Меню

Озон из постоянного тока

Озон (получение применение)

Озон

ОзонЭто аллотропное состояние кислорода, образование озона наблюдается во всех химических процессах, в результате которого выделяется атомарный кислород.

В лабораторных условиях озон можно получить не только пропусканием разрядов через кислород, но действием быстрых электронов и протонов, рентгеновских и ультрафиолетовых лучей.

При пропускании электрических искр через кислород или воздух появляется характерный запах, знакомый каждому, кто имел дело с электростатической машиной или индукционной катушкой. Причиной этого запаха является образование нового газообразного вещества — озона.

Так как озон может быть получен из совершенно чистого сухого кислорода при действии электрических искр, то от сюда следует, что озон состоит только и кислорода и представляет собой особое видоизменение этого элемента.

Что такое озон

Озонатор Озон

Молекулярный вес озона равен 48, в то время как молекулярный вес кислорода 32. Атомный вес кислорода равен 16; следовательно, молекула озона состоит из трех атомов кислорода, а молекула кислорода только из двух таких же атомов.

Таким образом, кислород в свободном состоянии может существовать в виде двух аллотропических видоизменений: обыкновенного кислорода О2 и озона.

Для получения озона пользуются действием тихих электрических разрядов на кислород. Приборы, служащие для этой цели,, носят название озонаторов. На рис. 2 изображен озонатор состоящий в основном из двух стеклянных трубок, вставленных одна в другую.

Кислород медленно просасывается между труб-ками. Во внутреннюю трубку наливают разбавленный раствор серной кислоты, и весь прибор помещают в стакан с тем же раствором. В растворы погружают провода от индукционной катушки.

Таким образом, растворы являются электродами и в тоже время служат для охлаждения газа. При работе катушки в пространстве между стенками трубок происходит тихий электрический разряд. Выходящий из прибора кислород содержит несколько процентов озона. Чем ниже температура, тем больше получается озона.

Озон что это

Озон можно отделить от кислорода сильным охлаждением, причем озон сгущается в синюю жидкость, кипящую при — 112°. Жидкий озон легко взрывается.

Растворимость озона в воде значительно больше, чем растворимость кислорода: 100 объемов воды при 0° растворяют 49 объемов озона.

При обыкновенной температуре озон довольно устойчив, но. при нагревании легко разлагается, снова превращаясь в кислород. Распад озона сопровождается выделением тепла и увеличением объема в полтора раза, так как из каждых двух молекул озона получаются три молекулы кислорода:

В химическом отношении озон отличается от кислорода более сильной окислительной способностью: при действии озона блестящая серебряная пластинка быстро чернеет, покрываясь слоем перекиси серебра Ag2O2, сернистые соединения металлов окисляются в соли серной кислоты; бумага, смоченная скипидаром, воспламеняется; многие красящие вещества обесцвечиваются. При этом молекула озона теряет один атом кислорода и озон переходит в обыкновенный кислород.

Из раствора йодистого калия озон выделяет иод:

Если поместить в воздух, содержащий озон, бумажку, смоченную раствором йодистого калия и крахмальным клейстером, то она тотчас же синеет. Этой реакцией пользуются для открытия озона.

Как сильный окислитель, озон убивает бактерии и потому применяется для обеззараживания воды и для дезинфекции воздуха.

Озон постоянно образуется в небольших количествах при электрических разрядах в атмосфере. Образование озона может происходить также при различных процессах окисления, например при окислении влажного фосфора, скипидара, смолистых веществ и т. п.

Последним обстоятельством объясняется присутствие озона в воздухе хвойных лесов; этот воздух является особенно полезным для здоровья, так как не содержит бактерий.

Когда был обнаружен озон

Озон был обнаружен в 1785 физиком из Голландии Мартином ван Марумом, благодаря проведению серии экспериментов, которые проводились в области воздействия электрических разрядов на кислород. В этих результатах ученый пытался исследовать странное на то время явление так называемое «электрическая материя».

