ازن چیست چه کاربردی دارد

ازن چیست چه کاربردی دارد

ازن چیست چه کاربردی دارد

ساختار شيميايي ازن

ازن و کاربرد آن، ازن مولکولی غیرآلی با فرمول شیمیایی O3 است. این مولکول گازی شکل که از سه اتم اکسیژن تشکیل شده است، مولكولی قطبي با فاصله پيوند O – O برابر با ۱۲۷٫۲ pm مي باشد. زاويه پيوند O – O – O نيز در این مولکول برابر ۱۱۶٫۷۸° مي‌باشد.زاویه پیوند اتم های اکسیژن در مولکول ازن

زاویه پیوند اتم های اکسیژن در مولکول ازن

خواص فيزيكي و شيميايی ازن

ازن در دمای بالاتر از ۲۵ درجه سانتی گراد در آب به سختي حل مي‌شود و بسيار فرار است، ولی حلالیت آن در حلال هاي غير قطبي مثل تترا كلريد كربن يا فلوروكربن به نسبت بیشتر است و به صورت يك محلول آبي در مي آيد.

پارامترمقدار
فرمول مولكوليO3
مشخصه كليگاز اكسيد كننده
رنگآبي كم رنگ، بي رنگ
وزن مولكولي۴۸٫۰ g/mol
غلظتتا ۱۸% وزني در اكسيژن
نقطه جوش-۱۱۱٫۹°C (1 atm) ، مايع آبي تيره
نقطه ذوب-۱۹۲٫۵°C (1 atm) ، جامد بنفش تيره
دماي بحراني-۱۲,۱°C
فشار بحراني۵۴,۶ atm
چگالي به شكل گاز۲,۱۴ kg O3/m3 @ 0°C 1013mbar
چگالي به شكل مايع۱۵۷۴ kg/m3 (NTP)
چگالي به شكل جامد۱۷۲۸ kg/m3 (-183°C)
چگالي نسبي نسبت به هوا۱,۷
حلاليت در آب۳ ppm at 20 °C
گرماي تشكيل۱۴۴٫۷ kJ/mole
زاويه پيوند۱۱۶°
پتانسيل الكتروشيميايي-۲,۰۷ V

ساختار مولکولی ازن

ساختار مولکولی ازن

بعضي تركيباتي كه توسط ازن اكسيد مي‌شوند

  • آمونياك
  • فنوليك
  • مواد شوينده
  • باكتري‌هاي موجود در غذا و روي سطح پوست
  • اسيد فوليك
  • تانيك اسيدها (نشات گرفته از اسيدهاي گياهي)
  • سولفيدها
  • سيانيدها
  • اسپور قالب (بسيار موثر)
  • Amoebae (بسيار موثر)
  • آرسنيك
  • ديوكسين
  • دود سيگاركه حاوي ۴ بيليون ذره و بيش از ۱۵۰۰ تركيب است
  • هالوفرم ها
  • پركلرات بي فنيل ها (به طور همزمان با استفاده از اشعه ماوراء بنفش)
  • فنل
  • تري هالومتان (محصول سمي حاصل از واكنش كلر و جلبك)
  • اكثر فلزات (به جز طلا، پلاتينيوم و ايريديوم)
  • تركيبات نيتروژن و كربن
  • و…

انواع کاربرد های ازن

ازن و کاربرد آن به عنوان يک اکسنده بسيار قوی، قابليت های زيادی در مصارف صنعتی و خانگی دارد و اثرات زيست محيطی زيان بار ندارد. از جمله کاربردهای آن می توان به ‌موارد ‌زير اشاره کرد :

۱- تصفيه آب

۲- تصفيه هوا

۳- تصفيه فاضلاب

۴- از بين برنده انگل خاک

۵- استفاده در ضدعفونی سبزيجات و ميوه جات

۶- کاربرد در انبارهای مرکبات، ميوه جات، غلات و دانه های خوراکی

۷- استفاده به عنوان علف­کش در کشاورزی

۸- استفاده در آب استخر

۹- ضد عفونی وسايل بيمارستانی

۱۰ – بازيابی روغن های صنعتی

۱۱- کاربرد در دامداری­ها و کشتارگاه­ها

۱۲- استفاده در صنايع غذايی

۱۳- استفاده در صنايع نساجی

۱۴-استفاده در برج های خنک­کننده و چيلرها

۱۵-رنگ ­سازی

۱۶- تصفيه ­پساب کمپوست

ویژگی های کاربردی ازن

ازن را همه به عنوان ماده ای که در لایه بالایی جو زمين انباشته شده و لايه محافظی در مقابل اشعه زيان آور ماوراء بنفش خورشيد است، می شناسند. ازن (O3)، آلوتروپ سه اتمی اکسيژن يا ‌« اکسيژن فعال»، يکی از اجزاء طبيعی هوايی است که ما هر روزه تنفس می­­کنيم. اين گاز زمانی تشکيل می­گردد که مولکول های O2 توسط پرتوهای فرا بنفش خورشيد و يا قوس الکتريکی به دو اتم اکسيژن مجزا تفکيک می­ شود.

اتم های آزاد اکسیژن در گروه های سه اتمی ترکيب شده و ازن را به وجود می­ آورند. ازن اکسيد کننده ای قوی و در عين حال ناپايدار به شمار می رود. گاز ازن به دليل کوتاهی نيمه عمر، ‌قابل ذخيره کردن در مخازن نمی ­باشد. از اين رو استفاده از ازن منوط به توليد آن در محل مصرف می­ باشد.

ازن سبب اکسيد شدن مواد ارگانيکی خاک و بقايای گياهی و در نتيجه سبب رها شدن و پخش مواد غذايي مورد نياز گياه می ­گردد. اکسيد شدن مواد ارگانيکی روی ذرات رس سبب تغييراتی در سطوح اين ذرات و جمع شدن آن ها شده، در نتيجه سبب افزايش نفوذ­پذيری خاک و مانع از پراکندگی ذرات مي گردد. همچنين ازن زنی به آب سبب تجمع اسيد نيتريک (HNO3) که منبعی از نيتروژن است، برای گياهان می گردد.

ازن و کاربرد آن در تصفيه آب و خاک و همچنين پساب به عنوان يک عامل اکسيد کننده و يک ترکيب ميکروب کش حائز اهميت بوده و دارای دو خاصيت بسيار مهم در ارتباط با محيط اطراف خود می باشد.

۱) قدرت گندزدايی بالا

تحقيقات نشان می دهد که گندزدايی توسط ازن حاصل اثر مستقيم آن بر باکتری ها و تجزيه ديواره سلولی باکتری ها می­باشد،‌که از اين نظر با مکانيسم عمل کلر در فرآيند گندزدايی متفاوت است. باتوجه به قدرت بالای گندزدايی ازن در مقايسه با ساير گندزداها زمان کمتری جهت تکميل فرآيند گندزدايی مورد نياز می­ باشد. بررسی ها همچنين بيانگر توانايی بيشتر ازن در از بين بردن ويروس ها در مقايسه با ساير گندزداها است.

۲) ازن به عنوان اکسيد کننده قوی

با توجه به خاصيت الکترون کشندگی اکسيژن، ‌ازن تمايل بسيار زيادی به کاهش عدد اکسايش يکی از اکسيژن های خود دارد. می توان گفت ازن اکسيد­کننده ای بسيار قوی است، به طوری که پتانسيل کاهش آن رقم بالای V 2.07 است.

قدرت اين اکسيد­کننده در شفاف سازی محيطی با کيفيت بالا فوق العاده با اهميت و مهم است. ازن مواد معدنی را به طور کامل اکسيد نموده و موجب ته نشينی و حذف آن ها می ­گردد. ازن در بر طرف نمودن ترکيبات آلی و رنگی نقش بسزایی دارد، به طوري که به عنوان يک جلا دهنده مناسب برای سطوح مختلف و حذف کننده کدورت آب کاربردهای فراوانی دارد. ازن همچنين قادر است ترکيبات فنوليک و ديگر ترکيبات و ميکروارگانيسم های مولد بيماری را در خاک از بين ببرد و محيطی فرح بخش با قابليت بالا جهت تنفس به وجود آورد.

ازن تمايل بسياری به واکنش با ترکيبات غير اشباع ‌يعنی ترکيباتی که دارای پيوندهای دوگانه و سه گانه هستند دارد. از جمله می توان به پيوندهای C=C، C=N و N=N اشاره کرد. با توجه به اين ويژگی، ازن توانايی فوق العاده ای در اکسيد کردن چربی ها دارد.

کاربرد و قابلیت ازن

ازن و کاربرد و قابلیت آن در اکسيدکنندگی به همين جا ختم نمی شود،‌ بلکه ترکيبات ساده قابل اکسايش از قبيل  S-2مانند ترکيب (H2S) را به گونه هايی با عدد اکسايش بالاتر تبديل می کند. اکسايش اين ترکيبات به حدی راحت است که به محض تماس ازن شروع به اکسيد شدن می کنند و واکنش آن ها از لحاظ سينتيکی با سرعت بالايی رخ می دهد.

بالا بودن قدرت اكسيد كنندگي ( تا ۵۰ برابر قوي تر از كلر)

  • تاثير گذاري بر طيف گسترده‌اي از ميكروارگانيزمها شامل ميكروب‌ها، باكتري‌ها (تا ۳۱۲۵ برابر سريعتر از كلر) و ويروس‌ها (۱۰۰۰-۶۰۰ برابر سريعتر از كلر)
  • قدرت ضد عفوني بالا حتي در غلظت كم
  • موثر بودن فرايند ازناسيون در زمان كم (۱۰ تا ۳۰ دقيقه)
  • كسيداسيون مواد معدني نظير آهن، منگنز، سيانيدها، سولفيد‌ها و نيتريت‌ها و انعقاد جامدات محلول براي خالص نگهداشتن آب
  • عدم توليد هرگونه محصول جانبي هنگام تبديل شدن به كسيژن
  • باقي نماندن هيچ گونه ماده اضافي‌ بعد از فرآيند ازناسيون به دليل تجزيه شدن سريع ازن
  • كاهش يا حذف تعميرات استخر، مانند زنگ زدن يا خورگي تجهيزات و ديواره هاي داخلي استخر ناشي از مواد شيميايي قوي مثل كلر يا جوش‌شيرين
  • جلوگيري از انتقال بيماري‌ها مانند حصبه، وبا، هپاتيت، بيماري‌هاي قارچي و پوستي و …
  • كاهش ۷۰ تا ۹۰ درصدي در استفاده از مواد شيميايي و در نتيجه عدم سوزش در بيني و چشم
  • از بين بردن پاتوژن‌هاي مقاوم نسبت به كلر
  • سازگار بودن با محيط زيست و عدم توليد پساب‌هاي زيان بار براي محيط زيست
  • بي خطر بودن براي كاربر و اپراتور
  • عدم تغيير pH آب
  • افزايش اكسيژن در آب و محيط استخر و ايجاد شفافيت مضاعف در آب
  • خنثي كردن بوي بد، مزه و رنگ
  • مورد تائيد سازمان FDA (U S Food and Drug Administration) جهت مجاورت مستقيم با مواد غذايي 
  • افزايش طول عمر بسياري از مواد غذايي در انبارها
  • نداشتن مشكلات ايمني حمل و نقل و ذخيره سازي به دليل توليدشدن در محل
  • حذف هزينه ماهانه مواد شيميايي و دفع مواد زائد و در نتيجه مقرون به صرفه و موثر بودن آن با توجه به توليد الكتريكي آن در محل
  • كاهش هزينه انتقال و ذخيره مواد شيميايي خطرنك
  • بهبود ظرفيت فيلتر و مواد منعقدكننده، كاهش استفاده از منعقدكننده‌ها و كاهش احياء فيلتر
  • كاهش مصرف آب به علت افزايش كيفيت آن

تاثير ازن بر روي سلامتي

ازن همانند اكسيدزاهاي ديگر از قبيل كلرين و هيدروژن پروكسيد، گاز اكسيدزاي پر قدرتي است كه بايستي در استفاده از آن دقت نموده و زمان تعيين شده را رعايت كرد. ميزان ازني كه به صورت طبيعي در اطراف ما وجود دارد معادل ۰٫۰۱-۰٫۱۵ ppm (0.3 mg/m3) مي‌باشد. اين مقدار در شهرها به ۱٫۰ ppm نيز مي‌رسد. دستگاههاي كپي، موتور اتومبيل ها و ترانسفورماتورهاي برق حدود ۰٫۵ ppm ازن توليد مي كنند.
يكي از ويژگي هاي ازن بوي مخصوص آن است. بوي اين گاز قبل از اينكه غلظت آن حتي به نزديكي ۰٫۱ ppm برسد توسط انسان حس مي شود. به همين دليل مناطقي كه غلظت ازن در آن زياد است به راحتي قابل تشخيص و اجتناب است.
علائم استنشاق بیشتر از حد ازن عبارتند از :
۰٫۱-۱ ppm: سردرد، سوزش چشم و مجراي تنفسي
۱-۱۰۰ ppm: علائمي شبيه به آسم و از دست دادن اشتها
تاثير استنشاق بيش از حد ازن در کوتاه مدت، احساس سوزش در مجراي تنفسي و در نتيجه سرفه مي باشد. اين علائم دائمي نبوده و پس از دو ساعت برطرف مي گردد. ازن با بيش از ۱۰۰ سال سابقه مصرف تاكنون باعث از بين رفتن جان كسي نشده است.

كمك هاي اوليه در برخورد با ازن

راه ورودنشانه‌هاكمك اوليه
تماس با پوستبلهسوزششستن با آب
جذب در پوستخير
تماس با چشمبلهسوزششستن با آب، پاك كردن محل تماس
قورت دادنخير
استنشاقبلهسر درد، سرفه، سنگيني قفسه سينه، تنگي نفسزدودن با هواي تازه، انجام اكسيژن تراپي در صورت لزوم

جهت طراحی و سفارش سیستم های تصفیه و ضدعفونی کننده ازن باما تماس بگیرید.

جهت سفارش انواع ازن ژنراتوریا کیت سنجش ازن از صفحه فروشگاه بازدید کنید.

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.