ozonom, posavjetujte se sa svojim ljekarom, razgovarajte o načinima i metodama izlaganja, mogućim reakcijama organizma.

Ozonoterapija se ne smije primjenjivati ​​kod akutnog infarkta miokarda, unutrašnjih krvarenja, hipertireoze, sklonosti konvulzijama, trombocitopenije.

DEFINICIJA

Ozon je alotropska modifikacija kiseonika. U normalnom stanju je svijetloplavi plin, u tekućem stanju je tamnoplav, au čvrstom stanju je tamnoljubičast (do crn).

Može ostati u stanju prehlađene tečnosti do temperature (-250 o C). slabo rastvorljiv u vodi, bolje u tetrahloridu i raznim fluorohlorougljicima. Veoma jak oksidant.

Hemijska formula ozona

Hemijska formula ozona- O 3 . Pokazuje da molekul ove supstance sadrži tri atoma kiseonika (Ar = 16 a.m.u.). Prema hemijskoj formuli možete izračunati molekularnu težinu ozona:

Mr(O 3) \u003d 3 × Ar (O) = 3 × 16 = 48

Strukturna (grafička) formula ozona

Ilustrativnije je strukturna (grafička) formula ozona. Pokazuje kako su atomi međusobno povezani unutar molekula (slika 1).

Rice. 1. Struktura molekula ozona.

Elektronska formula , pokazujući raspodjelu elektrona u atomu po energetskim podnivoima, prikazano je u nastavku:

16 O 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4

Takođe pokazuje da kiseonik, koji čini ozon, pripada elementima p-familije, kao i broj valentnih elektrona - na spoljašnjem energetskom nivou ima 6 elektrona (3s 2 3p 4).

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

PRIMJER 2

Holandski fizičar Van Marum je 1785. godine, dok je provodio eksperimente sa elektricitetom, skrenuo pažnju na miris prilikom stvaranja varnica u električnoj mašini i na oksidacionu sposobnost vazduha nakon prolaska električnih varnica kroz nju.

Godine 1840. njemački naučnik Sheinbein, koji se bavio hidrolizom vode, pokušao je da je razgradi na kisik i vodonik pomoću električnog luka. A onda je otkrio da je nastao novi, do sada nepoznat nauci, gas specifičnog mirisa. Naziv "ozon" je plinu dao Sheinbein zbog njegovog karakterističnog mirisa, a potiče od grčke riječi "osien", što znači "miris".

Godine 1857., uz pomoć "savršene cijevi magnetske indukcije" koju je kreirao Werner von Siemens, izgrađena je prva tehnička ozonska instalacija. Siemens je 1901. godine izgradio prvu hidroelektranu sa generatorom ozona u Wiesbandu.

Istorijski gledano, upotreba ozona je počela sa instalacijama za pripremu vode za piće, kada je 1898. godine testirano prvo pilot postrojenje u gradu Saint Maur (Francuska). Već 1907. godine izgrađeno je prvo postrojenje za ozoniranje vode u gradu Bon Voyage (Francuska), za potrebe grada Nice. Godine 1911. puštena je u rad stanica za ozoniranje pitke vode u Sankt Peterburgu (trenutno ne radi). Godine 1916. bilo je već 49 instalacija za ozoniranje vode za piće.

Do 1977. godine, više od 1.000 instalacija je bilo u funkciji širom svijeta. Ozon je postao široko rasprostranjen tek u posljednjih 30 godina, zahvaljujući pojavi pouzdanih i kompaktnih uređaja za njegovu sintezu – ozonizatora (generatora ozona).

Trenutno se 95% vode za piće u Evropi tretira ozonom. SAD su u procesu prelaska s hloriranja na ozoniranje. U Rusiji postoji nekoliko velikih stanica (u Moskvi, Nižnjem Novgorodu i drugim gradovima).

2. Ozon i njegova svojstva

Mehanizam nastanka i molekularna formula ozona

Poznato je da se molekul kiseonika sastoji od 2 atoma: O2. Pod određenim uslovima, molekul kiseonika može da se disocira, tj. razgrađuju se na 2 odvojena atoma. U prirodi se ovi uslovi stvaraju tokom grmljavine tokom pražnjenja atmosferskog elektriciteta, a u gornjim slojevima atmosfere, pod uticajem ultraljubičastog zračenja sunca (ozonski omotač Zemlje). Mehanizam nastanka i molekularna formula ozona. Međutim, atom kisika ne može postojati odvojeno i teži ponovnom grupiranju. U toku takvog preuređivanja nastaju 3-atomske molekule.

Molekul ozona Molekul koji se sastoji od 3 atoma kiseonika, nazvan ozon ili aktivirani kiseonik, je alotropska modifikacija kiseonika i ima molekulsku formulu O3 (d = 1,28 A, q = 116,5°).

Treba napomenuti da je veza trećeg atoma u molekulu ozona relativno slaba, što uzrokuje nestabilnost molekula u cjelini i njegovu sklonost samoraspadu.

