Ózon elem sorozatszáma. Összetett kémia

Oxigén (O) az 1. periódusban, a VI. csoportban, a fő alcsoportban áll. p-elem. Elektronikus konfiguráció 1s22s22p4 . A külső szinten lévő elektronok száma 6. Az oxigén 2 elektront tud befogadni, és ritka esetekben leadni. Oxigén vegyérték 2, oxidációs állapot -2.

Fizikai tulajdonságok: oxigén ( O2 ) - színtelen gáz, szagtalan és íztelen; vízben gyengén oldódik, a levegőnél kissé nehezebb. -183 °C-on és 101,325 Pa-on az oxigén elfolyósodik, kékes színűvé válik. Molekula szerkezete: Az oxigénmolekula kétatomos, normál körülmények között erős, és mágneses tulajdonságokkal rendelkezik. A molekulában lévő kötés kovalens, nem poláris. Az oxigénnek allotróp módosulata van - ózon(O3 ) – erősebb oxidálószer, mint az oxigén.

Kémiai tulajdonságok: az energiaszint teljesülése előtt az oxigénnek 2 elektronra van szüksége, amit -2 oxidációs állapotot mutatva fogad be, de fluorral, oxigénnel OF2 -2 és O2F2 -1 kombinációban. Kémiai aktivitásának köszönhetően az oxigén szinte minden egyszerű anyaggal kölcsönhatásba lép. Fémekkel oxidokat és peroxidokat képez:

Az oxigén nem csak a platinával lép reakcióba. Magas és magas hőmérsékleten számos nemfémmel reagál:

Az oxigén nem lép kölcsönhatásba közvetlenül a halogénekkel. Az oxigén számos összetett anyaggal reagál:

Az oxigént égési reakciók jellemzik:

Sok szerves anyag ég el oxigénben:

Amikor az acetaldehidet oxigénnel oxidáljuk, ecetsavat kapunk:

Nyugta: laboratóriumban: 1) lúg vizes oldatának elektrolízisével: ebben az esetben a katódon hidrogén, az anódon pedig oxigén szabadul fel; 2) a berthollet só bomlása hevítéskor: 2KSlO3?2KSl + 3O2?; 3) nagyon tiszta oxigént kapunk: 2KMnO4? K2MnO4 + MnO2 + O2?.

Megtalálás a természetben: Az oxigén a földkéreg tömegének 47,2%-át teszi ki. Szabad állapotban a légköri levegőben található - 21%. Számos természetes ásványi anyag része, hatalmas mennyiségben megtalálható a növények és állatok szervezetében. A természetes oxigén 3 izotópból áll: O(16), O(17), O(18).

Alkalmazás: használják a vegyiparban, kohászati ​​iparban, az orvostudományban.

24. Az ózon és tulajdonságai

Szilárd állapotban az oxigénnek három változata van: a-, ?- és ?- módosulat. ózon ( O3 ) – az oxigén egyik allotróp módosulata . Molekula szerkezete: Az ózon molekulaszerkezete nem lineáris, az atomok közötti szög 117°. Az ózonmolekula bizonyos polaritással rendelkezik (az ózonmolekulát alkotó azonos típusú atomok ellenére), diamágneses, mivel nincsenek párosítatlan elektronjai.

Fizikai tulajdonságok: az ózon jellegzetes szagú kék gáz; molekulatömeg = 48, olvadáspont (szilárd anyag) = 192,7 °C, forráspont = 111,9 °C. A folyékony és szilárd ózon robbanásveszélyes, mérgező és vízben nagyon jól oldódik: 0 °C-on 100 térfogat vízben legfeljebb 49 térfogatrész ózon oldódik.

Kémiai tulajdonságok: Az ózon erős oxidálószer, minden fémet oxidál, beleértve az aranyat - Au-t és platinát - Pt-t (és a platinacsoport fémeit). Az ózon egy fényes ezüstlemezre hat, amelyet azonnal bevonnak fekete ezüst-peroxiddal - Ag2O2; a terpentinnel megnedvesített papír meggyullad, a fémek kénvegyületei kénsavsóvá oxidálódnak; sok festék elszíneződött; tönkreteszi a szerves anyagokat – miközben az ózonmolekula egy oxigénatomot leválaszt, és az ózon közönséges oxigénné alakul. A legtöbb nemfémhez hasonlóan az alacsonyabb oxidokat magasabb rendűekké, a fémeik szulfidjait pedig szulfátokká alakítja át:

