کدخبر: 14653

اوزون چیست و یک دستگاه اوزون ساز چگونه کار می‌کند؟

 

چکیده : ازن ساز بعنوان پرکاربردترین وسیله در تصفیه آب و هوا امروزه مورد توجه بسیاری از مردم قرار گرفته است. با ما همراه باشید تا این وسیله کاربردی رو برایتان معرفی نمائیم...

 

ازن ساز دستگاهی است که با تبدیل اکسیژن به ازن، وسیله ای پرکاربرد در ضدعفونی و تصفیه آب، هوا و فاضلاب در اختیار انسان قرار می‌دهد.

ازن اغلب به عنوان تصفیه کننده موجود در خود طبیعت نامیده می‌شود. در ساحل دریا، در جنگل‌های بارانی و پس از رعد و برق بوی هوای تازه مشهود هست. ازن که به آن اکسیژن فعال یا اکسیژن سه ظرفیتی نیز گفته می‌شود، به طور طبیعی در محیط ما یا از طریق الکتریسیته، فتوسنتز یا توسط اشعه ماوراء بنفش خورشید ایجاد می‌شود و تقریباً 20 درصد از هوایی که روزانه تنفس می‌کنیم را تشکیل می‌دهد. ازن زمانی ایجاد می‌شود که یکی از این نیروها باعث شود که اکسیژن به دو اتم جداگانه تقسیم شود. سپس اتم آزاد شده خود را به یک مولکول O2 متصل می‌کند و دوباره ترکیب می‌شود و ازن را ایجاد می‌کند.

کلمه "اوزون" از کلمه یونانی "ozien" به معنای بوییدن گرفته شده است. در سطوح بالا، رنگ ازن مایل به آبی است، به همین دلیل آسمان آبی رنگ است. ازن در اواخر دهه 1800 کشف شد و به عنوان دومین اکسید کننده قوی در جهان طبقه بندی می‌شود. در قرن گذشته برای تصفیه آب و از بین بردن طیف گسترده ای از بوها در طیف گسترده‌ای از کاربردها استفاده شده است. در موثرترین انواع محصولات، ازن توسط تخلیه الکتریکی با ولتاژ بالا تولید می‌شود دقیقا همان روشی که صاعقه آن را ایجاد می‌کند، تکرار می‌شود.

چگونه ازن ساز برای از بین بردن بوها عمل می‌کند؟

با ایجاد ازن، این گاز فعال آزادانه در هوا و آب شناور می‌شود. طبیعتاً یک مولکول ناپایدار است و نیمه عمر آن تقریباً 20 دقیقه است. مدت کوتاهی پس از ایجاد اوزون شروع به تجزیه مجدد می‌کند. اولین اتم اوزون را از بین می‌برد که با اتم اکسیژن دیگر ترکیب می‌شود و به اکسیژن ساده (O2) بازمی‌گردد، یا با عنصر گازی دیگری ترکیب می‌شود و یک گاز بی‌اثر تشکیل می‌دهد که تمام ویژگی‌های بوی خود را از دست می‌دهد. اتاقی پر از دود را تصور کنید. این گاز فنل است که آزاد می‌شود که اساس بو است. هوا و روی سطح تمام مناطق در معرض دود قرار دارد. هنگامی که اوزون به آن محیط توسط دستگاه ازن زن تزریق می‌شود، به سرعت تجزیه می‌شود زیرا با مولکول گاز فنل ترکیب می‌گردد و تمام ویژگی‌های بو را به سادگی از بین می‌برد.

مزایای استفاده از دستگاه تولید ازن چیست؟

ازن در از بین بردن بوهایی از جمله دود تنباکو، بوی انسان و حیوانات خانگی، بوی غذا، بوی قارچ و کپک، بوی زباله، بوی نوسازی و موارد دیگر بسیار موثر است. دستگاه ازن، گازهای مزاحم را که منشأ هر چیزی است که ما بو می کنیم، کاملا از بین می‌برد. بر خلاف بسیاری از روش‌های بوزدایی دیگر، ازن در واقع گازهای مشکل‌ساز را جستجو کرده و از بین می‌برد. با آلاینده های موجود در هوا، آب، پارچه و سایر سطوح دیوارها و سقف‌ها واکنش نشان می‌دهد. بر خلاف انواع دیگر سیستمهای تصفیه هوا، یک ازن ژنراتور برای انجام کار خود به هوای عبوری از دستگاه وابسته نیست. ژنراتورهای اوزون نیز مقادیر زیادی یون از طریق تخلیه الکتریکی تولید می‌کنند. یون‌ها باعث تجمع ذرات گرد و غبار می‌شوند و از هوای آلوده جلوگیری می کنند و محیط تمیزتری را ایجاد می‌کنند.