В 1850 г. параллельно основной работе, он выяснил, что озон может реагировать с органическими веществами проявляя себя как окислитель.

Благодаря своим дезинфицирующим свойства был применен в 1898 году в Франции. В небольшом на то время городке Бон Вояж был построен завод для дезинфекции воды реки Вазюби.

На территории России завод по озонированию был запущен в Санкт-Петербурге в 1911 году.

Большое применение озона получил в годы Первой мировой войны как антисептическое средство. В настоящее время с появлением надежных энергосберегающих генераторов озона возросло применение для очистки воды, что хорошо применяется на территории США и по всей Европе.

Вы читаете, статья на тему Озон

Источник

Как очистить воду озоном: основные сведения и практические советы

Ни один способ водоподготовки не вызывает столько споров и вопросов, как озонирование. Ведь, хоть его предполагаемые недостатки серьезны, но и достоинства неоспоримы.

Что это за очистка, зачем нужна и каков принцип действия озонирования – далее в статье.

Что это за метод очищения?

foto 6790-1

Озон – это нестабильная модификация кислорода, молекулы которой состоят из трех его атомов (O3).

Представляет собой сильно ядовитый газ голубого цвета с ярко выраженным запахом. Характеризуется как один из мощнейших окислителей.

В природе образуется под действием электричества (в эпицентре грозы) и ультрафиолетового излучения (в озоновом слое). В обоих случаях сырьем является кислород воздуха.

Озонирование – это направленное воздействие на жидкую или газообразную среду путем растворения в ней озона. Методы искусственного получения газа схожи с природными.

Цели озонирования связаны с основной характеристикой этого газа:

  • Дезинфекция озонируемой среды;
  • Окисление металлов, солей, газов и прочих посторонних растворенных в среде примесей.

Результат такого воздействия – почти идеально чистая и прозрачная среда (воздух или вода), насыщенная кислородом. В случаях, когда остается переизбыток газа, вода может обладать голубоватым оттенком.

Читайте также:  Что такое действующее значение силы тока чему она равна

Однако в воздухе период распада озона – чуть больше 1 часа, затем остается лишь кислород. Поэтому, при соблюдении технологии, опасности он никакой не представляет.

Принцип действия

Озонатор воды – это комплекс приборов, который используется на одной из стадий водоподготовки. Для его работы требуется лишь электроснабжение, поступление воздуха и очищаемой воды. Действие этого оборудования поэтапно:

foto 6790-2

  1. Поступаемый воздух осушается, очищается и охлаждается;
  2. Подготовленный воздух проходит через реактор, в котором из него выделяется озон и смешивается со средой, не растворяясь в ней;
  3. Затем воздушная масса поступает в контактно-фильтровальную емкость, в которой, путем барботажа (продавливания сквозь жидкость) или инжекции (прямого смешивания внутри камеры специального насоса), растворяется в воде;
  4. Здесь озон распадается на кислород и активные атомы кислорода;
  5. Атомы вступают в реакцию со всеми примесями, окисляют их, убивают органику, выводят большинство веществ в осадок (коагулируют);
  6. Непрореагировавший газ окончательно распадается в толще промываемой угольной засыпки, задерживающей полученный осадок;
  7. Озон, вышедший на поверхность воды, ликвидируется в дополнительном отсеке емкости – деструкторе.

В случае применения технологии для очистки бассейнов, схема дополняется дозатором хлорсодержащих дезинфицирующих средств. Необходимость их использования обусловлена долгим сроком действия этих составов.

Озонирование для бытовых нужд, выбор и обслуживание оборудования

foto 6790-3

Бытовые канальные (устанавливающиеся в систему вентиляции) или квартирные озонаторы, похожие на пылесос, становятся все популярнее.

Но получить стакан чистой воды – это не то же самое, что обеспечить ею частный дом в полной мере.

Полноценное озонирующее воду оборудование в квартирах обычно не устанавливают по причине экономической нецелесообразности. Ведь магистральная вода обычно достаточно чиста для повседневных нужд.