Az ózon a kálium-jodidot molekuláris jóddá oxidálja:

A H2O2 hidrogén-peroxiddal azonban az ózon redukálószerként működik:

Kémiailag az ózonmolekulák instabilok - az ózon képes spontán lebomlani molekuláris oxigénné:

Nyugta: Az ózont az ózonizálókban állítják elő elektromos szikrák oxigénen vagy levegőn keresztül történő átengedésével. Ózon képződése oxigénből:

Nedves foszfor, gyantaszerű anyagok oxidációja során ózon képződhet. Ózon érzékelő: az ózon levegőben való jelenlétének azonosításához kálium-jodid és keményítőpaszta oldatába mártott papírdarabot kell a levegőbe meríteni - ha a papírdarab kékre vált, akkor ózon van a levegőben. Megtalálás a természetben: A légkörben elektromos kisülések során ózon képződik. Alkalmazás: Erős oxidálószerként az ózon elpusztítja a különféle baktériumokat, ezért széles körben használják víz tisztítására és levegő fertőtlenítésére, valamint fehérítőszerként használják.

Mi az ózon képlete? Próbáljuk meg együtt azonosítani ennek a vegyi anyagnak a megkülönböztető jellemzőit.

Az oxigén allotróp módosulása

Az ózon molekulaképlete a kémiában O 3 . Relatív molekulatömege 48. A vegyület összetételében három O atom található.Mivel az oxigén és az ózon képlete ugyanazt a kémiai elemet tartalmazza, ezeket a kémiában allotróp módosulásoknak nevezik.

Fizikai tulajdonságok

Normál körülmények között az ózon kémiai képlete egy speciális szagú és világoskék színű gáz halmazállapotú anyag. A természetben ez a kémiai vegyület érezhető, amikor egy fenyőerdőben sétálunk egy zivatar után. Mivel az ózon képlete O 3, 1,5-szer nehezebb, mint az oxigén. Az O 2 -hoz képest az ózon oldhatósága sokkal nagyobb. Nulla hőmérsékleten 49 térfogatrész könnyen oldódik 100 térfogat vízben. Kis koncentrációban az anyagnak nincs toxikus tulajdonsága, az ózon csak jelentős mennyiségben méreg. A megengedett legnagyobb koncentráció a levegőben lévő O 3 mennyiségének 5%-a. Erős hűtés esetén könnyen cseppfolyósodik, és amikor a hőmérséklet -192 fokra süllyed, szilárd anyaggá válik.

A természetben

Az ózonmolekula, amelynek képletét fentebb bemutattuk, a természetben oxigén villámkisülése során képződik. Ezen túlmenően a tűlevelű gyanta oxidációja során O 3 képződik, elpusztítja a káros mikroorganizmusokat, és jótékony hatású az ember számára.

Beszerzés a laboratóriumban

Hogyan szerezhetsz ózont? Az O 3 képletû anyag úgy keletkezik, hogy elektromos kisülést vezetünk át száraz oxigénen. A folyamatot egy speciális eszközben - egy ozonátorban - hajtják végre. Két üvegcsőre épül, amelyeket egymásba helyeznek. Belül fémrúd, kívül spirál. A nagyfeszültségű tekercshez való csatlakoztatás után kisülés lép fel a külső és a belső cső között, és az oxigén ózonná alakul. Egy elem, amelynek képlete kovalens poláris kötéssel rendelkező vegyület, megerősíti az oxigén allotrópiáját.

Az oxigén ózonná alakításának folyamata endoterm reakció, amely jelentős energiaköltséggel jár. Ennek az átalakulásnak a visszafordíthatósága miatt ózonbomlás figyelhető meg, ami a rendszer energiájának csökkenésével jár együtt.

Kémiai tulajdonságok

Az ózon képlete megmagyarázza annak oxidáló erejét. Képes kölcsönhatásba lépni különféle anyagokkal, miközben oxigénatomot veszít. Például egy vizes közegben kálium-jodiddal végzett reakció során oxigén szabadul fel és szabad jód képződik.

Az ózon molekulaképlete megmagyarázza, hogy szinte minden fémmel reagál. Ez alól kivétel az arany és a platina. Például a fémezüst ózonon való átengedése után megfigyelhető a feketedése (oxid képződik). Ennek az erős oxidálószernek a hatására a gumi tönkremenetele figyelhető meg.