سوزان دافی، رئیس شرکت Queenaire Technologies، به طور خلاصه به تفاوت‌های بین فناوری اوزون و هیدروکسیل می‌پردازد. ژنراتورهای هیدروکسیل برای استفاده در فضاهای بسته ایمن هستند در حالی که ژنراتورهای ازن برای کار در فضاهای باز ایمن هستند.

رادیکال هیدروکسیل چیست؟ رادیکال هیدروکسیل، •OH، شکل خنثی یون هیدروکسید (OH–) است. رادیکال‌های هیدروکسیل مولکول های دو اتمی هستند که بسیار واکنش پذیر و بسیار کوتاه هستند و نیمه عمر متوسط ​​آنها کمتر از دو ثانیه است. رادیکال هیدروکسیل که برای اولین بار توسط دانشمندان در سال 1963 کشف شد، اغلب به عنوان "شوینده" تروپوسفر یا پایین ترین قسمت جو شناخته می‌شود، زیرا با بسیاری از آلاینده‌ها واکنش نشان می‌دهد و به تخریب آنها کمک می‌کند. همچنین نقش مهمی در حذف برخی از گازهای گلخانه ای مانند متان و ازن دارد.

فناوری پشت رادیکالها تمام ژنراتورهای هیدروکسیل که در حال حاضر در صنعت تصفیه هوا استفاده می‌شوند، نوعی نور UV را در فرآیند خود گنجانده اند. نور ماوراء بنفش دارای سه طیف اصلی است: A، B و C. UVA در طول موج 315 نانومتر تا 400 نانومتر است و معمولاً به عنوان "نور سیاه" شناخته می‌شود، که باعث درخشش اشیاء سفید می‌گردد و برای بینایی و تماس با پوست ایمن در نظر گرفته می‌شود. لامپ های UVA ازن تولید نمی‌کنند. UVB در طول موج 280 نانومتر تا 315 نانومتر است. اینها چراغ های سالن‌های برنزه هستند. UVC طول موج 100 نانومتر تا 280 نانومتر است. این لامپ‌ها "میکروب‌کش" هستند و می‌توانند به چشم و پوست شما آسیب برسانند. لامپ های UVC در طیف 185 نانومتری مقادیر زیادی ازن تولید می‌کنند.

برخی از تولیدکنندگان دستگاه ازن ساز از لامپ‌های UVC در طول موج 185 تا 254 نانومتر و بدون کاتالیزور استفاده و ادعا می کنند که هیدروکسیل می‌سازند. این واحدها چیزی جز تولید کننده ازن فرابنفش نیستند و باید از آنها اجتناب کرد. تولیدکنندگان دیگر از همان لامپ‌های UV با طول موج 185 تا 254 نانومتر استفاده می‌کنند، اما از فلزات واکنش‌پذیر مانند تیتانیوم به عنوان کاتالیزور برای ایجاد هیدروکسیل‌ها استفاده می‌کنند. این ماشین‌ها احتمالاً هیدروکسیل‌های بیشتری نسبت به اولین فرآیندی که در بالا توضیح داده شد، می‌سازند، اما ازن نیز تولید می‌کنند و باید فقط برای استفاده در مناطق غیرمسکونی در نظر گرفته شوند. سومین فناوری که با سازمان ملی هوانوردی و فضایی (ناسا) توسعه یافته است، از نور UVC در طول موج 254 نانومتر برای تحریک نان استفاده می‌کند.

ازن چیست؟

ازن، بر خلاف سایر آلاینده‌های معیار، مستقیماً توسط هیچ منبعی در هوا منتشر نمی‌شود. ازن سطح زمین یک آلاینده ثانویه است. از طریق واکنشهای شیمیایی مولکولهای دیگر در هوا، به ویژه اکسیدهای نیتروژن (NOx) و ترکیبات آلی فرار (VOCs) تشکیل می‌شود. ازن سطح زمین، که در جو نزدیک به زمین وجود دارد، با "لایه ازن" در جو بیرونی زمین (استراتوسفر) یکسان نیست، جایی که ازن به جذب اشعه ماوراء بنفش کمک می‌کند که در غیر این صورت برای موجودات روی زمین مضر است. سطح منابع NOx و VOCs که به تشکیل ازن در سطح زمین کمک می‌کنند شامل وسایل نقلیه، تجهیزات باغ و چمن، رنگها و حلال‌ها، ایستگاه‌های سوختگیری، کارخانه‌ها و سایر فعالیت هایی است که منجر به سوزاندن سوخت های فسیلی می‌شود.

6

اثرات ازن سطح زمین بر سلامتی

ازن می‌تواند چشم ها، بینی و گلو را تحریک کند و آسم و سایر بیماری های ریوی از جمله برونشیت را تشدید کند. قرار گرفتن در معرض سطوح بالای ازن سطح زمین می تواند خطر مرگ زودرس را در افرادی که قبلاً از بیماری قلبی یا ریوی رنج می برند افزایش دهد. کودکانی که ریه‌هایشان هنوز در حال شکل‌گیری است و بسیاری از آنها زمان زیادی را در خارج از منزل می‌گذرانند، تحت غلظت بالای ازن در معرض خطر خاصی قرار دارند.

استانداردهای کیفیت هوا

قانون هوای پاک، ازن سطح بالا را به عنوان یک آلاینده معیار تنظیم و شناسایی می کند. EPA ایالات متحده استانداردهای ملی کیفیت هوای محیط (NAAQS) را برای ازن تعیین می کند که شامل استانداردهای اولیه برای محافظت از سلامت عمومی و استانداردهای ثانویه برای محافظت از محیط زیست می شود. در سال 2015، EPA علم مربوط به اثرات بهداشتی و زیست محیطی ازن را بررسی کرد و NAAQS را برای منعکس کردن به روزترین اطلاعات بازبینی کرد. سطح استانداردهای هشت ساعته اولیه و ثانویه فعلی برای ازن 0.070 ppm (70 ppb) است.

آشنایی با عملکرد دستگاه ازن ساز

ژنراتورهای ازن بار الکتریکی را به هوای عبوری از محفظه ورودی آن اعمال می‌کنند. این امر برخی از اتم‌های عادی اکسیژن را به کمک انرژی به اتم‌های منفرد ناپایدار تقسیم می‌کند که با مولکول‌های دیگر اکسیژن‌های کامل پیوند می‌یابند و ازن را تشکیل می‌دهند. در این کار یعنی یک مولکول اکسیژن شکسته شده و یک اتم آن به یک مولکول کامل اکسیژن می‌چسبد که نتیجه آن همان مولکول ازون می‌باشد.

هنگامی که ازن تولید می‌شود، با یک آلاینده (باکتری، ویروس یا هر چیزی که یک محیط را آلوده می‌کند) واکنش نشان می‌دهد و آن را از طریق فرآیندی به نام اکسیداسیون به مولکول های کمتر پیچیده (و معمولاً کمتر مضر) تجزیه می‌کند. ازنی که با مولکول‌های دیگر واکنش نشان نداده است، به مرور زمان به اکسیژن تجزیه می‌شود. جالب است که ازن زنی در بخش تصفیه هوا بوها را از بین می‌برد و هوایی تمیز ارائه می‌کند، در مورد آب و سایر مواد خاصیت ضد عفونی را اجرا می‌کند. حتی توسط USDA و FDA برای استفاده در مواد غذایی نیز تایید شده است.

اگر چه بسیاری از تولیدکنندگان ادعا می‌کنند که ازن تقریباً هر آلاینده‌ای را بی‌ضرر می‌کند، پیروی از دستورالعمل‌های ایمنی، درک ساختار آلاینده‌ها و داشتن یک متخصص ازن برای اندازه‌گیری مناسب واحد تولید ازن مهم است زیرا که شناختن پارامترهای میزان آلایندگی و طراحی یک ازن ساز متناسب با محیط مورد نظر می‌تواند بسیار در بخش هزینه‌ها و سلامت دستگاه مهم باشد.

