Nhà sản xuất thiết bị làm sạch hàng đầu tại Việt Nam

Sự ảnh hưởng của nhiệt độ tới khả năng tồn tại của ozone

Chia sẻ trên :
Sự ảnh hưởng của nhiệt độ tới khả năng tồn tại của ozone
Ozone là chất khí có sẵn trong tự nhiên, được các nhà khoa học nghiên cứu và khẳng định là chất có tính oxy hoá khử mạnh, có thể loại bỏ được hơn 1000 chất hoá học khác nhau. Chúng cũng có sự ảnh hưởng mạnh đến vi sinh vật gây hại. Chính vì lý do đó, trong một thời gian dài của lịch sử, ozone được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực với mục đích xử lý mùi, màu, diệt khuẩn cho nước và không khí. Tuy nhiên, bản thân ozone lại là chất dễ bị phân rã, tốc độ phân huỷ trở nên nhanh hơn khi tồn tại trong môi trường nhiệt độ cao. Đặc điểm này của ozone được Dr.Ozone đề cập cụ thể hơn trong bài viết dưới đây.

Ozone là gì?

Ozone là một phân tử chất vô cơ với công thức hóa học O3. Nó là một chất khí màu xanh lam nhạt, có mùi hăng đặc biệt, là một dạng thù hình của oxy kém bền hơn nhiều so với dạng nguyên tử O3, bị phá vỡ trong bầu khí quyển thấp hơn thành Oxy (O2).
mo-hinh-phan-tu-cua-ozone
Mô hình phân tử Ozone
 

Sự hình thành phân tử Ozone

Trên thực tế Ozone có thể tạo ra từ nhiều phương pháp khác nhau trong đó có 2 phương pháp phổ biến :

Sự phóng điện (tia lửa điện)

su-phong-dien-tao-ozone
Ozone được tạo ra bằng công nghệ Plasma (Li tử thể) để tạo ra 2 phản ứng hoá học (Chemical reaction) đồng thời, trong đó điện áp cao được sử dụng để tạo ra các tia lửa điện (Electric spark) - sự phóng điện đột ngột xảy ra khi điện trường đủ cao) phá vỡ liên kết đôi phân tử Ôxy (Oxygen) để tạo ra 2 nguyên tử (atoms) Oxy & một phản ứng kết hợp giữ một phân tử Oxy với một nguyên tử Oxy vừa tạo ra để tạo ra phân tử Ozone (Ôzôn).

Sự hình thành ozone từ sét

Gần 500g ozone có thể được tạo ra với mỗi lần xuất hiện sét trên bầu trời. Sự xuất hiện của ozone giúp loại bỏ các chất gây mùi trong không khí, chính vì vậy, sau những lần mưa giông, không khí thường trong lành, tạo cảm giác dễ
chịu cho con người.

Ảnh hưởng của nhiệt độ tới tính bền Ozone

Ozone là một chất oxy hóa mạnh nhất được sử dụng trong ứng dụng xử lý mùi khí thải công nghiệp, xử lý nước, khử trùng diệt khuẩn. Ozone có thể phá vỡ các liên kết mùi, hợp chất hữu cơ bay hơi VOCs, hoặc phá hủy lớp tế bào vi sinh vật, nhưng chính đặc tính oxy hóa mạnh, nên Ozone không ổn định, đặc biệt khi ở nồng độ cao hoặc trong môi trường có nhiệt độ cao. Trong tự nhiên, chu kỳ bán rã của Ozone thay đổi theo điều kiện khí quyển như nhiệt độ, độ ẩm và chuyển động của không khí.
Phản ứng khi Ozone phân rã : 2O3 -> 3O2. Phản ứng này diễn ra nhanh hơn khi nhiệt độ tăng (theo https://en.wikipedia.org/wiki/Ozone).
Chu kỳ bán rã của Ozone trong nước ngắn hơn rất nhiều so với trong không khí hay nói cách khác, ozone phân hủy nhanh hơn trong nước. Khả năng hòa tan của Ozone giảm khi ở nhiệt độ cao và kém bền. Về cơ bản, Ozone không thể hòa tan trong nước khi nhiệt độ nước trên 40°C, ở nhiệt độ này, thời gian bán hủy của Ozone rất ngắn.

su-anh-huong-cua-nhiet-toi-ozon-trong-khong-khi-va-nuoc

Bảng so sánh ảnh hưởng nhiệt độ đến thời gian phân rã Ozone (Nguồn lenntech.com)

Biểu đồ so sánh ảnh hưởng nhiệt độ ảnh hưởng độ hòa tan ozone trong nước.

su-anh-huong-cua-nhiet-do-toi-ozon-trong-khong-khi
Biểu đồ này cho thấy khi nhiệt độ chênh lệch đáng kể làm giảm khả năng hòa tan ozone vào nước. Điều này chứng minh rằng, sự thay đổi nhiệt độ nước tạo ra sự khác biệt lớn về tiềm năng hòa tan trong nước của Ozone. Ngoài ra, biểu đồ cho thấy nồng độ ozone cũng gây ra ảnh hưởng lớn về khả năng hòa tan. Để khắc phục việc giảm khả năng hòa tan ozone, cần phải tăng nồng độ ozone từ 3 - 9%.
Theo tài liệu nghiên cứu có chủ đề "Half-life time of ozone as a function of air conditions and movement", thời gian bán hủy của Ozone trong không khí là có tốc độ tăng khi nhiệt độ tăng, tốc độ phân rã 0 đến 370 m3/h khi nhiệt độ
tăng 4 đến 40°C, ở độ ẩm 0 đến 80%.