Для питья же многие используют привозную воду или пользуются фильтрами, очищающими небольшой, но достаточный объем. Совсем другое дело – скважина, обеспечивающая коттедж. Железо, органика, сероводород здесь совсем не редкость.

Однако применение дорогого озонатора, потребляющего, к тому же, немало энергии, также не всегда обосновано.

  • Превышение предельно допустимой концентрации (ПДК) железа в питьевой воде (2-3 мг/л) вдвое или втрое — легко нивелируется аэрацией и отстаиванием;
  • Чересчур жесткая вода (с содержанием солей кальция более 0.5 г/л) очищается методом обратного осмоса (даже ионный обмен не всегда справляется);
  • Высокое содержание сульфатов (как правило, это обычный гипс) также ликвидируется отстаиванием, осмосом, «продавливанием» через засыпки, ионным обменом.

Но применение озонирования, как способа дезинфекции в составе очистного комплекса, может быть оправдано. Особенно, когда речь идет об установке, работающей не для одного дома, а для поселка, города, завода, больницы и т.д.

Что нужно знать при выборе озонирующего оборудования?

Тем не менее, стоимость озонаторов снижается, их эффективность растет, как и популярность среди частных домовладельцев.

Выбирая производителя и монтажную организацию, желательно обратить внимание на их опыт.

foto 6790-4

Например, о многом скажет подход специалистов к таким факторам, как:

  • Химический состав исходной воды;
  • Объем и режим потребления;
  • Назначение очищенной жидкости
  • Допустимый расход электроэнергии;
  • Предполагаемая схема очистной системы в целом.

Для качественной очистки 1 м 3 воды в час требуется производство 1-3 г озона, в зависимости от загрязненности исходной жидкости. Оборудование, решающее такие задачи, может обойтись от 100 до 250 тыс. руб. Такой разброс обусловлен брендом, производительностью и степенью автоматизации.

Нюансы обслуживания

При соблюдении установленных режимов аппарат проработает без нареканий много лет. К ним относятся — давление и расход воды, а также температура и влажность воздуха.

Озонатору практически не требуются расходные материалы, разбор, чистка. Обслуживание включает следующие мероприятия:

  • Замена (регенерация) воздушных фильтров;
  • Поверка расходометров и манометров;
  • Проверка и подстройка контролирующей и управляющей автоматики.

Учитывая цену агрегатов, серьезная фирма, занимающаяся водоподготовкой, берет эти процедуры на себя. Потребителю остается лишь оценивать качество воды визуально, на вкус и запах. Особо мнительные и беспокоящиеся покупатели иногда заказывают лабораторный анализ того, что они пьют.

Озонатор своими руками

Схемы сборки этих приборов довольно просты. Особенно предназначенных для обработки воздуха. Но и для воды сделать озонатор своими руками реально.

Тем более, его устройство соответствует известному принципу работы. А необходимые компоненты не являются чем-то дефицитным:

foto 6790-4

  • Воздушный фильтр с охладителем (возможно применение канала вентсистемы дома);
  • Трансформатор высокого напряжения (например – блок строчной развертки от старого телевизора), прочие радиодетали;
  • Электроды (пластины) из цветных металлов;
  • Реактор – герметичный бак, где будет генерироваться воздушно-озоновая смесь;
  • Герметичный бак объемом 100 – 200 л с засыпкой из активированного угля;
  • Эжекторный насос;
  • Элементы трубопровода.

Однако опасность высокого напряжения обуславливает нежелательность применения самодельных аппаратов при водоподготовке. Даже если отравления переизбытком газа или получения травмы от удара током не произойдет, качество такой водоочистки останется под вопросом.

Отзывы

Основные вопросы, вызывающие большинство споров – это вред озона и эффективность (обоснованность) применения технологии.

Противники, как правило, ссылаются на научные исследования, доказывающие нанесение газом ущерба здоровью человека. Он негативно влияет на дыхательную, кровеносную, нервную, половую систему (особенно у мужчин).