A sztratoszférában a Nap UV-sugárzásának hatására ózon képződik, ózonréteget képezve. Ez a héj védi a bolygó felszínét a napsugárzás negatív hatásaitól.

Biológiai hatás a szervezetre

Ennek a gáznemű anyagnak a megnövekedett oxidáló képessége, a szabad oxigéngyökök képződése jelzi az emberi szervezetre való veszélyességét. Milyen károkat okozhat az ózon az emberben? Károsítja és irritálja a légzőszervek szöveteit.

Az ózon a vérben lévő koleszterinre hat, érelmeszesedést okozva. Ha egy személy hosszú ideig tartózkodik olyan környezetben, amely megnövekedett ózonkoncentrációt tartalmaz, akkor férfi meddőség alakul ki.

Hazánkban ez az oxidálószer a káros anyagok első (veszélyes) osztályába tartozik. Átlagos napi MPC-je nem haladhatja meg a 0,03 mg-ot köbméterenként.

Az ózon toxicitását, a baktériumok és penészgombák elpusztítására való felhasználásának lehetőségét aktívan használják fertőtlenítésre. A sztratoszférikus ózon kiváló védelmet nyújt a földi élet számára az ultraibolya sugárzás ellen.

Az ózon előnyeiről és ártalmairól

Ez az anyag a Föld légkörének két rétegében található. A troposzférikus ózon veszélyes az élőlényekre, negatív hatással van a termésre, a fákra, és a városi szmog összetevője. A sztratoszférikus ózon bizonyos előnyökkel jár az ember számára. Vizes oldatban való bomlása a pH-tól, a hőmérséklettől és a közeg minőségétől függ. Az orvosi gyakorlatban különféle koncentrációjú ózonos vizet használnak. Az ózonterápia magában foglalja ennek az anyagnak az emberi testtel való közvetlen érintkezését. Ezt a technikát először a XIX. Amerikai kutatók elemezték az ózon azon képességét, hogy oxidálja a káros mikroorganizmusokat, és azt javasolták, hogy az orvosok használják ezt az anyagot a megfázás kezelésére.

Hazánkban az ózonterápiát csak a múlt század végén kezdték alkalmazni. Terápiás célokra ez az oxidálószer erős bioregulátor tulajdonságokkal rendelkezik, amely képes növelni a hagyományos módszerek hatékonyságát, valamint hatékony független szerként bizonyítani. Az ózonterápiás technológia fejlődése után az orvosoknak lehetőségük nyílik számos betegség hatékony kezelésére. A neurológiában, fogászatban, nőgyógyászatban, terápiában a szakemberek ezt az anyagot használják különféle fertőzések leküzdésére. Az ózonterápiát a módszer egyszerűsége, hatékonysága, kiváló toleranciája, mellékhatásmentessége és alacsony költsége jellemzi.

Következtetés

Az ózon erős oxidálószer, amely képes leküzdeni a káros mikrobákat. Ezt a tulajdonságot széles körben használják a modern gyógyászatban. A hazai terápiában az ózont gyulladáscsökkentő, immunmoduláló, vírusellenes, baktericid, stresszoldó, citosztatikus szerként alkalmazzák. Oxigénanyagcsere-zavarokat helyreállító képessége révén kiváló terápiás és profilaktikus gyógyászati ​​lehetőségeket biztosít számára.

A vegyület oxidáló képességén alapuló innovatív módszerek közül kiemeljük ennek az anyagnak az intramuszkuláris, intravénás, szubkután beadását. Például a felfekvések, gombás bőrelváltozások, égési sérülések kezelése oxigén és ózon keverékével hatékony technikaként ismert.

Magas koncentrációban az ózon vérzéscsillapító szerként használható. Alacsony koncentrációban elősegíti a helyreállítást, a gyógyulást, a hámképződést. Ez az anyag sóoldatban oldva kiváló eszköz az állkapocs rehabilitációjára. A modern európai orvoslásban elterjedt a kis- és nagy autohemoterápia. Mindkét módszer az ózon szervezetbe juttatásával jár, felhasználva annak oxidáló képességét.

Nagy autohemoterápia esetén adott koncentrációjú ózonoldatot fecskendeznek a páciens vénájába. A kis autohemoterápiát ózonizált vér intramuszkuláris injekciója jellemzi. A gyógyászat mellett ez az erős oxidálószer a vegyiparban is keresett.

Mi az ózon előnyei?