Bằng chứng về nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình tạo Ozone

Sản lượng ozone tạo ra từ các máy tạo ozone công nghiệp giảm xuống đáng kể khi nhiệt độ buồng phóng tạo ozone. Sơ đồ dưới đây cho thấy nhiệt độ nước làm mát cho buồng phóng Ozone tỉ lệ nghịch với sản lượng ozone tạo ra.
anh-huong-cua-nhiet-do-toi-ozon
Sơ đồ trong tài liệu "Ozone technical aspects của of its generation and use" của Air Products Plc, European Technology Group tại Anh

Một số thông tin khác về ảnh hưởng tới độ bền của Ozone

Theo Absolute Systems Inc ở nhiệt độ 30°C, trung bình cứ 12 phút, nồng độ Ozone trong nước bị giảm khoảng 1/2 (chưa tính tới lượng ozone tham gia phản ứng oxy hóa). Do đó các dự án xử lý nước bằng công nghệ Ozone cần bổ sung liên tục lượng ozone để có hiệu quả xử lý tốt nhất.

Kết luận

Nhiệt độ là nguyên nhân quan trọng ảnh hưởng trực tiếp tới Ozone, chu kỳ bán rã Ozone (độ bền) & ứng dụng Ozone trong xử lý nước, mùi khí thải công nghiệp, khử mùi, khử trùng.
  • Tăng tốc độ chuyển hóa Ozone O3 thành O2, giảm thời gian tồn tại Ozone.
  • Giảm hiệu suất của máy Ozone, từ đó dẫn tới việc sản lượng & nồng độ ozone không đạt yêu cầu, giảm hiệu quả xử lý của cả hệ thống.
  • Giảm khả năng hòa tan của ozone trong nước.
  • Căn cứ vào ảnh hưởng nhiệt độ để xây dựng phương pháp phá hủy Ozone dư trong các ứng dụng công nghiệp yêu cầu ozone nồng 
Chia sẻ trên :

Bài viết khác

Liệu pháp ozone trong nha khoa

Ozone là một hợp chất bao gồm 3 nguyên tử oxy, là một trong những chất oxy hóa mạnh nhất hiện có, được sử dụng trong các ứng dụng thực tế đa dạng, trong đó bao gồm lĩnh vực nha khoa với sự ra đời của máy phát ozone.

Đèn khử trùng UV-222nm có thực sự an toàn?

Đèn khử trùng UVC-222nm được khẳng định mang đến hiệu quả khử trùng cao nhưng vẫn an toàn cho con người và động vật xung quanh. Điều này đã được thử nghiệm tại các phòng thí nghiệm cũng như trong thực tế.

Kiểm soát mầm bệnh trên cây cà chua bằng ozone kết hợp Trichoderma

Ozone được thử nghiệm trong việc kiểm soát mầm bệnh trên cây cà chua. Ngoài việc khử trùng bằng ozone riêng biệt, nhà nghiên cứu kết hợp ozone với chế phẩm sinh học. Kết quả cho thấy sự kết hợp giữa 2 công nghệ này giúp giảm thiểu mầm bệnh trên cây trồng.

Cải thiện chất lượng sản phẩm và làm sạch không gian tại nhà máy chế biến cà chua bằng ozone (Phần 2)

Hệ thống khử trùng bằng ozone được ứng dụng trong nhà máy chế biến cà chua. Kết quả cho thấy, các chất gây hại trên bề mặt thực phẩm bị loại bỏ, nâng cao chất lượng sản phẩm đồng thời không gian nhà máy, dụng cụ chế biến cũng sạch hơn.

Máy ozone công nghiệp sử dụng công nghệ nào để tạo ra ozone?

Ozone là chất khí được sản ...

Liệu pháp ozone và những lợi ích mà chúng mang lại

Khử mùi, khử trùng, khử màu trong nước; xử lý khí thải là những ứng dụng hàng đầu của công nghệ ozone. Tuy nhiên, các ứng dụng của ozone chưa dừng lại ở đó, chúng trở thành công cụ hữu ích trong làm đẹp cũng như chăm sóc sức khỏe. Liệu pháp ozone là một trong những phương pháp đó, giúp điều trị, hỗ trợ điều trị nhiều căn bệnh khác nhau.

Công nghệ ozone giúp loại bỏ các loại virus tồn tại trên bề mặt thực phẩm tươi sống bao gồm cả virus corona

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.

Liệu pháp Ozone trong Thẩm mỹ

Sự phát triển của khoa học kỹ thuật cho phép con người tìm ra những công nghệ mới để điều trị cũng như ngăn ngừa các bệnh có thể xảy ra với con người. Bằng liệu pháp ozone, người ta có thể loại bỏ mụn trứng cá, nếp nhăn, dị ứng, … giúp con người duy trì và khôi phục vẻ đẹp tự nhiên và sức khoẻ của da.

messHợp tác zaloChat Zalo showrommShowroom callGọi ngay