אוזון הוא גז המורכב משלושה אטומים של חמצן (O3). אוזון הוא קרם ההגנה הטבעי של כדור הארץ והוא מופיע הן באטמוספרה העליונה של כדור הארץ והן בגובה פני הקרקע.
אוזון מתרחש באופן טבעי ונוצר כאשר אור אולטרה סגול מהשמש פוגע במולקולת O2 המייצרת O מונאטומי. החמצן המונאטומי מתחבר באופן זמני למולקולת O2 כדי לייצר O3. בטבע האוויר שאנו נושמים מכיל 10 עד 100 חלקים למיליארד אוזון וזה מספיק כדי להרתיע באופן טבעי את הצמיחה של מיקרו-אורגניזמים רבים. בסך הכל האטמוספרה מכילה כ-600 ppb אוזון עם ריכוזים גבוהים יותר באטמוספרה העליונה שבה אור UV נפוץ הרבה יותר.
אוזון הוא סוג של חמצן. כחומר מחמצן חזק, אוזון הוא סוג של מעקר טבעי, אשר יכול לחמצן ביעילות (לפרק) חומר אורגני. שלא כמו חיטוי כימי הרגיל, זה לא גורם לתופעות לוואי שליליות, ולא קורוזיבי. למעשה, אוזון הוא חומר מעקר ידידותי לסביבה שמתבצע רפורמה במולקולות חמצן לאחר תהליך העיקור. האוזון באטמוספרה מיוצר בדרך כלל באמצעות קרן אולטרה סגולה המשתחררת על ידי השמש ובאמצעות מכות ברק. זה מסביר מדוע תמיד יכולנו להרגיש שיש אוויר צח אחרי סופות רעמים, שכן האוזון נוצר במהלך הסופה וניקה את האוויר באטמוספרה.
אוזון שימושי מאוד עבור תעשיות הדורשות רמה גבוהה של סטנדרטים היגייניים ומעקרים, כגון בטיחות מזון, כביסה מסחרית, רפואה, תעשיות טיפול במים וכו '. האוזון רשום גם כעקר המאושר על ידי הסוכנות להגנת הסביבה של ארה"ב (EPA), ונמצא בשימוש ברחבי העולם כבר יותר ממאה שנה. טיפולים רבים במים זורמים במדינות מפותחות וברוב מי השתייה הארוזים מנצלים את האוזון לעיקור.
כיצד נוצר אוזון
שלב 1
אנרגיה גבוהה (מקרן אולטרה סגולה או מברק) מפצלת מולקולות חמצן לאטומי חמצן.
שלב 2
אטום החמצן החופשי מגיב ויוצר קשר חלש עם מולקולת חמצן אחרת כדי ליצור מולקולת אוזון.
כיצד גז אוזון מפרק חומר אורגני
שלב 1
כאשר מולקולות האוזון מגיבות עם מולקולות אורגניות, אטום החמצן עם הקשר החלש ישוחרר, ובכך יחמצן את החומר האורגני.
שלב 2
מולקולת האוזון תהפוך למולקולת חמצן (חמצן) לאחר חמצון החומר האורגני.
כמה זמן האוזון יכול להימשך?
אוזון יכול להיות בעל זמן מחצית חיים נמוך של עד 15 דקות ב-25 טמפ' (°C). נניח שטיפלנו בחממה במשך 24 שעות והריכוז צבר עד 160 ppm. לאחר שנכבה את מערכת O3, תוך 15 דקות הריכוז של O3 יירד ל -80 ppm. אחרי חצי שעה, זה ירד ל-40 ppm, 45 דקות אנחנו יורדים ל-20 ppm. אם אנחנו מדליקים מאוורר ופותחים את החלונות, הריכוז יורד הרבה יותר מהר. עם אוורור וריקבון טבעי, מחצית החיים עשויה להתקצר עד כמה שפחות דקות בסביבה הטבעית.
אישור רגולטורי
סוכנויות רגולטוריות מנהל המזון והתרופות האמריקאי (ארה"ב-FDA), משרד החקלאות של ארצות הברית (USDA), שירות הפיקוח על בטיחות המזון (FSIS), חוק המזון, התרופות והקוסמטיקה הפדרלי (FFDCA), חוק התיקונים הטכניים של הרגולציה האנטי-מיקרוביאלית (ARTCA) אישרו את האוזון בטיפול, אחסון ועיבוד של מזון.
אילו דברים האוזון מבטל או מפחית?
חומרי הדברה, חיידקים, וירוסים, עובש, פטריות, כימיקלים רבים וריחות אורגניים.
ציוני דרך באישור האוזון
בשנת 1982 הכריז ה-FDA על האוזון כטיפול ב-GRAS למים בבקבוקים.
בשנת 1997 הוצג בפני ה-FDA מחקר המאשר את ההיסטוריה והבטיחות של השימוש באוזון עם מזונות.
האם האוזון מזיק – האם ההשפעות ארוכות הטווח?
ישנם כמה אתרים שם בחוץ שאומרים כי אוזון הוא מסוכן ואין להשתמש בו. הנאיביות הללו אינן מקצועיות ואינן מודעות לעמדת ארה"ב-EPA לגבי אוזון, תכונותיו ויישומיו. עם זאת, יש להתייחס לאוזון בכבוד ואין לשאוף אותו יתר על המידה.
"12 במרץ 1975 – ה-FDA הכיר בטיפול באוזון כפרקטיקה של ייצור טוב (GMP) עבור תעשיית המים בבקבוקים. הטיפול המינימלי באוזון ל-GMP הוא "0.1 חלק למיליון (0.1 מ"ג/ליטר) של אוזון בתמיסת מים במערכות סגורות למשך 5 דקות לפחות". קוד 21 לתקנות הפדרליות, סעיף 129.80 d.4 המרשם הפדרלי 11566, 12 במרץ 1975
מה עושה מחולל אוזון?
אוזון משמש ביעילות בטיהור מים. באופן כללי, הוא משמש בתעשיית הגנת הסביבה ובתעשיית ניקוי זיהום המים. לאחר אלקטרוליזה של אוזון, הוא יכול להיות מומס במים והוא משמש ביעילות לטיהור מים.
שיטת שחרור קורונה
העיקרון של שיטת פריקת קורונה לייצור אוזון הוא למקם גוף דיאלקטרי מקביל בין שתי אלקטרודות מקבילות במתח גבוה ולשמור על מרווח פריקה מסוים. כאשר מופעל זרם חילופין במתח גבוה בין שני הקטבים, נוצר כחול-סגול אחיד במרווח הפריקה. פריקה של קורונה, כאשר האוויר עובר דרך פער הפריקה, מולקולות חמצן מתרגשות על ידי אלקטרונים כדי לקבל אנרגיה, להתנגש זו בזו ולהתפלמר לאוזון.
שיטת פריקת הקורונה היא כיום הצורה הנפוצה ביותר של ייצור אוזון, חמצן נדחף דרך לוחות מתח גבוה והוא "מחושמל" שבו מולקולות O2 מתפרקות זו מזו, ומאוחר יותר רקומבין כדי לייצר O3. וטוהר האוזון שנוצר על ידי שיטת פריקת הקורונה הוא עד 6%. שיטת הקורונה מייצרת אוזון באוויר הקורונה (20%) תוך כדי הכתרת החנקן באוויר (78%) וייצור תחמוצות חנקן תוצרי לוואי (NOx), תוך פריקה של קורונה באמצעות חמצן טהור. החוק אינו מייצר תחמוצות חנקן.