Az ózon erős oxidálószerként széles körben használatos életünk különböző területein. Használják az orvostudományban, az iparban, a mindennapi életben.

Mi az ózongáz?

Zivatar idején, amikor elektromos kisülések villám „áthatolnak” a légkörbe, a keletkező ózont friss levegőnek érezzük. Az ózon valóban tisztítja a levegőt! Erős oxidálószerként a légkörben lévő mérgező szennyeződéseket egyszerű biztonságos vegyületekké bontja le, ezáltal fertőtleníti a levegőt. Éppen ezért zivatar után kellemes frissességet érzünk, könnyen lélegzünk, tisztábban látunk körülöttünk mindent, főleg az ég kékjét.

Az ózon jellegzetes szagú kék gáz, nagyon erős oxidálószer. Az ózon molekulaképlete O3. Nehezebb, mint az oxigén és a megszokott levegőnk.

Az ózontermelési séma a következő: elektromos kisülés hatására az oxigénmolekulák O2 egy része atomokra bomlik, majd az atomi oxigén molekuláris oxigénnel egyesül és ózon O3 keletkezik. A természetben ózon képződik a sztratoszférában a Nap ultraibolya sugárzásának hatására, valamint a légkör elektromos kisülései során.

A háztartási ózonozó készülékek biztonságos ózonkoncentrációt biztosítanak az emberek számára. Segítségével mindig friss és tiszta levegőt fog lélegezni

Hol használják ma az ózont?

A leggyakoribb alkalmazás- víztisztításhoz. Az ózon hatékonyan pusztítja el a baktériumokat és vírusokat, megszünteti a szerves vízszennyezést, megszünteti a szagokat, lehet
fehérítőszerként használható.

Az ózon különleges szerepet kap az élelmiszeriparban. Erősen fertőtlenítő és kémiailag biztonságos szer, ezért az élelmiszerekben előforduló nemkívánatos szervezetek biológiai elszaporodásának megakadályozására használják.
és az élelmiszeripari technológiai berendezéseken. Az ózon képes elpusztítani a mikroorganizmusokat anélkül, hogy új káros vegyi anyagokat hozna létre.

A levegőben lévő összes vegyi anyag, amely az ózonnal reagál, ártalmatlan vegyületekké bomlik: szén-dioxid, víz és oxigén.

Mihez kell?

1. Levegő tisztítása lakóhelyiségekben, fürdőszobákban és WC helyiségekben.
2. A kellemetlen szagok megszüntetése a hűtőszekrényben, gardróbban, kamrában stb.
3. Ivóvíz tisztítása, fürdőkádak, akváriumok ózonozása.
4. Élelmiszer-feldolgozás (zöldség, gyümölcs, tojás, hús, hal).
5. Fertőtlenítés, a szennyeződések és a kellemetlen szagok eltávolítása ruhamosáskor.
6. Kozmetológiai eljárás, szájüreg, arcbőr, kéz és láb ápolása.
7. Dohányfüst, festék, lakk szagának megszüntetése

Ózon az orvostudományban

Az ózon terápiás dózisokban immunmoduláló, gyulladáscsökkentő, baktericid, vírusellenes, gombaölő, cisztosztatikus, stresszoldó és fájdalomcsillapító hatású.

Az ózonterápiát az orvostudomány szinte minden területén sikeresen alkalmazzák: sürgősségi és gennyes sebészetben, általános és fertőző terápiában, nőgyógyászatban, urológiában,
bőrgyógyászat, hepatológia, gasztroenterológia, fogászat, kozmetológia stb.

Milyen hatásai vannak az ózonterápiának?

1. Méregtelenítő folyamatok aktiválása. A külső és belső méreganyagok aktivitásának elnyomása következik be.
2. Az anyagcsere-folyamatok aktiválása (anyagcsere-folyamatok).
3. A lipidperoxidáció folyamatának normalizálása (zsír anyagcsere folyamatok).

Az ózon használata növeli a szövetek és szervek glükózfogyasztását, növeli a vérplazma oxigénnel való telítettségét, csökkenti az oxigénéhezés mértékét,
javítja a mikrokeringést.

Az ózon pozitív hatással van a máj és a vesék anyagcseréjére, támogatja a szívizom munkáját, csökkenti a légzésszámot és növeli a légzési térfogatot.

