Khả năng hoà tan của ozone trong nước

Oxy là một loại khí quen thuộc với tất cả mọi người, là chất khí duy trì sự sống cho cả người và động vật, với khả năng hoà tan trong nước ở mức độ cao. Có một chất khí được sản sinh từ oxy nhưng lại có khả năng hoà tan trong nước nhiều hơn 13 lần so với O2 đó là Ozone (O3). 

Trên thực tế, ozone là một chất có tính oxy hóa khử mạnh, chúng được ứng dụng rộng rãi trong quy trình xử lý nước và làm sạch không khí. Nắm rõ được mức độ hòa tan của O3 trong nước, việc ứng dụng trở nên hiệu quả và chính xác hơn. Vì vậy, trong bài viết này, HSVN Toàn Cầu sẽ cùng bạn đọc tìm hiểu và phân tích về đặc điểm cũng như tính hòa tan của khí ozone trong môi trường nước.

Độ hòa tan của ozone là gì?

Độ hòa tan là một tính chất hóa học của một chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí (gọi chung là chất tan) trong dung môi rắn, lỏng hoặc khí để đạt được mức độ hòa tan. Theo đó, độ hòa tan trong nước của ozone là khả năng hòa tan của khí ozone trong môi trường nước. Khả năng hòa tan của chất khí (ozone) trong môi trường chất lỏng (nước) được mô tả bởi một định luật đó là định luật Henry. Theo định luật này, độ hòa tan của chất khí tỷ lệ thuận với áp suất của chất khí trên chất lỏng.

Kết quả nghiên cứu, đánh giá thực tế cho thấy, khí ozon có thể hòa tan trong nhiều chất khác nhau, kết quả thu được là các dung dịch có tính ổn định hoặc siêu bền. 

Những yếu tố ảnh hưởng đến độ hòa tan của ozone trong nước

Nhiệt độ, áp suất nước, áp suất khí, nồng độ và hiệu quả của bộ khuếch tán là các điều kiện hàng đầu ảnh hưởng đến độ hòa tan của chất khí trong nước nói chung và của ozon trong nước nói riêng. Theo đó, tùy thuộc vào mong muốn về độ hòa tan của ozone, người thực hiện có thể điều chỉnh các điều kiện kể trên. 

Theo một nghiên cứu thực tế về mức độ hòa tan của ozone trong nước, các nhà khoa học đã liệt kê một bảng về độ hòa tan của 100% ozon trong nước tinh khiết trong khoảng nhiệt độ từ 0 đến 60 độ C như sau:

Rõ ràng, sự khác biệt về nhiệt độ và nồng độ ozon tạo ra sự khác biệt về độ hòa tan của ozone trong nước. Một yếu tố khác cũng được đưa ra về sự thay đổi khả năng hòa tan của ozone đó là áp suất nước. Theo kết quả nghiên cứu được thể hiện trong hình dưới đây, khi nồng độ ozone ở mức 6% trong điều kiện nhiệt độ nước là 15 độ C, áp lực nước thay đổi sẽ tạo ra sự thay đổi về độ hòa tan.

Với bảng kết quả trên, có thể khẳng định, khi áp suất nước càng cao thì độ hòa tan của ozone trong nước càng lớn, đồng thời, có sự tăng mức độ chuyển khối của ozone vào nước. Cần chú ý rằng, áp lực nước có thể tạo ra sự khác biệt trong chuyển khí và khiến quá trình phân hủy của ozone diễn ra nhanh hơn.

Nói tóm lại, các điều kiện ảnh hưởng đến mức độ hòa tan của khí vào nước gồm: