Озон (O₃) - это аллотропная модификация кислорода, обладающая сильными окислительными свойствами. Рассмотрим основные промышленные и лабораторные методы получения этого газа.
Содержание
Основные методы производства озона
- Электрический (коронный) разряд
- Ультрафиолетовое излучение
- Электролитический метод
- Химические реакции
Производство озона коронным разрядом
Самый распространенный промышленный метод получения озона:
- Очищенный кислород или воздух подается в генератор
- Между двумя электродами создается высоковольтный разряд (5-25 кВ)
- Под действием электрического разряда молекулы O₂ распадаются на атомы
- Свободные атомы кислорода соединяются с молекулами O₂, образуя O₃
- Полученная озонокислородная смесь выводится из генератора
Параметры процесса
Параметр | Значение |
Концентрация озона | 1-6% от объема |
Температура | 20-30°C |
Энергопотребление | 15-20 кВт·ч/кг O₃ |
Ультрафиолетовый метод
Применяется для небольших установок:
- Кислород подвергается УФ-излучению с длиной волны 185 нм
- Фотоны разрывают связь O=O
- Образовавшиеся атомы кислорода реагируют с O₂
- Производительность ниже, чем у коронного разряда
Электролитический метод
- Используется электролит на основе кислот
- Через раствор пропускается электрический ток
- На аноде выделяется озон
- Метод позволяет получать озон высокой концентрации
- Требует специальных электродных материалов
Промышленные применения озона
Отрасль | Применение |
Водоочистка | Обеззараживание питьевой воды |
Медицина | Стерилизация инструментов |
Пищевая промышленность | Обработка продуктов |
Химическая промышленность | Окислительные процессы |
Техника безопасности
- Озон токсичен при концентрациях выше 0,1 мг/м³
- Требуется хорошая вентиляция помещений
- Необходимо использовать газоанализаторы
- Оборудование должно быть герметичным
- Персонал должен проходить специальное обучение
Хранение и транспортировка
Особенности обращения с озоном:
- Хранится в сжиженном виде при низких температурах
- Перевозится в специальных баллонах
- Не подлежит длительному хранению
- Чаще производится на месте применения