ОзонОЗОН (от греч. ozon-пахнущий). Озон О3 – это модификация кислорода, т. кип. 161,2 К; плотность газа при 273,2 К 2,141 г/л, при 298,2 К 1,962 г/л.  В реакциях с большинством веществ озон — сильный окислитель, что обусловлено низкой энергией отрыва атома О от молекулы О3 (107 кДж/моль) и высоким сродством молекулы озона к электрону (2,26 эВ). Растворимость озона в воде (0,21 объема в 1 объеме раствора при 298К) почти в 7 раз выше растворимости О2.

Озон — один из наиболее сильных окислителей (гораздо сильнее обычного кислорода). Он окисляет все металлы (за исключением Au и платиновых), а также большинство других элементов. При действии на некоторые неорганические и органические соединения образует озониды и перекисные соединения. Присутствие озона в газовой смеси можно установить по реакции («Обычный» кислород O2 в реакцию KI не вступает):

 

O3 + 2KI + H2O = I2 + O2 + 2KOH

 

Сильные окислительные свойства озона позволяют использовать его при получении многих органических веществ, для отбеливания бумаги, масел и т.д. Озон убивает микроорганизмы, поэтому его применяют для очистки воды и воздуха (озонирование).

 

 

Озон термически неустойчив в газе и в растворах. В водном растворе распад озона медленно идет при комнатной температуре и заметно ускоряется с ростом рН.

Период полураспада озона в воде

Температура

Время

мин.

15

30

20

20

25

15

30

12

35

8

 

 

В газе более устойчив: медленный распад идет  при комнатной температуре, с ростом температуры ускоряется [1].

Период полураспада озона в воздухе

Температура воздуха, °C

Время

-50

1 месяц

-35

18 дней

-25

8 дней

0

3 дня

20

1.5 часа

50

5 – 10 минут

 

 

Параметры, влияющие на конечное потребление озона

 

Взаимодействие с посторонними объектами

К посторонним объектам относятся все вещества, загрязнители и прочие, которые способны взаимодействовать с озоном, такие, как запахи, пыль, микроорганизмы, живые существа, отдельные вещи, элементы конструкций и прочее.

Объем обрабатываемого объекта.

Чем больше объем, тем медленнее идет насыщение, тем больше озона подвергается самораспаду и больше озона расходуется на побочные реакции, соответственно и вырабатывать необходимо больше рассчитанного.

Скорость циркуляции воздуха/воды.

Чем выше скорость циркуляции воздуха или воды, тем больше эффективная площадь и объем взаимодействия озона  с объектами, тем выше скорость реакции и лучше размешивание, а соответственно и качество обработки, но за счет этого увеличивается расход озона на реакции с посторонними объектами.

Влажность

Чем больше воды в воздухе, тем больше увеличивается самораспад озона, соответственно тем больше дополнительно озона нужно произвести

Температура

Чем выше температура, тем больше воды находится в воздухе и тем выше скорость химических реакций: как взаимодействия с посторонними объектами, относительно цели, так и самораспада.

Количество загрязнителя

Чем больше загрязнителя, тем больше озона потребуется на его устранение.

 

Доступность поверхности

Чем легче озону достичь места назначения, тем меньше затраты его на побочные эффекты.

 

 

Зависимости установления равновесной концентрации в помещениях

На примерах озонаторов воздуха ОЗ-А60, ОЗ-А80 и ОЗ-А100 с производительностью по озону 60, 80 и 100г/ч соответственно.

Коцентрация озона - График 1

 

Равновесная концентрация зависит от  температуры воздуха в помещении, для этого необходимо учитывать поправочный коэффициент k:

Срт = Ср* k

Коцентрация озона - График 2

Коцентрация озона - График 3

 

Литература:

  1. Разумовский С. Д., Заиков Г.Е., Озон и его реакции с органическими соединениями, М., 1974