Tổng quan về Ozone

Tính chất vật lý của ozone:

Trong khi ozone là dạng oxy ba nguyên tử thì sự khác biệt về tính chất vật lý là rất lớn. Mặc dù mũi người không thể phát hiện được oxy nhưng ozone có ngưỡng mùi cực kỳ thấp. Con người có khả năng phát hiện ozone trước nhiều thiết bị đo đắt tiền. Ngoài ra, ozone trong không khí ở mức cao (lớn hơn 0,1 ppm) rất nguy hiểm cho sức khỏe con người.

– Độ hòa tan của ozone lớn hơn oxy gấp 13 lần. Mặc dù ozone vẫn cần các thiết bị trộn cơ học để hòa tan vào nước nhưng khả năng hòa tan vào nước lớn hơn nhiều so với oxy, và do đó khiến ozone trở nên hữu ích trong nhiều ứng dụng xử lý nước.

-Tiềm năng điện hóa của ozone cao hơn nhiều so với oxy khiến nó trở thành một trong những chất oxy hóa mạnh nhất trên trái đất. Khả năng oxy hóa này cho phép ozone phá vỡ các chất gây ô nhiễm và tiêu diệt vi khuẩn nhanh hơn hầu hết các chất thay thế hóa học.

Cấu trúc hóa học của Ozone:

Ba phân tử oxy sẽ kết hợp lại để tạo thành hai phân tử ozone. Hai trong số ba nguyên tử của phân tử ozone liên kết chặt chẽ với nhau, giống như oxy. Nguyên tử thứ ba liên kết lỏng lẻo, làm cho khí ozone hòa tan trong nước gấp 10 lần so với oxy. Ozone có 24 proton, 24 neutron, 24 electron và trọng lượng nguyên tử là 48.

so với oxy, trong đó các nguyên tử được liên kết theo đường thẳng, phân tử ozone bị uốn cong ở góc liên kết 116,8°, một cấu hình làm cho phân tử ozone hoạt động về điện hơn.

Hậu quả của tính chất Ozone:

Sự không ổn định:

-Thời gian bán hủy ngắn; Phải tạo ozone tại chỗ bằng thiết bị tạo ozone.

-Ozone phải được sử dụng ngay sau khi nó được sản xuất. Vì vậy, thiết bị ozone phải có kích thước phù hợp với nhu cầu ozone cao nhất. Trong các hệ thống yêu cầu nồng độ ozone cao trong thời gian ngắn, thiết bị ozone phải có kích thước phù hợp với nhu cầu cao điểm đó vì không cần đệm hoặc có thể lưu trữ ozone.

Khí hòa tan một phần:

-Yêu cầu tiếp xúc khí/lỏng cơ học. Mặc dù ozone hòa tan trong chất lỏng tốt hơn oxy, nhưng nó vẫn cần có bể tiếp xúc, ống venturi hoặc các thiết bị khác để trộn ozone vào nước.

-Ozone có xu hướng thoát khí ra khỏi chất lỏng gây lo ngại về an toàn. Thông tin về độ hòa tan của Ozone tại đây

Chất oxy hóa mạnh:

-Khả năng tương thích của vật liệu có thể gây ra vấn đề – danh sách các vật liệu được chấp nhận còn ngắn

-Các phản ứng thứ cấp phải được xem xét

Phát hiện – khó giám sát:

-Ozone bị phá vỡ khi tiếp xúc với tế bào cảm biến.

-Ozone có sức căng hơi thấp, không lấp đầy phòng một cách đồng đều

– Rò rỉ có thể khó tìm thấy

Sự an toàn:

-Các mối nguy hiểm ngắn hạn đối với sức khỏe do ozone xung quanh

Do tính chất độc đáo của ozone nên việc sử dụng ozone trong ngành có những ưu điểm và nhược điểm riêng biệt.

Ưu điểm của Ozone:

• Chất khử trùng mạnh nhất hiện có
• Chất oxy hóa mạnh nhất hiện có
• Là thân thiện với môi trường
• Không thêm hóa chất (không lưu trữ hóa chất)
• Không ổn định – Không để lại dư lượng (chỉ có oxy)
• Cho phép quá trình oxy hóa nâng cao OH-
• Có thể giảm chi phí vận hành tổng thể

Nhược điểm của Ozone:

• Không ổn định – phải sản xuất khi cần thiết
• Cần có thiết bị tiếp xúc khí-lỏng
• Việc tạo/liên hệ có thể phức tạp, khó kiểm soát
• Các tạp chất có thể tạo thành các sản phẩm phụ không mong muốn
• Hệ thống phải được thiết kế có tính đến sự an toàn của con người