Svojstva ozona

Ozon O3 je plavkasti plin karakterističnog oštrog mirisa, molekulske težine 48 g/mol; gustina u odnosu na vazduh 1,657 (ozon je teži od vazduha); gustina na 0°C i pritisak 0,1 MPa 2,143 kg/m3. Dobivanje ozona

U niskim koncentracijama na nivou od 0,01-0,02 mg/m3 (pet puta niže od maksimalno dozvoljene koncentracije za ljude), ozon daje vazduhu karakterističan miris svježine i čistoće. Tako, na primjer, nakon grmljavine, suptilni miris ozona je uvijek povezan s čistim zrakom.

Kao što je već spomenuto, molekul ozona je nestabilan i ima svojstvo samoraspadanja. Upravo zbog ovog svojstva ozon je snažan oksidant i izuzetno efikasan dezinficijens.

Oksidacijski potencijal ozona

Mjera efikasnosti oksidacijskog sredstva je njegov elektrohemijski (oksidacijski) potencijal, izražen u voltima. Ispod su vrijednosti elektrohemijskog potencijala različitih oksidacijskih sredstava u usporedbi s ozonom:

Tabela pokazuje da je ozon najjači od svih oksidatora koji se koriste u tretmanu vode.

Aplikacija na licu mjesta

Nestabilnost ozona zahtijeva njegovu upotrebu direktno na mjestu proizvodnje. Ozon nije podložan pakovanju, skladištenju i transportu.

Rastvorljivost ozona u vodi

U skladu s Henryjevim zakonom, koncentracija ozona u vodi raste s povećanjem koncentracije ozona u plinovitoj fazi pomiješanoj s vodom. Osim toga, što je temperatura vode viša, to je niža koncentracija ozona u vodi.

Rastvorljivost ozona u vodi veća je od rastvorljivosti kiseonika, ali je 12 puta manja od rastvorljivosti hlora. Ako uzmemo u obzir 100% ozon, onda je njegova granična koncentracija u vodi 570 mg/l pri temperaturi vode od 20C. Koncentracija ozona u gasu na izlazu savremenih postrojenja za ozoniranje dostiže 14% težinski. Ispod je ovisnost koncentracije ozona otopljenog u destilovanoj vodi o koncentraciji ozona u plinu i temperaturi vode.

Samorazgradnja ozona u vodi i vazduhu

Brzina razgradnje ozona u zraku ili vodi se procjenjuje korištenjem poluraspada, tj. vrijeme potrebno da se koncentracija ozona prepolovi.

Samorazgradnja ozona u vodi (pH 7)

Samorazgradnja ozona u zraku

Iz tabela se može vidjeti da su vodene otopine ozona mnogo manje stabilne od plinovitog ozona. Podaci o raspadu ozona u vodi dati su za čistu vodu bez otopljenih i suspendiranih nečistoća. Brzina raspada ozona u vodi se višestruko povećava u sljedećim slučajevima:

1. u prisustvu nečistoća u vodi, oksidiranih ozonom (hemijska potražnja vode u ozonu)
2. sa povećanom zamućenjem vode, jer na granici između čestica i vode, reakcije samorazgradnje ozona se odvijaju brže (kataliza)
3. kada su izloženi UV zračenju vode

3. Metode za proizvodnju ozona

Trenutno se široko koriste 2 metode stvaranja ozona:

*UV zračenje

* pod uticajem tihog (tj. difuznog, bez stvaranja varnica) koronskog pražnjenja

1. UV zračenje

Ozon se može formirati u blizini UV lampi, ali samo u malim koncentracijama (0,1% po težini).

2. Korona pražnjenje

Na isti način na koji se ozon proizvodi električnim pražnjenjem tokom grmljavine, velike količine ozona se proizvode u modernim električnim generatorima ozona. Ova metoda se zove koronsko pražnjenje. Visok napon se propušta kroz mlaz gasa koji sadrži kiseonik. Energija visokog napona dijeli O2 molekul kisika na 2 O atoma, koji se spajaju s molekulom O2 i formiraju O3 ozon.

Čisti kiseonik koji ulazi u generator ozona može se zamijeniti okolnim zrakom koji sadrži visok postotak kisika.

Ova metoda povećava sadržaj ozona na 10-15 tež.%.

Potrošnja energije: 20 - 30 W/g O3 za zrak 10 - 15 W/g O3 za kisik

4. Upotreba ozona za prečišćavanje i dezinfekciju vode

Dezinfekcija vode

Ozon uništava sve poznate mikroorganizme: bakterije, viruse, protozoe, njihove spore, ciste, itd.; dok je ozon 51% jači od hlora i djeluje 15-20 puta brže. Polio virus umire pri koncentraciji ozona od 0,45 mg / l nakon 2 minute, a od klora - samo 3 sata pri 1 mg / l.

Ozon djeluje na sporne oblike bakterija 300-600 puta jače od hlora.

Ozon uništava redoks sistem bakterija i njihovu protoplazmu.

Biološki smrtonosni koeficijenti (BL*) pri upotrebi različitih dezinficijensa

*Što je veći BLC, to je moćnije sredstvo za dezinfekciju

Poređenje sredstava za dezinfekciju

Dezodoracija vode

Ozoniranjem se oksidiraju organske i mineralne nečistoće koje su izvor mirisa i okusa. Voda tretirana ozonom sadrži više kiseonika i ima ukus sveže izvorske vode.

