Химическое обозначение: O3
Определение: трехатомная молекула, яркое проявление аллотропии (модификация кислорода). При температуре в +20 градусов и атмосферном давлении находится в газообразном состоянии и имеет голубой цвет. Обладает резким специфическим запахом. Может быть сжижен, в таком случае приобретает сине-фиолетовый окрас. Если находится в твердом состоянии, то образует кристаллическую форму темного сине-черного цвета.
Образование и получение
Озон получается при трансформировании кислорода, когда молекулы последнего разделяются на атомы. Это происходит при таких химических реакциях:
- Разложение пероксида водорода
- Окисление фосфора
Промышленным путем вещество добывается в технологичных аппаратах – озонаторах, основанных на пропуске через кислород электрических разрядов, что повторяет естественный процесс при ударах молнии. В итоге получается смесь озона с кислородом, впоследствии газы без труда разделяются путем сжижения (озон поддается легче). Такой озон, если он был получен из чистого кислорода, может быть использован в медицине.
Еще один путь получения газа – интенсивная обработка воздуха ультрафиолетом. Излучение разрушает атомы кислорода, превращая их в озон. Этот процесс является искусственной аналогией естественного образования озонового слоя в верхних слоях атмосферы Земли.
Для лабораторных целей озон добывают, проводя химическую реакцию – взаимодействие серной кислоты с барий пероксидом.
Применение
Основное полезное свойства озона – сильный дезинфектант. Его применяют для дезинфекции таких сред:
- Воздух
- Помещения
- Одежда
- Вода
- Медицинские растворы
По сравнению с другим дезинфектантом, хлором, является гораздо менее токсичным веществом, поскольку последний образует в воде ядовитые хлорорганические соединения. Помимо этого, озон более растворим в воде, чем хлор. При температуре в 0 градусов по Цельсию этот параметр составляет 1,06 г/л.
Озон как очиститель питьевой воды
Озоновая обработка – это дезинфицирующий метод, который применяется для 95% мировой бутилированной воды. Однако спектр его пищевого применения гораздо шире. Озоном могут обрабатываться такие продукты:
- Соки и лимонады
- Пиво
- Напитки
- Ликероводочная продукция
Любая продукция, содержащая в себе озонированную воду, обретает преимущества, которые служат следствием следующих способностей озона:
- Уничтожение патогенных микроорганизмов (бактерий, вирусов, водорослей, простейших и т.д.), причем ни у одного из них нет иммунитета к газу
- Быстрая скорость обработки, измеряющаяся в секундах
- Удаление неприятных запахов и привкусов
- Отсутствие влияния на органолептические показатели воды, а также ее кислотность
- Не оставляет побочных токсинов
- Повышает количество растворенного в воде кислорода
- Остаточный материал переходит в кислород
Помимо вышеперечисленного, озон – сильнейший окислитель, способный воздействовать на органику и неорганические соединения, выводя их в осадок. При этом на скорость реакции неспособны повлиять температура, кислотно-щелочной баланс или степень минерализации воды.
Применение озона в очистке воды, напитков и других сред дает возможность полностью исключить вероятность появления в емкости осадка, водорослей или других привкусов, а также гарантировать стерильность жидкости и посуды на всех этапах производства.
Оценка остаточного озона
После проведения окисления озон довольно быстро распадается. При температуре +20 градусов по Цельсию полное превращение озона в кислород занимает от 2 до 4 часов, после чего обнаружить газ в воде невозможно, так как он изменил свою форму. Поэтому оценка остаточного озона должна проводиться максимально быстро и непосредственно на производстве.
Согласно СанПиН 2.1.4.1074-01, контроль остаточного озона проводится на выходе воды из камеры, в которой она смешивается с озоном. При этом на реакцию газа с содержащимися в жидкости веществами и микроорганизмами отводится не менее 12 минут, и только потом можно провести исследование.
Предельно допустимая концентрация остаточного озона при очистке питьевой воды составляет 0,3 мг/л.
Меры предосторожности
Хотя в умеренных концентрациях озон не является токсичным, большое количество газа может оказать раздражающее действие на органы дыхания. Чрезмерная концентрация даже способна вызвать преждевременную смерть. ПДК газообразного озона на месте работы составляет 0,1г/м3.
При проведении озонирования необходимо следить за герметичностью установок и пользоваться средствами индивидуальной защиты.