Научно обоснованных примеров положительных качеств, помимо дезинфекции, почти никто не приводит. Тем не менее, примером может стать внедрение озонирования при водоподготовке в городах:

  • Ницца;
  • Бельмонт (Филадельфия);
  • Москва;
  • С.-Петербург и др.

Здесь же приводятся данные лабораторных исследований, проводимых на очистных сооружениях этих городов. Нигде нет упоминаний о том, что применение озонирования себя не оправдало.

С отзывами вы можете ознакомиться здесь, здесь и здесь.

Видео по теме

Дополнительную информацию по озонированию воды вы можете получить посмотрев видео:

Читайте также:  Сила тока в канале молнии равна 20000

Заключение

Однозначно можно утверждать, что применение озонирования при водоподготовке в частном доме целесообразно не всегда. Решающую роль при выборе способов водоочистки играют несколько факторов.

Среди них — химический состав исходной воды и режим потребления. Однако, как средство дезинфекции, озон – определенно лидирует по эффективности, обгоняя хлорсодержащие составы.

Источник

Частые вопросы про озонаторы и генераторы озона

частые вопросы про озон и озонаторы

Пришлось собрать частые вопросы про озонаторы и генераторы озона чтобы не повторять одно и то же разным людям

Не претендуя на истину в последней инстанции и объективности мнения, поделюсь своими мыслями, касающимися озонаторов и озоногенераторов. Кому интересно, тот найдёт ответы в литературе и покопается в технических документах.

Что лучше для выработки озона — пластины или трубки?

Чтобы ответить на этот вопрос нужно хотя бы почитать учебник по физике А.В. Пёрышкина за 9 класс. Почитайте раздел «электрический разряд в газах».

Как вырабатывается озон?

В основе любого генератора озона ультрафиолетовый синтез. Более точное название для преобразования молекул кислорода в молекулы озона называется фотолиз.

Фотолиз — реакция расщепления химических соединений, протекающая с использованием энергии видимого света.

Молекулы кислорода разрушаются под действием ультрафиолета и высвобождаются свободные радикалы — атомы кислорода, которые легко прикрепляются к любым отдельным молекулам кислорода. Так получается озон.

Для получения озона с помощью ультрафиолета нужно излучение в диапазоне от 160 до 240 нм — нанометра.

На разных картиночках в интернете выделяют длину волны в 254 нм. Некоторые неразборчивые люди говорят, что это как раз та длина волны, когда вырабатывается озон.

Так вот, дорогие мои (голосом Регины Дубовицкой) — световое излучение с длиной волны от 254 нм разрушает молекулы озона.

Как связаны 254 нм и озон?

Ученые установили, что ультрафиолетовое излучение с длиной волны от 254 нм хорошо проникает сквозь воду и стенку клетки микроорганизма и приводит к необратимым повреждениям ДНК и РНК.

На этом строится принцип ультрафиолетовой дезинфекции и стерилизации. Это как раз безозоновые бактерицидные лампы, которые висят в магазинах, лечебных кабинетах и других местах общественного пользования. Нужны эти лампы для бактерицидной обработки — убивать бактерии и микроорганизмы.

Находится в помещении с включенными ультрафиолетовыми лампами также не рекомендуется.

Выработки озона при ультрафиолитовом излучении с длиной волны от 254 нм нет. Озон не вырабатывается.

Давай про выработку озона

Итак, для выработки озона нужен ультрафиолет. Этот ультрафиолет берется от коронного разряда. Коронный разряд возникает в неоднородном электрическом поле. При достаточной силе тока может превратиться в искровой или дуговой. Здесь важно заметить, что заряд не должен проскакивать между электродами.

Озонатор с керамической пластиной

В случае с керамической пластиной — одна часть пластины с керамикой выполняет функцию электрода, вторая часть — основание из электрода выполняет также функцию электрода. Разряд, хоть и находится на поверхности, но возникает между электродами.