Az ózon pozitív hatása a szív- és érrendszeri betegségekben szenvedőkre (csökken a koleszterin szintje a vérben, csökken a trombózis kockázata, aktiválódik a sejt "légzésének" folyamata).

Ózonterápia a kezelésben herpesz lehetővé teszi a vírusellenes gyógyszerek lefolyásának és adagjának jelentős csökkentését.

Nál nél csökkent immunitás az ózonterápia serkenti a szervezet ellenálló képességét olyan betegségekkel szemben, mint pl influenza, mandulagyulladás, SARS, akut légúti fertőzések nagyon népszerű ősszel és télen.

amikor beteg" krónikus fáradtság szindróma okozta citomegalovírusés herpesz vírus, az ózonterápia segít megszabadulni a fejfájástól, a fáradtságtól, növeli a hatékonyságot és az általános vitalitást. Az ózonterápia ugyanolyan hatást fejt ki a hétköznapi fáradtság, krónikus alváshiány, túlterheltség, szinte azonnal enyhítő szindrómák kezelésében.

Az ózonterápiát (ózonos autohemoterápiát) széles körben alkalmazzák szépségápolás számára ránc korrekció a bőr általános "fiatalítása", problémás bőr kezeléseés akne, beleértve a tizenéveseket is, aknés kiütés.

Az ózon segítségével remekül mennek a plusz kilók! A súlycsökkentés, a narancsbőr gyógyítása és a has, a comb, a fenék térfogatának eltávolítása érdekében az ózon szisztémás és helyi alkalmazása javasolt.

Van-e ellenjavallat az ózonterápia alkalmazásának?

Igen, vannak ellenjavallatok. Ezért legyen nagyon óvatos az ózonterápia felírásakor, forduljon orvosához, beszélje meg az expozíció módjait és módszereit, a szervezet lehetséges reakcióit.

Az ózonterápia nem alkalmazható akut miokardiális infarktus, belső vérzés, pajzsmirigy-túlműködés, görcsökre való hajlam, thrombocytopenia esetén.

MEGHATÁROZÁS

Ózon az oxigén allotróp módosulata. Normál állapotában világoskék gáz, folyékony halmazállapotban sötétkék, szilárd halmazállapotban pedig sötétlila (feketéig).

Túlhűtött folyadék állapotban akár hőmérsékletig (-250 o C) is megmaradhat. vízben rosszul, szén-tetrakloridban és különféle fluor-klór-szénhidrogénekben jobban oldódik. Nagyon erős oxidálószer.

Az ózon kémiai képlete

Az ózon kémiai képlete- O 3 . Ez azt mutatja, hogy ennek az anyagnak a molekulája három oxigénatomot tartalmaz (Ar = 16 a.m.u.). A kémiai képlet szerint kiszámíthatja az ózon molekulatömegét:

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

Az ózon szerkezeti (grafikus) képlete

Szemléltetőbb az az ózon szerkezeti (grafikus) képlete. Megmutatja, hogyan kapcsolódnak egymáshoz az atomok a molekulán belül (1. ábra).

Rizs. 1. Az ózonmolekula szerkezete.

Elektronikus képlet , amely az atomban lévő elektronok energia-alszintek közötti eloszlását mutatja az alábbiakban:

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

Ebből is látszik, hogy az ózont alkotó oxigén a p-család elemei közé tartozik, valamint a vegyértékelektronok száma - a külső energiaszinten 6 elektron található (3s 2 3p 4).

Példák problémamegoldásra

1. PÉLDA

2. PÉLDA

1785-ben Van Marum holland fizikus elektromossággal végzett kísérletek során felhívta a figyelmet a szagra az elektromos gépben kialakuló szikraképződés során, és a levegő oxidáló képességére, miután elektromos szikrák áthaladtak rajta.

1840-ben Sheinbein német tudós, aki a víz hidrolízisével foglalkozott, elektromos ív segítségével megpróbálta oxigénre és hidrogénre bontani. Aztán felfedezte, hogy egy új, a tudomány számára eddig ismeretlen, sajátos szagú gáz keletkezett. Az "ózon" elnevezést a Sheinbein adta a gáznak jellegzetes illata miatt, és a görög "osien" szóból származik, ami "szagot" jelent.

1857-ben a Werner von Siemens által megalkotott "tökéletes mágneses indukciós cső" segítségével megépült az első műszaki ózongyár. 1901-ben a Siemens felépítette az első ózongenerátorral felszerelt vízerőművet Wiesbandban.

