خواص فیزیکی ازن و اکسیژن

خواص فیزیکی ازن و اکسیژن

ویژگیاوزوناکسیژن
فرمول مولکولیO3O2
وزن مولکولی۴۸ g/mol۳۲ g/mol
رنگآبی روشنبی رنگ
بوآستانه بوی ۰٫۰۰۱ ppm، تند در غلظت بالابی بو
دمای ذوب۱۹۲٫۵- درجه سانتی گراد۲۱۸٫۷۹- درجه سانتی گراد
دمای جوش۱۱۱٫۹- درجه سانتی گراد۱۸۹٫۵- درجه سانتی گراد
دما بحرانی۱۲۱- درجه سانتی گراد۱۱۸٫۵۶- درجه سانتی گراد
فشار بحرانی۵۴٫۵ اتمسفر۵۰٫۵ اتمسفر
چگالی۲٫۱۴۴ g/l در دمای صفر درجه۱٫۴۲۹ g/l در دمای صفر درجه
انحلال پذیری۰٫۶۴ g/100ml در دمای صفر درجه۰٫۰۴۹ g/100ml در دمای صفر درجه
پتانسیل الکتروشیمیایی۲٫۰۷ V۱٫۲۳ V

در حالی که ازن شکل سه اتمی اکسیژن است، تفاوت بسیاری در خواص فیزیکی ازن و اکسیژن وجود دارد. در حالی که اکسیژن توسط بینی انسان شناسایی نمی شود، ازن دارای آستانه بوی بسیار پایین است. انسان ها توانایی تشخیص اوزون را قبل از بسیاری از دستگاه های اندازه گیری گران دارند. همچنین اگر غلظت اوزون در هوا بیش از ۰٫۱ ppm باشد، برای سلامتی انسان خطرناک است.

قابلیت انحلال پذیری اوزون ۱۳ برابر بیشتر از اکسیژن است گرچه برای حل شدن اوزون در آب هنوز هم نیاز به دستگاه های مخلوط مکانیکی است. توانایی حل شدن بالای اوزون در آب و همچنین خاصیت گندزدایی آن باعث شده یک گزینه عالی برای تصفیه آب شود.

پتانسیل الکتروشیمیایی ازن بسیار بالاتر از اکسیژن است که منجر می شود اوزون یکی از قوی ترین اکسیدان های روی زمین باشد. این پتانسیل اکسیداسیون اجازه می دهد تا ازن برای تخریب آلاینده ها و کشتن باکتری ها سریع تر از هر جایگزین شیمیایی عمل کند.

ساختار شیمیایی ازن

سه مولکول اکسیژن به دو مولکول ازن تبدیل می شوند. دو اتم از مولکول اوزون به شدت به هم اتصال دارند. اتم سوم به طور ناچیز پیوند داده می شود. انحلال پذیری گاز اوزون در آب بیش از ۱۰ بیشتر از اکسیژن است. ازن دارای ۲۴ پروتون، ۲۴ نوترون، ۲۴ الکترون و وزن اتمی ۴۸ است. در مقایسه با اکسیژن که اتمها در یک خط مستقیم متصل می شوند، مولکول اوزون در زاویه ی باند ۱۱۶٫۸ درجه خم می شود، پیکربندی که مولکول اوزون را از نظر الکتریکی فعال تر می کند.

پیامدهای خواص اوزون

ناپایداری

به دلیل نیم عمر کوتاه اوزون، باید در همان محل مصرف، تولید شود. یعنی نمی توان ازن را ذخیره کرد. بنابراین، تجهیزات ازن باید برای درخواست حداکثر میزان مصرف یا پیک بار نصب شوند.

گاز نیمه حل شونده

با وجود انحلال پذیری بالای اوزون نسبت به اکسیژن در آب، باز هم نیاز به حوضچه یا venturis است تا اوزون به طور کامل در آب حل شود. در واقع برای داشتن اثر کافی باید اوزون به خوبی در آب حل شود. در غیر این صورت ازن ممکن است به صورت گاز از مایع خارج شود که میتواند نگرانی های امنیتی ایجاد کند.

تشخیص و نظارت سخت

اوزون هنگامی که با سطح سنسور برخورد میکند شکسته میشود. تنش بخار اوزون کم است و اتاق را یکنواخت پر نمیکند. نشتی اوزون به سختی قابل تشخیص است.

با توجه به خواص منحصر به فرد ازن، مزایای استفاده از ازن در صنعت عبارت است از:

  • قوی ترین ضد عفونی کننده
  • قوی ترین عامل اکسید کننده
  • سازگار با محیط زیست
  • هیچ مواد شیمیایی از خود به جا نمیگذارد
  • ساختار ناپدار و نیم عمر کوتاه، پس از مدت کمی به اکسیژن تبدیل میشود
  • اکسیداسیون پیشرفته
  • می تواند هزینه های عملیاتی کلی را کاهش دهد

اشتراک این نوشته

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *