ازون چیست؟

توسط Roozbeh آب معدنی قله بدون دیدگاه

تاريخچه
اگرچه بوي ازون براي اولین بار در يك دستگاه الكتريكی بطور اتفاقی در سال ۱۷۸۵ احساس شد اما تاريخچه رسمی و ثبت شده مربوط به كشف و كاربرد ازون عبارتست از :

۱۸۴۰- تشخیص بوي ازون در حین رعد و برق توسط دانشمند و شیمیست المانی و نام گذاري آن بر اساس ریشه یونانی Ozein یا smell به معنی بو

۱۸۶۳- کشف Thomas Andrew مبنی بر تشكیل ازون از اكسیژن

۱۸۸۶- كشف استوكیومتري بین ملكول اكسیژن و ازون

۱۸۸۶- كشف و تشخیص قدرت ضد عفونی آب آلوده توسط ازون دراروپا

۱۸۹۱ – دریافت نتایج مثبت از آزمایشات انجام شده بر روي قدرت موثر ازون در حذف باکتری ها

۱۸۹۳ -اولین كاربرد كامل از ازون در پروسه تصفیه آب آشامیدنی در هلند

۱۸۹۷- دريافت دكتري شیمی توسط يك دانشجوي فرانسوي با ار ائه پايان نامه دكتري در ارتباط با ازون ، همچنین در همین سال توسط وي اولین ژنراتور مولد گاز ازون طراحی و ساخته شد

۱۹۰۳ – استفاده از ازون در محل تصفیه خانه درمحدوده آبشار نیاگارا

۱۹۰۹- به عنوان نگهدارنده مواد غذايی درانبارش و نگهداري گوشت منجمد مورد استفاده قرار گرفت.

۱۹۱۵ -نصب و راه اندازي ۴۹ تاسیسات بزرگ تولید ازون در سراسر اروپا ، و احتمالا در همین سال با توجه به هزينه بالاي تولید و استفاده گاز ازون در تصفیه آب ، استقبال از آن كاهش يافت و مجددا گاز كلر به عنوان انتخاب اول مورد توجه قرار گرفت.

۱۹۳۹- از گاز ازون به عنوان باز دارنده رشد انواع كپك و قارچ در نگهداري انواع میوه استفاده شد.

۹۵۷ انتخاب ازون جهت استفاده در حذف آهن و منگنز از طريق اكسیداسیون آنها در آلمان
-۱۹۶۴ فرانسه با هدف افزايش راندمان عملیات فلوكولاسیون در تصفیه آب و حذف ذرات معلق اقدام به نصب تاسیسات تولید ازون نمود.

۱۹۶۵- اسكاتلند جهت كنترل رنگ در ابهاي سطحی استفاده از ازون را اغاز نمود ، احتمالا در همین سال سوئیس نیز جهت حذف الودگیهايی مانند تركیبات فنلی و انواع آفت كش ( Micro pollutant ) از آب ، استفاده از ازون را آغاز نمود .

۱۹۷۰ -آغاز استفاده از ازون جهت كنترل جلبك در فرانسه

-۱۹۸۲ صدور اعلامیه FDA مبنی بر تائید استفاده از ازون در صنعت آب بسته بندي GRAS

-۱۹۹۵ اعلامیه مجدد FDA در راستا با استفاده از ازون در صنعت آب بسته بندي كه FDA -1995 اعلامیه مجدد اعلامیه مذكور بدون هرگونه تغییر نسبت به اعلامیه قبلی صادر گرديد.
۱۹۹۷- اعضاء متخصص صنعت اعلامیه GRAS و الزامات FDAرا پذيرفتند

۱۹۹۹ – USDA پیش نويس استفاده از ازون براي گوشت را كه به اعلامیه سال FDA 1982 استناد كرده بود ، رد كرد.

در فاصله سالهاي ۲۰۰۰ تا ۲۰۰ EPA بر روي موضوع محصولات جانبی ناشی از استفاده از ازون مطالعه و سپس نام آنرا در روشهاي با محصولات جانبی درج نمود

فرمول شیمیايی ازون

در يك تعريف ساده ازون را آلوتروپی از اكسیژن میدانیم ، كه متشهكل از سه اتم اكسیژن میباشد

آلوتروپ : اين نام اولین بار توسط برزلیوس به كار گرفته شد ، آلوتروپی يا دگرشكلی به وجود شكلهاي مختلف براي يك عنصر اطلاق میگردد ، از معروفتهرين
عناصر داراي آلوتروپ میتوان از كربن ، اكسیژن ، و سولفور نام برد.

ازون به دلیل ساختار ذاتی خود تركیبی است بسیار فعهال و از لحهات ترمودينهامیكی بسیار ناپايدار كه به سرعت و خودبخود به اكسیژن تبديل میگردد ، فعالیت شديد اين تركیب را میتوان به ساختار رزنانسی آن نسبت داد

در اشكال زير زاويه و طول پیوندها در مولكول ازون ارائه شده است :

ازون در طبیعت

بیشترين مقدار ازون در طبیعت ، درلايه استراتوسفر زمین قرار دارد. بطور كلی دانشمندان لايه هاي بیرونی زمین را به ۴ قسمت تقسیم نموده اند :

۱- تروپوسفر ۲- استراتوسفر ۳- مزوسفر ۴- تروموسفر (خارجی ترين لايه )

تروپوسفر اولین و نزديكترين لايه به سطح زمین و محدوده آن در ۱۲ تا ۱۵ كیلومتري سطح دريا میباشد ، بلافاصله پس از تروپوسفر لايه استراتوسفر قرار دارد كه بیشترين مقدار ازون در اين منطقه حضور

وظیفه اصلی ازون موجود در استراتوسفر محافظت از كره زمین و موجودات آن از تابش پرتو خطرناك فوق بنفش يا ,Ultra Violet میباشداين پرتو يكی از چند میلیارد پرتو صادره از خورشید میباشد كه بدلیل برخورداري ازطول موج كوتاه و انرژي زيادي بعنوان پرتويی خطرناك براي تمام موجودات زنده میباشد كه از عوارض ناشی از دريافت مقدار بیش از حد اين پرتو می توان از سرطان پوست يا التهابات شديد پوستی نام برد، لذا حضورلايه ازون در استراتوسفر به عنوان يك لايه محافظتی تلقی میگردد كه از ورود پرتوهاي خطرناك فوق الذكر به سطح زمین جلوگیري می نمايد .
هنگامی كه پرتوهاي فوق بنفش به مولكولهاي ازون برخورد می كنند اين پرتوها مقدار زيادي انرژي از دست داده و ملكول ازون در اثر دريافت اين انرژي اكسیژن فعال خود را از دست داده و به ملكول اكسیژن و اتم اكسیژن تبديل میشود ، اين در حالی است كه تشكیل ازون بوسیله همین واكنش نوري photo reaction اتفاق افتاد

UV چیست ؟
در طیف تشعشع الكترومغناطیسی،ناحیه پیش از بنفش نامرئی (۴۰۰nm) تشعشاتی وجود دارد تحت عنوان فرابنفش يا Ultra violet با طول موج كمتر از ۴۰۰ نانومتر .
بطور كلی سه گونه از اشعه UV بر اساس طول موج تعريف میشود :
بیشترين فتون انرژي متعلق به UV C میباشد ، لازم بذكر است UV A در تامین ويتامین D نقش موثر دارد.

چگونگی تشكیل ازون در اتمسفر :
هر مولكول اكسیژن در اثر دريافت يك فتون انرژي تبديل به اتمهاي سازنده خود می شود ، كه هر يك از اين الكترونهاي تك اتمی ضمن حمله به مولكولهاي اكسیژن تشكیل ازون خواهند داد.

در روابط مذکور تعادلی پویا و پایدار حاکم میباشد ، که غلظت ازون کاملا وابسته به مقدار تشعشعات دريافتی از خورشید خواهد بود ، همچنین انرژي مورد بحث از رابطه E=vh حاصل میگردد كه در آن بترتیب h ثابت پلانك و v فركانس می‌باشند.

ت- خواص فیزيكو شیمیايی ازون

ازون گازيست داراي بوي خاص و آزار دهنده كه در غلظتهاي بسیار ناچیز ۲/۰ppm حجمی نیز بوسیله افراد قابل تشخیص می باشد ، اينگاز در دماي اطاق بی رنگ و در حالت مايع به رنگ آبی می باشد.
ازون با توجه به ساختار رزونانسی خود از فعالیت بالايی برخوردار میباشد بدين مفهوم كه بدلیل وجود باند ضعیف (weak bond) اكسیژن-اكسیژن در آن ، خاصیت اكسید كنندگی شديدي را میتوان انتظار داشت .