Történelmileg az ózon használata az ivóvíztisztító telepekkel kezdődött, amikor 1898-ban az első kísérleti üzemet tesztelték Saint Maur városában (Franciaország). Bon Voyage városában (Franciaország) már 1907-ben megépült az első vízi ózonozó üzem, Nizza városának igényeire. 1911-ben ivóvíz ózonozó állomást helyeztek üzembe Szentpéterváron (jelenleg nem üzemel). 1916-ban már 49 berendezés volt az ivóvíz ózonozására.

1977-re több mint 1000 létesítmény működött világszerte. Az ózon csak az elmúlt 30 évben vált széles körben elterjedtté, köszönhetően a megbízható és kompakt szintetizáló eszközök - ózonizálók (ózongenerátorok) megjelenésének.

Jelenleg Európában az ivóvíz 95%-át ózonnal kezelik. Az Egyesült Államokban a klórozásról az ózonozásra való átállás folyamatban van. Számos nagy állomás van Oroszországban (Moszkvában, Nyizsnyij Novgorodban és más városokban).

2. Az ózon és tulajdonságai

Az ózon képződésének mechanizmusa és molekuláris képlete

Ismeretes, hogy az oxigénmolekula 2 atomból áll: O2. Bizonyos körülmények között egy oxigénmolekula disszociálhat, pl. 2 különálló atomra bomlik. A természetben ezek a feltételek zivatar során jönnek létre a légköri elektromosság kisülése során, valamint a légkör felső rétegeiben a nap ultraibolya sugárzása (a Föld ózonrétege) hatására. Az ózon képződésének mechanizmusa és molekulaképlete. Az oxigénatom azonban nem létezhet külön, és hajlamos átcsoportosulni. Egy ilyen átrendeződés során 3 atomos molekulák jönnek létre.

Ózonmolekula Egy 3 oxigénatomból álló molekula, amelyet ózonnak vagy aktivált oxigénnek neveznek, az oxigén allotróp módosulata, és az O3 molekulaképlete (d = 1,28 A, q = 116,5°).

Megjegyzendő, hogy az ózonmolekulában a harmadik atom kötése viszonylag gyenge, ami a molekula egészének instabilitását és önbomlási hajlamát okozza.

Ózon tulajdonságai

Az ózon O3 jellegzetes szúrós szagú, kékes színű gáz, molekulatömege 48 g/mol; levegőhöz viszonyított sűrűsége 1,657 (az ózon nehezebb a levegőnél); sűrűsége 0°C-on és nyomáson 0,1 MPa 2,143 kg/m3. Ózonszerzés

Alacsony, 0,01-0,02 mg/m3 (az ember számára megengedett maximális koncentráció ötszöröse) koncentrációban az ózon a levegőnek jellegzetes frissességű és tisztaszagot kölcsönöz. Így például egy zivatar után az ózon finom szagát mindig a tiszta levegőhöz társítják.

Mint fentebb említettük, az ózonmolekula instabil, és önbomló tulajdonsággal rendelkezik. Ennek a tulajdonságának köszönhető, hogy az ózon erős oxidálószer és kivételesen hatékony fertőtlenítőszer.

Az ózon oxidációs potenciálja

Az oxidálószer hatékonyságának mértéke az elektrokémiai (oxidáló) potenciál, voltban kifejezve. Az alábbiakban a különböző oxidálószerek elektrokémiai potenciáljának értékei az ózonhoz viszonyítva:

A táblázat azt mutatja, hogy az ózon a legerősebb a vízkezelésben használt oxidálószerek közül.

Helyszíni jelentkezés

Az ózon instabilitása szükségessé teszi, hogy közvetlenül a termelés helyén használják fel. Az ózont nem kell csomagolni, tárolni és szállítani.

Az ózon oldhatósága vízben

Henry törvényének megfelelően a víz ózonkoncentrációja a vízbe kevert gázfázis ózonkoncentrációjának növekedésével nő. Ezenkívül minél magasabb a víz hőmérséklete, annál alacsonyabb az ózon koncentrációja a vízben.

Az ózon oldhatósága vízben nagyobb, mint az oxigéné, de 12-szer kisebb, mint a klóré. Ha 100%-os ózont tekintünk, akkor annak határkoncentrációja a vízben 570 mg/l 20C-os vízhőmérséklet mellett. Az ózon koncentrációja a gázban a modern ózonozó berendezések kimenetén eléri a 14 tömeg%-ot. Az alábbiakban bemutatjuk a desztillált vízben oldott ózon koncentrációjának függését a gáz ózonkoncentrációjától és a víz hőmérsékletétől.

