Tin xem nhiều
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:
|
Nhiệt độ (độ C) |
Mg/ L (PPM) |
Mg/ L (PPM) (2,5% theo khối lượng O3) |
Mg/ L (PPM) (5% theo khối lượng O3) |
Mg/ L (PPM) (10% theo khối lượng O3) |
|
0 |
1090 |
27,25 |
54,5 |
1090 |
|
10 |
780 |
19,5 |
39,0 |
78 |
|
20 |
570 |
14,25 |
28,5 |
57 |
|
30 |
400 |
10 |
20,0 |
40 |
|
40 |
270 |
6,75 |
13,5 |
27 |
|
50 |
190 |
4,75 |
9,5 |
19 |
|
60 |
140 |
3,5 |
7,0 |
14 |
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.
|
Áp lực nước |
Mg/ L 6% O3 ở 15 độ C (S=0.31) |
|
0 PSIG (1 atm) |
26.598 |
|
5 PSIG (1,34 atm) |
35.64132 |
|
10 PSIG (1,68 atm) |
44.68464 |
|
15 PSIG (2 atm) |
53.196 |
|
20 PSIG (2,36 atm) |
62.77128 |
|
25 PSIG (2,7 atm) |
71.8146 |
|
30 PSIG (3 atm) |
79.794 |
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:
1. Nhiệt độ của nước
2. Áp suất nước - Nước ở 35 psi sẽ có độ hòa tan gấp đôi ở điều kiện 10 psi
3. Tăng áp suất sẽ làm tăng độ hòa tan
4. Nồng độ chất khí tăng lên làm tăng độ hoà tan trong nước
5. Tác động của thiết bị thúc đấy quá trình hòa tan ozone vào nước
Bài viết khác
Ozone là một phân tử bao gồm ba nguyên tử oxy, được tạo ra tự nhiên ở tầng bình lưu và hấp thụ bực xạ UV-B, bảo vệ chúng ta khỏi bức xạ cực tím có hại từ mặt trời. Nhưng chưa dừng lại ở đó, chất oxy hóa mạnh mẽ này còn có khả năng tiêu diệt bất kỳ loại vi khuẩn gây bệnh, virus hay nấm mốc ẩn nấp trên bề mặt thực phẩm. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều dòng máy khử trùng và khử độc thực phẩm đến từ nhiều thương hiệu khác nhau. Nhìn chung, máy ozone khử độc thực phẩm quy mô gia đình có mức giá
Buồng khử trùng toàn thân được BC Laboratories Hồng Kông phát triển được xem là giải pháp khử trùng toàn thân hiệu quả cao, giúp tiêu diệt virus, ngăn chặn dịch bệnh SARS, SARS-CoV-2 (Covid-19) hiệu quả.
Từ lâu, ozone đã được biết đến là chất khí tồn tại trong tự nhiên, được tạo thành do tia sét tác động vào oxy có sẵn trong khí quyển. Tuy nhiên, người ta luôn cho rằng ozone là một loại khí độc, ngay cả khi nó có một nồng độ rất nhỏ
Nước có màu khi bức xạ nhìn thấy được hấp thụ từ các vật liệu hòa tan hoặc khi ánh sáng phản xạ trên chất rắn lơ lửng. Nước thải được xử lý bằng ozone sau khi thoát ra khỏi nhà máy xử lý hóa học hoặc / và sinh học cùng liều lượng thông thường thay đổi từ 50-150 mg / l, tùy theo nguồn gốc nước thải, nhiệt độ và mức độ của quá trình trước đó.
Máy tạo ozone dùng trong khử trùng môi trường, xử lý nguồn nước trong chăn nuôi được sử dụng rộng rãi. Đặc biệt là ứng dụng của máy ozon trong các trang trại bò sữa
Công nghệ ozone được áp dụng trong việc khử trùng thực phẩm từ lâu nhưng việc ứng dụng trong bảo quản thực phẩm tại các contianer lạnh thì Purfresh là công ty đầu tiên áp dụng. Ozone không chỉ giúp thực phẩm tươi lâu hơn mà còn loại bỏ tối đa các loại vi sinh vật gây hại trên bề mặt thực phẩm, trong không gian, bao gồm cả corona.
Các chính sách nghiêm ngặt về nước thải đã khiến người trồng trọt phải tìm kiếm các giải pháp thay thế xử lý hiện đại. Nhiều mầm bệnh thực vật đang phát triển khả năng chống lại nhiều loại thuốc diệt nấm truyền thống. Việc sử dụng các chất hóa học cũng không được khuyến khích trong xu hướng phát triển bền vững gắn liền với bảo vệ môi trường như hiện nay. Và công nghệ ozone là giải pháp thay thế lý tưởng.
Máy ozone công nghiệp là một trong những dòng máy tạo khí ozone được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Với sản lượng ozone lớn, thiết bị đáp ứng tốt yêu cầu xử lý khí thải, nước thải tại các nhà máy, khu công nghiệp.