Završna priprema vode za piće na linijama za flaširanje
Ozoniranje na liniji za flaširanje. Pročišćena i pripremljena za flaširanje vode, zasićena ozonom, potpuno dezinficirana i relativno kratko sama stiče dezinfekciona svojstva. Time se povećava mikrobiološka sigurnost procesa flaširanja, ozonirana voda pouzdano sterilizira zidove posude, čep i zračni otvor ispod čepa. Rok trajanja vode nakon ozoniranja se višestruko povećava. Posebno je efikasan kombinovani tretman vode ozonom u kombinaciji sa ispiranjem posude.

Oksidacija gvožđa, mangana, vodonik sulfida

Gvožđe, mangan i sumporovodik lako oksidiraju ozon. U tom slučaju željezo prelazi u nerastvorljivi hidroksid, koji se zatim lako zadržava u filterima. Mangan se oksidira do permanganatnog jona, koji se lako uklanja na ugljenim filterima. Vodonik sulfid, sulfidi i hidrosulfidi se pretvaraju u bezopasne sulfate. Proces oksidacije i formiranja filtrabilnih sedimenata tokom ozoniranja teče u prosjeku 250 puta brže nego tijekom aeracije. Posebno je efikasna upotreba ozona za odmrzavanje voda koje sadrže gvožđe-organske komplekse i bakterijske oblike gvožđa, mangana i vodonik sulfida.

Prečišćavanje površinskih voda od antropogenih nečistoća

Ozoniranje prethodno bistrene vode praćeno filtracijom kroz aktivni ugljen pouzdan je način prečišćavanja površinske vode od fenola, naftnih derivata, pesticida i teških metala (oksidaciono-sorpcioni tretman).

Prečišćavanje i dezinfekcija vode u peradarskim farmama i farmama

Ozoniranje na farmi peradi. Opskrba ozonom dezinficiranom vodom u posudama za piće za perad i životinje ne samo da pomaže u smanjenju incidencije i rizika od masovnih epidemija, već također uzrokuje ubrzano povećanje tjelesne težine kod ptica i životinja.

Pročišćavanje i dezinfekcija otpadnih voda

Ozon izbjeljuje otpadne vode.

Uz pomoć ozoniranja, otpadne vode se mogu uskladiti sa strogim zahtjevima ribljih akumulacija za sadržajem fenola, naftnih derivata i surfaktanata, kao i mikrobiološkim pokazateljima.

Ozoniranje vode za dezinfekciju hrane i opreme

Kao što je već spomenuto, rok trajanja ozonizirane vode tijekom procesa flaširanja značajno se povećava zbog činjenice da proizvodna voda poprima svojstva otopine za dezinfekciju.

Tokom prerade hrane, kontaminirana oprema stvara bakterije koje su izvor jakih mirisa truljenja i truljenja. Ispiranje opreme ozoniranom vodom nakon uklanjanja veće količine zagađivača dovodi do dezinfekcije površina, osvježavajućeg efekta na zrak u prostoriji i poboljšanja općeg sanitarno-higijenskog stanja proizvodnje.

Ozoniranje za sanitaciju. Voda za dezinfekciju opreme, za razliku od ozoniranja vode prije flaširanja, stvara veće koncentracije ozona.

Slično, riba i plodovi mora, leševi peradi i povrće mogu se tretirati ozoniziranom vodom prije pakiranja. Vijek trajanja prerađenih proizvoda prije skladištenja se povećava, a njihov izgled nakon skladištenja malo se razlikuje od svježih proizvoda.

5. Sigurnosni aspekti u radu opreme za ozon

Plinoviti ozon je toksičan i može uzrokovati opekotine gornjih dišnih puteva i trovanje (kao i svako drugo jako oksidacijsko sredstvo).

Maksimalna dozvoljena koncentracija (MAC) ozona u vazduhu radnog prostora regulisana je GOST 12.1.005 "Opšti sanitarni i higijenski zahtevi za vazduh radnog prostora", prema kojem je 0,1 mg/m3.

Miris ozona osoba fiksira u koncentracijama od 0,01-0,02 mg/m3, što je 5-10 puta manje od MPC, tako da pojava blagog mirisa ozona u prostoriji nije alarmni signal. Da bi se osigurala pouzdana kontrola sadržaja ozona u proizvodnoj prostoriji, potrebno je instalirati gasne analizatore koji omogućavaju praćenje koncentracije ozona i, u slučaju prekoračenja MPC, pravovremeno poduzeti mjere za njegovo smanjenje na siguran nivo.

Svaka tehnološka shema koja sadrži opremu za ozon mora biti opremljena separatorom plina, kroz koji višak (neotopljenog) ozona ulazi u katalitički destruktor, gdje se razlaže na kisik. Takav sistem eliminiše protok ozona u vazduh proizvodne prostorije.

Jer ozon je najjači oksidant, svi plinovodi moraju biti izrađeni od materijala otpornih na ozon kao što su nehrđajući čelik i fluoroplastika.