Az ózon önlebomlása vízben és levegőben

Az ózon lebomlásának sebességét levegőben vagy vízben a felezési idő felhasználásával becsüljük meg, pl. az az idő, ami alatt az ózonkoncentráció felére csökken.

Az ózon önlebomlása vízben (pH 7)

Az ózon önlebomlása a levegőben

A táblázatokból látható, hogy az ózon vizes oldatai sokkal kevésbé stabilak, mint a gáznemű ózon. Az ózon vízben történő bomlására vonatkozó adatok tiszta, oldott és lebegő szennyeződésektől mentes vízre vonatkoznak. Az ózon lebomlásának sebessége a vízben sokszorosára nő a következő esetekben:

1. szennyeződések jelenlétében a vízben, ózon által oxidálva (az ózonban lévő víz kémiai igénye)
2. a víz fokozott zavarosságával, mert a részecskék és a víz határfelületén az ózon önbomlási reakciói gyorsabban mennek végbe (katalízis)
3. ha víz UV-sugárzásnak van kitéve

3. Módszerek az ózon előállítására

Jelenleg az ózon előállításának két módszerét használják széles körben:

*UV besugárzás

* csendes (azaz diffúz, szikraképződés nélküli) korona típusú kisülés hatására

1. UV besugárzás

Ózon képződhet UV lámpák közelében, de csak kis koncentrációban (0,1 tömeg%).

2. Korona kisülés

Ugyanúgy, ahogyan az ózont a zivatarok idején elektromos kisülések termelik, a modern elektromos ózongenerátorokban nagy mennyiségű ózon keletkezik. Ezt a módszert koronakisülésnek nevezik. Az oxigént tartalmazó gázáramon nagy feszültséget vezetnek át. A nagyfeszültségű energia az O2 oxigénmolekulát 2 O atomra hasítja, amelyek az O2 molekulával egyesülve O3 ózont képeznek.

Az ózongenerátorba belépő tiszta oxigént nagy százalékban oxigént tartalmazó környezeti levegővel lehet helyettesíteni.

Ez a módszer 10-15 tömeg%-ra növeli az ózontartalmat.

Energiafogyasztás: 20-30 W/g O3 levegőnél 10-15 W/g O3 oxigénnél

4. Az ózon használata víztisztításra és fertőtlenítésre

Vízfertőtlenítés

Az ózon elpusztítja az összes ismert mikroorganizmust: baktériumokat, vírusokat, protozoonokat, azok spóráit, cisztáit stb.; míg az ózon 51%-kal erősebb a klórnál és 15-20-szor gyorsabban hat. A poliovírus 0,45 mg/l ózonkoncentrációnál 2 perc múlva, a klórtól pedig 1 mg/l koncentrációnál csak 3 óra múlva hal meg.

Az ózon a klórnál 300-600-szor erősebben hat a baktériumok spóraformáira.

Az ózon elpusztítja a baktériumok redox rendszerét és protoplazmájukat.

Biológiai halálozási együtthatók (BL*) különféle fertőtlenítőszerek használatakor

* Minél magasabb a BLC, annál erősebb a fertőtlenítőszer

A fertőtlenítőszerek összehasonlítása

Víz szagtalanítás

Az ózonozás oxidálja a szerves és ásványi szennyeződéseket, amelyek a szagok és ízek forrásai. Az ózonnal kezelt víz több oxigént tartalmaz, és olyan ízű, mint a friss forrásvíz.

Az ivóvíz végső előkészítése palackozósorokon
Ózonozás a palackozó vonalon. Tisztított és palackozásra előkészített, ózonnal telített, teljesen fertőtlenített és viszonylag rövid ideig önmagában is fertőtlenítő tulajdonságokat szerez. Ez növeli a palackozási folyamat mikrobiológiai biztonságát, az ózonos víz megbízhatóan sterilizálja a tartály falát, a dugót és a parafa alatti légrést. A víz ózonozás utáni eltarthatósága többszörösére nő. Különösen hatékony a víz ózonos kombinált kezelése a tartály öblítésével kombinálva.

Vas, mangán, hidrogén-szulfid oxidációja

A vas, a mangán és a kénhidrogén könnyen oxidálódik az ózon hatására. Ebben az esetben a vas oldhatatlan hidroxiddá alakul, amely azután könnyen visszatartja a szűrőket. A mangán permanganát ionná oxidálódik, amely szénszűrőkön könnyen eltávolítható. A hidrogén-szulfid, szulfidok és hidroszulfidok ártalmatlan szulfátokká alakulnak. Az oxidáció és a szűrhető üledékképződés az ózonozás során átlagosan 250-szer gyorsabban megy végbe, mint a levegőztetés során. Különösen hatékony az ózon alkalmazása vas-szerves komplexeket és vas, mangán és hidrogén-szulfid bakteriális formáit tartalmazó vizek deferrizálására.

Felszíni vizek tisztítása az antropogén szennyeződésektől

Az előtisztított víz ózonozása, majd az aktív szénnel történő szűrés megbízható módszer a felszíni vizek fenoloktól, olajtermékektől, növényvédő szerektől és nehézfémektől való tisztítására (oxidációs-szorpciós kezelés).

Víz tisztítása és fertőtlenítése baromfitelepeken és telepeken

Ózonozás baromfitelepen. Az ózonnal fertőtlenített víz ellátása a baromfi és az állatok itatótálaiba nemcsak a tömeges járványok előfordulásának és kockázatának csökkentését segíti elő, hanem a madarak és állatok felgyorsult súlygyarapodását is okozza.

Szennyvízkezelés és fertőtlenítés

Az ózon fehéríti a szennyvizet.

Az ózonozás segítségével a szennyvizet összhangba lehet hozni a halászati ​​tározók fenol-, olajtermék- és felületaktív anyag-tartalmára, valamint mikrobiológiai mutatóira vonatkozó szigorú követelményeivel.

Víz ózonozása élelmiszerek és berendezések fertőtlenítéséhez

Mint fentebb említettük, a palackozási folyamat során ozonizált víz eltarthatósága jelentősen megnő, mivel a termékvíz elnyeri a fertőtlenítő oldat tulajdonságait.

Az élelmiszer-feldolgozás során a szennyezett berendezések baktériumokat szaporítanak, amelyek a bomlás és a bomlás erős szagainak forrásai. A berendezés ózonos vízzel történő öblítése a szennyeződések nagy részének eltávolítása után a felületek fertőtlenítéséhez, a helyiség levegőjének frissítő hatásához, valamint a gyártás általános higiéniai és higiéniai állapotának javulásához vezet.

Ózonozás a higiéniai célokra. A berendezés-fertőtlenítő víz, ellentétben a palackozás előtti ózonozással, magasabb ózonkoncentrációt termel.

Hasonlóképpen, a halak és a tenger gyümölcsei, a baromfi tetemek és a zöldségek csomagolás előtt ózonos vízzel kezelhetők. A feldolgozott termékek tárolás előtti élettartama megnövekszik, tárolás utáni megjelenése alig tér el a friss termékekétől.

5. Biztonsági szempontok az ózonberendezések üzemeltetése során

A gáznemű ózon mérgező, felső légúti égési sérüléseket és mérgezést okozhat (mint bármely más erős oxidálószer).

Az ózon maximális megengedett koncentrációját (MAC) a munkaterület levegőjében a GOST 12.1.005 "A munkaterület levegőjének általános egészségügyi és higiéniai követelményei" szabályozza, amely szerint 0,1 mg/m3.

Az ózonszagot az ember 0,01-0,02 mg/m3 koncentrációban rögzíti, ami 5-10-szer kisebb, mint az MPC, így az enyhe ózonszag megjelenése a helyiségben nem riasztó jelzés. A gyártóhelyiség ózontartalmának megbízható ellenőrzése érdekében gázanalizátorokat kell felszerelni, amelyek lehetővé teszik az ózonkoncentráció nyomon követését, és az MPC túllépése esetén időben intézkedéseket kell tenni annak biztonságos szintre csökkentésére.

Minden ózonos berendezést tartalmazó technológiai sémát gázleválasztóval kell ellátni, amelyen keresztül a felesleges (feloldatlan) ózon a katalitikus destruktorba kerül, ahol oxigénre bomlik. Egy ilyen rendszer kiküszöböli az ózon áramlását a gyártóhelyiség levegőjébe.

Mert Az ózon a legerősebb oxidálószer, minden gázvezetéknek ózonálló anyagokból kell készülnie, például rozsdamentes acélból és fluoroplasztból.