روش تولید ازن در دستگاه ازن ساز

دستگاه ازن زن

فرآیند تولید ازن به طور طبیعی در محیط به یکی از دو روش زیر رخ می‌دهد: رعد و برق یا نور خورشید. پس از رعد و برق، احتمالاً همه ما بوی ازن را استشمام کرده‌ایم. بویی تازه، تمیز و بهاری که پس از طوفان و رعد و برق متوجه می‌شویم، اغلب ناشی از ایجاد ازن توسط طبیعت است. روش دوم اشعه ماوراء بنفش خورشید است. از طریق این روش، اکسیژن در حضور اشعه ماوراء بنفش خورشید می‌تواند تجزیه شده و به اوزون تبدیل شود که انجام دهنده این عمل انرژی موجود در نور خورشید و برگرفته از اشعه ماورای بنفش آن است فلذا به سادگی در طبیعت ازن تولید می‌شود.

دستگاه تولید ازن (ازن ساز) این فرآیندها را در یک محیط کنترل شده بازسازی می‌کنند. این منجر به پیدایش دو نوع مولد ازن می‌شود: ژنراتورهای تخلیه الکتریکی و ژنراتورهایی که با اشعه ماورای بنفش ساختگی کار می‌کنند.

روش تخلیه الکتریکی

ازن سازها با گرفتن اکسیژن و وارد کردن آن به داخل شبکه فلزی ولتاژ بالا، ازن را ایجاد می‌کنند. ولتاژ بالا مولکول‌های اکسیژن را به اتم‌های منفرد تقسیم می‌کند. سپس این اتم‌ها به مولکول‌های O2 دیگر در هوای ورودی متصل می‌شوند تا ازن (O3) را تشکیل دهند که همان محصول نهایی مورد نظر است.

چند مزیت استفاده از تخلیه الکتریکی به این شرح است که:

  • میزان خروجی ازن ثابتی ایجاد می‌کند
  • غلظت ازن ارائه شده بسیار بالا است
  • حذف سریع مواد آلی (بودار) را فراهم می‌کند
  • برای کاربردهای تصفیه آب ایده آل است

روش نور فرابنفش (UV)

این فرآیند تولید ازن شبیه به نحوه تقسیم پرتوهای فرابنفش خورشید برای تشکیل اتم‌های اکسیژن منفرد است (روش تولید ازن در طبیعت). نور فرابنفش هنگامی که طول موج 254 نانومتر (nm) به اتم اکسیژن برخورد می‌کند، اکسیژن را به کمک انرژی موجود در پرتوهای فرابنفش به ازن تبدیل می‌کند. مولکول (O2) به دو اتم (O) تقسیم می‌شود که هر یک با یک مولکول اکسیژن دیگر (O2) ترکیب می‌شوند و ازن (O3) را تشکیل می‌دهند. به گفته تولیدکنندگان، نور UV به طور طبیعی از طریق پرتوهای خورشید بدست می‌آید، اما به نظر می‌رسد این فرآیند نسبت به تخلیه الکتریکی کارایی کمتری داشته باشد.

از مزایای استفاده از نور ماوراء بنفش در دستگاه تولید ازن می‌توان به گزینه‌های زیر اشاره کرد:

  • هزینه کمتر نسبت به روش تخلیه الکتریکی
  • مونتاژ و استفاده از آن ساده تر است
  • خروجی ازن با استفاده از نور UV کمتر تحت تأثیر رطوبت قرار می‌گیرد.

نسبت به گزینه آخر باید بگوییم که یکی از موارد مهم در تولید ازن میزان غلطت رطوبت در هوای ورودی دستگاه ازن ساز است که این رطوبت در تولید ازن بسیار تاثیر گذار است بنابراین پیشنهاد می‌کنیم در صورت نیاز به مقاله منشتر شده در مورد عوامل مهم در تولید ازن را  از بخش مقالات سایت ازن استریل مطالعه فرمایید.

انواع گازهای مورد استفاده در ورودی دستگاه ازن ساز

به دلیل ناپایداری مولکول ازن، این مولکول عمر کوتاهی دارد. بنابراین نمی‌توان آن را ذخیره یا حمل کرد به همین دلیل ازن باید در محل تولید و استفاده شود که در تولید اوزون انواع هوای ورودی می‌توان استفاده کرد که هر کدام مزایا و معایبی دارند فلذا جهت انتخاب دستگاه اصولی بهتر است با کارشناسان ازن استریل در تماس باشید.

 

برچسب ها : دستگاه ازن ساز,ازن ژنراتور

 

ارسال نظر:

پربازدیدترین ها