Озонатор с кварцевой трубкой

В качестве электродов используются металлические сетки, помещенные в стеклянную трубку. При пропускании тока, разряд образуется в ячейках сетки. Трубка выполняет функцию выравнивания расстояния между электродами.

Оба генератора озона имеют преобразователь — повышающий трансформатор, преобразующий 220 (а в некоторых случаях 12) Вольт в несколько тысяч вольт, которые подаются на электроды.

Как разряд делает озон?

На фотографии коронный разряд на высоковольтной воздушной линии электропередачи. Правда, похоже на молнию?

И светится так зловеще — фиолетово. Коронные и дуговые разряды проявляются в УФ-спектре частот (длина волны 100-400 нм) — в спектре свечения коронного разряда присутствуют нужные нам длины волн в диапазоне 160-240 нм. Вот здесь и вырабатывается озон.

Нет никакой разницы в том, каким образом получается озон — для искушенных рукодельцев нет преград взять высоковольтную катушку (хоть автомобильную) и сделать генератор озона из этой катушки.

Озонаторы с трубками и пластинами одинаковые.

Как связан озон и озоновый слой?

Материал в разработке. Оставайтесь на связи для получения информации на эту тему.

Я хочу включить озонатор на 2 часа и пусть он так работает пока все запахи не уберет

В каждом отдельном случае время включения варьируется от 2 до 24 часов. Есть люди, которые готовы оставить прибор на неделю в работающем состоянии.

В случае с озоном стоит придерживаться правила: «Лучше меньше, да больше». Когда озонатор работает долгое время в замкнутом пространстве — комнате, салоне автомобиля, холодильнике и т.п. происходит ситуация похожая на то, как если надеть на голову пакет и сидеть в нем.

Рано или поздно кислород, содержащийся в объеме воздуха в пакете, будет израсходован. Организм будет выдыхать углекислый газ — СО2 и газ будет заполнять пакет. Дышать будет не чем и человек с пакетом на голове задохнется и умрет.

В случае с озонатором и закрытым пространством происходит аналогичная ситуация. Со временем воздух в помещении будет обогащен озоном и озонатору будет не из чего делать озон.

Озонирование должно производится циклами: выработка озона — экспозиция — разрушение озона — приток свежего воздуха (для ускорения процесса озонирования)

В 95% случаев достаточно 30 минут выработки озона, 40-50 минут экспозиции, 50-90 минут разрушение озона (можно ускорить обеспечив приток свежего воздуха), 5-10 минут притока свежего воздуха.

Когда обрабатывается стойкий запах — трупный запах, запах в холодильнике и т.п. нужно повторить процедуру несколько раз.

Лучший вариант — серия циклов обработки в отсутствии людей (пока все на работе или на даче). В случае с маргинальным запахом было сделано 10 программ обработки и озонатор работал на протяжении 2 суток в отремонтированной квартире.

Читайте также:  Греющий кабель расчет по току

В борьбе с черной плесенью озонатор работал в подвале неделю и включался и выключался по заранее созданным программам.

Частые вопросы про озонаторы и озонирование будут описаны в этой статье. Если есть вопросы — задавайте в форме обратной связи. Напишу.

Источник



Лекарство от всех бед (Озонатор)

После покупки новой мебели в спальню, запах от нее никак не выветривался уже на протяжении месяца, и моя супруга озадачилась вопросом, как избавиться от неприятного запаха тем более, что он не только неприятный, но и как оказалось вредный для здоровья, ибо при длительном нахождении рядом с мебелью у нее начинало закладывать нос и першить в горле. Она перерыла много сайтов и статей, и после долгих поисков наткнулась наконец на интереснейший прибор — Озонатор, который по описанию оказался «ПАНАЦЕЕЙ», и запах удаляет и микробов убивает и воздух освежает, от грибков и всякой заразы избавляет и даже еду и воду можно обеззараживать.

Принцип работы озонатора – выработка озона посредством воздействия электрического разряда на кислород.

Что такое озон? – Это аллотропная модификация кислорода ( О3), состоит из трех атомов кислорода. При комфортных для нас температуре и давлении озон представляет собой газ, причем очень нестойкий. Он очень неустойчив и постоянно стремится стать обычным двухатомным кислородом — О2, то есть избавиться от одного атома, который в свою очередь ищет потенциальную жертву, чтобы ее окислить. Именно поэтому озон как окислитель по силе уступает только фтору.

В общем стали мы искать, где такую чудо машину приобрести. В России цены на данный агрегат оказались кусачие по сравнению с Китаем аж в 4 раза. Заказали с Ali, привезли очень оперативно, прибор пришел в целости и сохранности. Кому интересно – озонатор Alanchi. Почитал инструкцию — «для удаления запахов в помещении, выставить таймер на 30 мин». Включил, установил таймер и вышел из помещения закрыв за собой дверь. Спустя 30 мин пошел проветривать помещение, но как только я поднялся на второй этаж, где расположена спальня тут же почувствовал резкий специфический запах, как при электрофорезе. Голова тут же закружилась и в глазах потемнело, с трудом дошел до окна и открыл его настежь, пара глубоких глотков свежего воздуха привели меня в чувства. Такого я никак не ожидал, так как комната, где работал аппарат была закрыта, но для газа, как оказалось, закрытая дверь не препятствие и за 30 мин данный прибор наполнил газом весь второй этаж площадью 75 кв.м, еще через 30 мин сильный удушливый запах почувствовался и на первом этаже. Из-за этого пришлось срочно вывести всю семью из дома и открыть на распашку окна и двери во всем доме, (2 двери и 13 окон) запах озона выветрился только спустя 2 часа. Из инструкции следует, что помещение достаточно проветрить в течении 30-40 мин и все будет ок, но это не правда, за эти 30-40 мин концентрация озона снизится всего лишь в двое, но не перестанет ощущаться, спустя 2 часа я зашел в дом и снова поднялся наверх, запаха уже не было, но в комнате было довольно-таки тепло, что показалось мне странным так, как окна нараспашку, а за окном всего 6 градусов тепла, потом уже я вычитал в одной из научных статей, что при разложении озона выделяется тепло. Стоит заметить, что после всех этих мероприятий воздух и правда был чистым и свежим, но вряд ли это из-за озона.

Аппарат позиционируется, как бытовой, с производительностью всего 500мг в час, для обработки 50куб.м, т.е. приблизительно около 18 кв.м, из описания следует, что производительности данного прибора хватит для устранения стойких запахов в течении 30мин, но запах от мебели так и не был ликвидирован, как обещал производитель. Почитав методические рекомендации по применению озона, я понял, что удалить с помощью данного аппарата сильно-стойкие запахи действуя по инструкции производителя не реально, придется включить его как минимум на пару часов, что бы концентрация озона достигла требуемого уровня. Нахождение людей и животных при этом в помещении категорически запрещено, если обработка планируется в помещении жилого дома, лучше погулять пару часиков на улице, чтобы не подвергать себя и близких опасности, так как по параметрам острой токсичности озон относится к 1 классу опасности. Согласно Гост 12.1.007-76 предельно допустимая концентрация (ПДК) озона в воздухе рабочей зоны – 01 мг/м³. При вдыхании высоких концентраций озона (9мг/м³) и выше может появиться кашель, головная боль, головокружение, раздражение, к счастью запах озона начинает ощущаться уже при концентрациях 0,004-0,015 мг/м³ т.е. существенно ниже гигиенического. Так же не стоит забывать, что озон — это тяжелый газ и, если Вы его используете на втором этаже жилого дома он 100 % окажется и на 1 этаже.

При расчете требуемой концентрации газа для ваших нужд обратите внимание на следующее свойства озона: Чем холоднее в помещении, тем дольше протекает распад озона, так же нужно учитывать влажность.

Период полураспада озона в воздухе

На выходных, когда семья отправится в парк на прогулку, попробую повторить попытку устранения неприятного запаха от мебели с учетом всех приобретенных знаний, если все пройдет нормально, отпишусь!

Источник