Apa itu ozon ?

Atom oksigen tidak stabil dalam bentuk atom. Oksigen stabil dalam bentuk diatomik sebagai O2. Udara yang kita hirup hari ini terdiri dari sekitar 21% oksigen, ini membuat oksigen menjadi salah satu molekul paling umum yang ditemukan di alam saat ini.

Ozon adalah bentuk triatomik oksigen, yang berarti bahwa molekul, ozon, terdiri dari 3 atom oksigen. Tidak seperti oksigen, ozon adalah gas yang terlihat dengan warna biru muda pada konsentrasi sangat tinggi. Pada konsentrasi rendah ozon tidak berwarna. Ozon juga memiliki bau yang berbeda yang terlihat pada tingkat yang sangat rendah dan mungkin terkait dengan bau 'bersih', pada tingkat yang lebih tinggi ozon memiliki bau yang sangat tajam. Ozon adalah gas yang tidak stabil yang mudah terurai secara alami. Ozon juga merupakan gas yang sangat reaktif yang bertindak sebagai oksidan kimia yang sangat kuat.

Produksi Ozon dari Smog

Ozon terbentuk di permukaan tanah oleh reaksi kimia antara Nitrogen Dioxide (NO2) dan / atau Volatile Organic Compounds (VOC's) dan sinar UV dari sinar matahari. Perbedaan antara produksi ozon dan produksi ozon komersial yang tidak sehat ini, atau produksi ozon alami di lapisan ozon kita, adalah bahwa produksi ozon dari asap adalah siklus yang tidak sehat yang sulit dipecahkan. Dalam produksi ozon dari kabut, kualitas udara berubah dalam jangka panjang, ozon tidak hanya terpecah menjadi oksigen yang tidak berbahaya, namun malah membentuk kembali NO2 di atmosfer dan memulai kembali siklus yang tidak sehat lagi. Lihat gambar di bawah ini misalnya.

Bila ozon diproduksi secara alami tanpa adanya kontaminasi berbahaya lainnya seperti VOC dan NO2, ozon akan turun kembali secara alami menjadi oksigen. Ini adalah hasil normal dari ketidakstabilan ozon dan paruh pendek yang melekat pada molekul ozon.

Pertimbangan penting untuk produksi ozon dari asap adalah ozon bukan penyebab kekhawatiran kualitas udara, namun hasilnya. Kelebihan NO2 dan VOC di udara akibat polusi akan menyebabkan siklus ozon yang tidak sehat ini dimulai. Untuk itu EPA telah menerapkan standar ozon tingkat dasar. Hal ini penting karena menurunkan polusi di udara kita akan menurunkan siklus ozon yang tidak sehat dan meningkatkan kualitas udara secara keseluruhan untuk semua orang.

Produksi Ozon Alami dari sinar UV

Tempat yang paling umum di dunia kita untuk menemukan ozon adalah lapisan ozon. Ini adalah bagian alami dan penting dari kata-kata kita. Sinar UV akan menciptakan ozon dari oksigen atmosfir pada panjang gelombang pendek kurang dari 240 Nanometer (nm). Cahaya UV juga akan menghancurkan ozon dan menghancurkan ozon kembali ke oksigen atomik (O) dan oksigen diatomik (O2) pada panjang gelombang dari sekitar 200 nm menjadi 315 nm. Oleh karena itu, lapisan ozon melakukan pekerjaan yang hebat yang menyaring panjang gelombang UV dari sekitar 100 - 315 nm. Hal ini penting karena ini adalah panjang gelombang sinar UV yang berbahaya yang menyebabkan sengatan sinar matahari pada manusia, dan kerusakan DNA pada jaringan hidup.

Ozon adalah bagian penting dari stratosfer dunia kita. Tingkat ozon di stratosfer berkisar antara 2 sampai 8 ppm di lapisan ozon, oleh karena itu sebagian besar oksigen di atmosfer tetap dalam bentuk diatomik (O2). Elemen lain dari pencemaran yang sering dibahas adalah potensi untuk mengganggu keseimbangan produksi dan perusakan ozon melalui sinar UV di stratosfer.

Produksi Ozon Komersial dari sinar UV

Ozon diproduksi secara komersial dari generator ozon dengan menggunakan sinar UV juga. Ozon dihasilkan dari panjang gelombang sinar UV di bawah 240 nm. Produksi ozon puncak pada panjang gelombang cahaya UV 185 nm. Menggunakan lampu UV yang disetel secara khusus untuk panjang gelombang ozon 185 nm dapat dihasilkan dari udara.

advantages dari UV Ozone Generator

• Konstruksi Sederhana - hanya lampu UV dengan pemberat dan kipas angin
• Biaya rendah - karena konstruksi sederhana
• Turunkan produksi oksida nitrat

Kekurangan Generator Ozon UV

• Output ozon rendah - g / jam
• Konsentrasi ozon rendah - kurang dari 1% berat
• Umbi dan balast perlu diganti

Produksi Ozon Alami dari Discharge Listrik

Ozon dihasilkan dari pelepasan listrik seperti percikan api. Inilah sebabnya mengapa Anda mungkin mencium ozon di dekat motor listrik, generator listrik, dan mesin fotokopi / cetak. Perangkat ini dan banyak lainnya akan menghasilkan ozon tingkat rendah di udara melalui pelepasan listrik.

