Ozon Gazı Nedir?

Ozon Gazı Nedir?

Ozon Gazı Nedir?

Ozon gazı nedir, nasıl oluşur, kimyası nedir üretimi nasıl yapılır, ozon kullanımının avantajları ve dezavantajları nelerdir, ozon nerelerde nasıl kullanılır?

Ozon Gazı Nedir?

Ozon üç oksijen atomundan oluşan bir kimyasal bileşiktir ve ilk kez 1785 yılında kimyager Martin Von Marumt tarafından farkedilmiş, ancak Alman kimyacı Christian Friedrich Schönbein (1799-1868) tarafından 1840 yılında keşfedilmiştir.Çok güçlü okside etme ve çok etkili dezenfekte etme özelliği sayesinde, dünyada pek çok ülkede arıtma tesislerinde mikrop öldürücü olarak kullanılmaktadır.İki atomlu normal atmosferik oksijenin çok yüksek enerji taşıyan bir şekli olan Ozon, oda sıcaklığında renksiz, karakteristik kokusu olan bir gazdır.Fırtınalı havalardan sonra, yüksek yerlerde veya deniz kıyısında hissedilir.Gökyüzünün mavi renkte görünmesi bu gaz sayesinde olmaktadır.

Ozon Üretimi ve Kimyası

Ozon; oda koşullarında renksiz ve keskin kokulu bir gazdır.Hem gaz hem de çözelti halinde oldukça reaktif ve güçlü bir yükseltgen olan ozonun sudaki çözünürlüğü 570 mg/L’dır.Yine bir dezenfektan olarak kullanılan klor gazının sudaki çözünürlüğü ise; ozondan 12 kat fazladır.Ozon, suda direkt moleküler ozon (O3) olarak kompleks yapılar oluşturmak suretiyle veya ozonun parçalanma ürünü olan hidroksil radikalleri aracılığıyla olmak üzere iki farklı mekanizma ile yükseltgen etki gösterir.Moleküler ozon ve hidroksil radikalinin sudaki bulunuşu ortamın pH'sına bağlıdır.Asidik ortamda etkili yükseltgen tür moleküler ozon iken daha yüksek pH'larda radikalik türleri baskındır.Düşük pH'da ozon öncül yan ürünler oldukça etkin şekilde parçalar.Ancak bazı kritik pH değerlerinin üstünde ozonun etkinliği azalır ve yan ürün miktarı artar.pH 7,5 civarında oluşan hidroksil radikalleri üzerinden gerçekleşen oksidasyonun hızı çok yüksektir.Hidroksil radikali, moleküler ozona göre daha güçlü yükseltgendir.Ancak yarılanma ömrü daha kısa olduğundan sudaki miktarı 10-12 M’ı geçmez.UV ışını veya hidrojen peroksit kullanılması da radikal türün baskın olmasına neden olur.1 mol ozon 1,5 mol hidroksil radikali oluşturur.

Günümüzde ozonu yapay olarak üretebilmek mümkündür.Ozon, havadaki oksijenin yüksek iletkenliğe sahip UV lambanın 185 nm'de yaydığı radyasyona maruz bırakılmasıyla 0,03 ppm gibi düşük konsantrasyonlarda üretilmektedir.Ozon ticari olarak korona akım metodu ile oksijen moleküllerinin (O2) elektrik akımından geçirilmesi yoluyla üretilmektedir.Korona akım metodu ile yüksek konsantrasyon ve miktarda ozon üretimi, kuvvetli bir elektriksel alandan oksijence zengin bir gaz geçirilerek gerçekleştirilmektedir.Yoğun enerji nedeniyle bazı oksijen molekülleri parçalanmaktadır.Oluşan kararsız oksijen atomları derhal diğer oksijen molekülleriyle birleşerek üç oksijen atomlu ozon molekülünü oluşturmaktadır.Deşarj aralığına besleme gazı olarak hava verildiğinde (kütlece %1-3), saf oksijen gazı verilmesi halinde % 6 verimle ozon elde edilebilmektedir.Korona akım metodu ile çok daha yüksek miktarlarda ozon üretimi mümkündür ve diğer ozon üretim yöntemlerine göre daha ekonomiktir.

Ozon Gazı'nın Avantajları Ve Dezavantajları

İsmi Yunanca “koklamak” manasına gelen ozein’den gelir.Zemin seviyelerine yakın yerlerde 10 milyon hava partikülü başına bir partikül O3 (= 0.1 ppm = 200 µg/m³) konsantrasyonlarında duman şeklinde bulunur.2000 metre yükseklikte, çok daha azalarak 0.03 – 0.04 ppm seviyelerine düşer.Ham maddesi oksijen olan ozon, depolanamayan, stoklama imkânı olmayan tek gazdır.Ozonun stoklanamamasının sebebi, bulunduğu ortamın sıcaklığı ile doğru orantıda ozon gazının, bir süre sonra ham maddesi olan oksijene hiçbir uygulamaya maruz kalmadan dönebilmesidir.Ozon 1997 yılında gelişmiş ülkelerde, gıdalar için Güvenilir Gazlar (GRAS) sınıfına girmiş ve FDA düzenlemelerinde, gıdalarda kullanılabilir katkı maddesi olarak ozona yer verilmiştir.Çok güçlü okside etme ve çok etkili dezenfekte etme özelliği sayesinde dünya çapında içme suyu sağlayan arıtma tesislerinde mikrop öldürücü olarak kullanılmaktadır.Yüksek oksidasyon kuvveti ile ozon, aynı şartlar altındaki klordan 3125 defa daha fazla bakteri-E.coli- tahribatında etkin rol oynamaktadır.Ozon gazının dezenfeksiyon sonrasında artık ve kalıntı bırakmayan tek dezenfektan oluşu, özellikle gıda sanayinde kullanımını, diğer dezenfektanlara göre avantajlı kılmaktadır.

Ozon'un avantajları yanında bir takım dezavantajları da vardır.Kalıcı dezenfeksiyon sağlamaz, maliyeti yüksektir, kolloidlerin mevcudiyetinde daha fazla dozlara ihtiyaç vardır ve proses kontrolü ve verimi açısından analitik teknikler yeterli değildir.Ozon'un, bütün bu dezavantajlara rağmen dezenfeksiyon maddelerine kıyasla, özellikle yaygın olarak kullanılan klora nazaran çok daha iyi bir dezenfektan olduğu literatürlerde mevcuttur.Çünkü klor, suyun tat ve kokusunu değiştirmektedir ve etkisi ozon kadar geniş değildir.Son yıllarda yapılan araştırmalarda klor ile dezenfekte edilen sularda trihalometanlar (kloroform, diklorobromometan, dibromoklorometan, bromoform) oluştuğu tespit edilmiştir.Bu kloro organik kirleticiler kanserojen etkiye sahiptir.İşte bütün bu nedenler ozonun önemini ortaya çıkarmaktadır.Ozon KOİ’si yüksek organik maddeleri oksitleyerek KOİ'si düşük organik maddelere dönüştürmesi ve dönüşen bu bileşiklerin biyolojik olarak mikroorganizmalar tarafından kullanılması nedeni ile önemli bir oksidasyon maddesidir.Ozonun oksitleme potansiyeli 2.07 volt olup diğer oksidasyon maddelerine göre oksitleme gücü oldukça yüksektir.Pahalı olmasına rağmen sağlığımızdan da daha pahalı bir şey olmayacağına göre günümüzde su arıtım teknolojilerinde kullanılması gereken önemli bir oksidasyon maddesidir.

Ozon Gazı Kullanım Alanları

Genellikle düşük konsantrasyonlarda daha kısa temas süresi ile geniş spektrumda mikroorganizma inhibisyonunu sağlayan ozon uygulamaları başta tıbbi tedavi (Ozon tedavisi) olmak üzere; gaz ve sıvı fazda yüzey alanlarında, tarımsal ilaç kalıntılarının temizlenmesinde, soğuk hava depolarında, veterinerlik ve hayvancılıkta enfeksiyon giderilmesinde, gıda endüstrisinde, içme suyu arıtımında ve bir çok alanda başarı ile uygulanabilmektedir.Ozon gazının aktif olarak kullanıldığı alanlar aşağıda listelenmiştir.

  • İnsan kanında bulunan virüslerin yok edilmesinde,
  • Ortam havası temizlemesinde,
  • Gıda depolamasında (raf ömrünü uzatmak için),
  • Akne, sedef, dirençli mantar gibi cilt hastalıklarında,
  • Kozmetik sanayide,
  • Et, tavuk, deniz ve süt ürünlerinde,
  • Karton ve kağıt üretiminde,
  • Koku gidermede,
  • Toplu taşımada ve toplu yaşam alanlarında,
  • Soğutma sistemlerinde,
  • Atık suların geri dönüşümünde,
  • Tarım ilaçlarının giderilmesinde ve daha bir çok alanda ozon gazı hijyen sağlamak için kullanılmaktadır.

Anahtar Kelime Giriniz