Что такое озон? Как это происходит?
Номер CAS озона — 10028-15-6. Озон — сильный окислитель, который может вступать во многие химические реакции с органическими и неорганическими соединениями. Потенциал окисления озона выше, чем у многих известных химических веществ. В то время как окислительный потенциал обычно используемой перекиси водорода составляет 1,77 эВ, озон идет после фтора с 2,07 эВ на 3,06 эВ и гидроксильных радикалов на 2,80 эВ. Озон, который имеет очень высокий окислительный потенциал, также является эффективным стерильным веществом. Благодаря этой особенности он занимает важное место во многих секторах. Озон превращается в кислород, его сырье, не оставляя следов.
Озон — нелинейная трехатомная молекула. Он имеет 2 кислородные связи одинаковой длины (1278 ° A) и средний валентный угол 1160 49.
Озон — газ с высокой реакционной способностью, он может вызывать раздражение и токсичность даже при низких концентрациях. При длительном вдыхании озона возникают такие симптомы, как раздражение слизистых оболочек с последующей головной болью. Хотя у нас нет полной информации о проблемах, вызванных более длительным воздействием озона, в экспериментах на животных сообщалось о снижении емкости легких и заболеваниях легких.
Организация по охране труда (OSHA — Управление по охране труда) требует принятия дополнительных мер в случае, если концентрация озона превышает 0,1 ppm. Предел 0,1 ppm — это ограничение на 8 часов работы в день в течение 5 дней, в Нидерландах предел составляет 0,06 ppm, а не 0,1. В случае воздействия, не превышающего 15 минут, допустимый предел составляет 0,3 ppm. OSHA установила предел 0,2 ppm для воздействия до 2 часов. Порог распознавания запаха озона составляет около 0,02 ppm.
В основе образования озона лежит образование радикалов атомарного кислорода. Затем эти радикалы вступают в реакцию с молекулярным кислородом с образованием озона. Следовательно, все процессы, которые превращают молекулярный кислород в кислородные радикалы, являются потенциальными реакциями образования озона. Энергии, которые делают это возможным, — это энергии квантов электрона или фотона. Поскольку это может происходить в естественной среде, электроны могут быть получены из высоковольтных систем коронного разряда, хемоядерных источников и электролитических процессов, а соответствующая энергия кванта фотона может быть получена с помощью ультрафиолетовых лучей ниже 200 нм и у-лучей.
Под действием высокоэнергетического ультрафиолетового излучения солнца молекула кислорода O2 в атмосфере разрушается, и свободный кислород превращается в атомы O2. Позже свободные атомы кислорода O соединяются с молекулой кислорода под действием ультрафиолетового излучения с образованием молекулы озона O3.
Озон также образуется в результате высоковольтного электрического разряда, возникающего во время молнии. Свежий и чистый аромат ощущается после каждой молнии и ливня. Этот запах — запах озона, образующийся в воздухе. В промышленном отношении первым из двух основных методов производства озона является использование ультрафиолета на длине волны 185 нм, а вторым — диэлектрический метод, известный как коронный разряд, который сам по себе имеет различные применения.
В способе получения озона с использованием ультрафиолета используется лампа, излучающая УФ-свет 185 нм. Во время прохождения воздуха вокруг УФ-лампы молекулы кислорода расщепляются на атомы кислорода под действием УФ-излучения. Поскольку образующиеся атомы кислорода нестабильны, они соединяются с молекулами кислорода с образованием озона.
Метод Corona Discharge CD — это электрический разряд, характеризующийся коронным разрядом. Это происходит за счет ионизации жидкости вокруг проводника, когда электрическое поле достаточно велико. Условия здесь не должны допускать короткого замыкания или образования дуги. Это обеспечивает диэлектрическая часть. Электрический заряд распространяется по поверхности диэлектрика, образуя корону. Плазменная атмосфера образуется в результате ионизации, и ионы переносят заряд в области с более низким потенциалом. Во время образования короны выделяются свет, тепло и звук.
Форма электрода, качество газа и диапазон разряда являются эффективными параметрами. При использовании метода CD при производстве озона выделяется тепло, и это тепло необходимо отводить от генератора. Существуют приложения, в которых газоразрядная трубка охлаждается водой или воздухом для отвода тепла. При сравнении двух методов можно сказать, что метод CD более выгоден, чем метод УФ, с точки зрения долговечности, более высокой концентрации озона при небольших размерах и эксплуатационных затрат. Очень важно, чтобы приточный воздух в CD-проигрывателях не был влажным.
Озон можно описать как химическое соединение, образованное комбинацией 3 атомов кислорода. Обладает впечатляющим ароматом. Бесцветный.
Он существует в атмосфере в виде атома кислорода, кислорода и озона. Когда молекула кислорода, состоящая из двух атомов кислорода, обозначенных как O2, подвергается воздействию высокого напряжения, она разделяется и объединяется с молекулой кислорода с образованием (O3) озона, который образован 3 атомами. Озон — нестабильный газ. Озон образуется за счет высокой электрической мощности, вызванной молнией в дождливую погоду, и дает о себе знать, испуская свежий запах. Озон окружает верхние слои атмосферы, фильтрует солнечные ультрафиолетовые лучи и отправляет их в мир. Озон делает небо голубым.
Озоновый слой очень важен для жизни на Земле. Вещества, содержащие хлорфторуглероды, повреждают озоновый слой, вызывая его истончение или перфорацию. Эти вещества представляют собой производные хлора, пенополистирол, аэрозоли и аэрозоли.
Поскольку озон повторно растворяется при комнатной температуре и превращается в кислород, его нельзя хранить. Он должен производиться там, где и когда используется. Поскольку газообразный озон является нестабильной молекулой, его окислительная способность очень высока.