Bila terjadi pelepasan listrik di dekat molekul oksigen (O2) yang ditemukan di udara ambien, maka molekul ini akan terbagi menjadi unsur oksigen (O). Atom Oksigen ini akan cepat berikatan dengan molekul oksigen lain (O2) untuk membentuk ozon (O3). Lihat gambar di bawah ini.

Produksi Ozon Alami dari Discharge Listrik

Ozon dihasilkan dari pelepasan listrik seperti percikan api. Inilah sebabnya mengapa Anda mungkin mencium ozon di dekat motor listrik, generator listrik, dan mesin fotokopi / cetak. Perangkat ini dan banyak lainnya akan menghasilkan ozon tingkat rendah di udara melalui pelepasan listrik.

Bila terjadi pelepasan listrik di dekat molekul oksigen (O2) yang ditemukan di udara ambien, maka molekul ini akan terbagi menjadi unsur oksigen (O). Atom Oksigen ini akan cepat berikatan dengan molekul oksigen lain (O2) untuk membentuk ozon (O3). Lihat gambar di bawah ini.

Seperti yang ditunjukkan, keringanan adalah produsen ozon yang umum dan besar. Pencahayaan akan menghasilkan ozon di udara dalam jumlah besar dari oksigen di atmosfer. Hal ini dapat menciptakan sebagian bau 'segar' atau bau ozon setelah badai petir. Namun, penelitian juga menunjukkan bahwa badai petir benar-benar dapat menarik gas ozon dari stratosfer juga. Semua metode untuk meningkatkan ozon permukaan tanah itu alami dan sehat.

Produksi Ozon Komersial dari Discharge Listrik

Metode yang paling umum untuk memproduksi ozon secara komersial dan industri adalah pelepasan listrik, atau pelepasan korona. Pelepasan korona hanyalah percikan yang menyebar melalui dielektrik untuk menyebarkan bahwa debit listrik ke area yang luas untuk efisiensi maksimum.

Ada banyak jenis dan gaya generator ozon corona discharge. Ini banyak nama, tapi pada dasarnya sama, menggunakan komponen ini:

Sel Corona menggunakan dielektrik

Bahan dielektrik mungkin berupa kaca, keramik, atau kuarsa

Dielektrik mungkin berbentuk kerucut, atau pelat datar

Trafo tegangan tinggi untuk meningkatkan voltase dari discharge listrik

Power supply untuk mengatur power ke transformator

Mesin 60Hz hanya akan mengatur voltase ke transformator

Mesin frekuensi tinggi (lebih besar dari 60 Hz) akan mengatur frekuensi dan / atau voltase ke transformator

Keuntungan dari Corona Discharge Ozone Generator

Scalable dan bisa membuat ozon dalam jumlah sangat besar

Menciptakan ozon pada konsentrasi ozon sedang sampai tinggi (sampai 30% berat)

Biaya efektif untuk operasi jangka panjang

Perawatan yang rendah

Kekurangan dari Corona Discharge Ozon Generator

Tingginya biaya untuk investasi modal awal

Membuat kelebihan panas yang harus dikeluarkan agar pengoperasiannya efisien

Membutuhkan gas umpan udara / oksigen yang sangat bersih dan kering untuk operasi yang andal

Produksi Ozon Elektrolit

Ozon dapat diproduksi langsung di dalam air dengan menggunakan generator ozon elektrolitik. Ini memiliki keuntungan besar karena peralatan penghubung yang biasanya diperlukan untuk melarutkan gas ozon ke dalam air tidak diperlukan.

Generator ozon elektrolit menggunakan debit listrik di dalam air untuk memecah molekul air (H2O) menjadi H2 + O2. O2 ini juga bisa dipecah menjadi O dan digabungkan untuk membuat O3. Ini akan membutuhkan metode untuk mengisolasi oksigen dari hidrogen dan mengisikan oksigen secara elektrik ini ke dalam ozon. Banyak pekerjaan telah dilakukan bekerja dengan katalisator, anoda dan katoda untuk meningkatkan efisiensi. Namun, metode ini masih bisa diandalkan di air selain air ultra murni, dan energi tidak efisien.

Keuntungan Generator Ozon Elektrolit

Ozon diproduksi langsung di air, tidak ada peralatan penghubung ozon atau peralatan gas buang yang dibutuhkan

Desain dan ukuran yang kompak

Kekurangan Generator Ozon Elektrolit

Konsumsi energi tinggi

Kehidupan pendek anoda dan katoda digunakan untuk pembuangan listrik