Otsoni

Otsoni
Suuntaa-antava kuva otsonista
Suuntaa-antava kuva otsonista
Henkilöllisyystodistus
IUPAC-nimi Trioksigeeni
Synonyymit

otsoni

N o CAS 10028-15-6
N o ECHA 100.030.051
N O EY 233-069-2
Hymyilee [O +] (= O) [O-]
PubChem , 3D-näkymä
InChI InChI: 3D-näkymä
InChI = 1 / O3 / c1-3-2
Ulkomuoto väritön tai sinertävä kaasu, jolla on tyypillinen haju
Kemialliset ominaisuudet
Raaka kaava O 3   [isomeerit]
Moolimassa 47,9982 ± 0,0009  g / mol
O 100%,
Dipolaarinen hetki 0,533 73  D
Fyysiset ominaisuudet
T ° fuusio -192,5  ° C
T ° kiehuu -111,9  ° C
Liukoisuus vedessä 0  ° C  : ssa : 1  g / l
Tilavuusmassa 2,144  g / l ( 0  ° C )
Kriittinen piste 55,7  bar, -12,05  ° C
Lämpökemia
A f H 0 -kaasu 142,67  kJ / mol
Sähköiset ominaisuudet
1 re ionisaatioenergia 12,43 eV (kaasu)
Varotoimenpiteet
WHMIS "  otsoni  " kemiallisten tuotteiden tietokannassa Reptox of the CSST (Quebec-organisaatio, joka vastaa työturvallisuudesta ja työturvallisuudesta), käyty 25. huhtikuuta 2009
V: Paineistettu kaasuC: Hapettava materiaaliD1A: Erittäin myrkyllinen aine, jolla on vakavia välittömiä vaikutuksiaF: Vaarallisesti reaktiivinen materiaali
A, C, D1A, D2A, D2B, F, A  : Paineistetun kaasun
kriittinen lämpötila = −12,1  ° C
C  : Hapettava materiaali
aiheuttaa tai edistää toisen hapen vapauttavan materiaalin palamista
D1A  : Erittäin myrkyllinen aine, joka aiheuttaa välittömät vakavat vaikutukset
Akuutti kuolleisuus: LC50 hengitettynä / 4 tuntia (hiiri) = 5,9  ppm
D2A  : Erittäin myrkyllinen aine, jolla on muita myrkyllisiä vaikutuksia
Krooninen myrkyllisyys: pysyvä
keuhkovaurio D2B  : Myrkyllinen aine, jolla on muita myrkyllisiä vaikutuksia
Mutageenisuus eläimillä
F  : Vaarallisesti reaktiivisesta materiaalista
tulee itsereaktiivinen sokin vaikutuksesta; muuttuu itsereaktiiviseksi paineen nousun vaikutuksesta; muuttuu itsereaktiiviseksi lämpötilan nousun vaikutuksesta.

Paljastus 1,0% ainesosien julkistamisluettelon mukaan
Direktiivi 67/548 / ETY
Ohjeellinen opaste, jota säännökset eivät edellytä, koska otsonia tuotetaan aina sen käyttöpaikassa:
Erittäin myrkyllinen
T + Syövyttävä
VS Hapettava aine
O Symbolit  :
T +  : Erittäin myrkyllinen
C  : Syövyttävä
O  : Hapettava
Ekotoksikologia
CL 50 8 - 12  mg / m 3
Hajukynnys matala: 0,007 6  ppm
korkea: 0,03  ppm
SI- ja STP- yksiköt, ellei toisin mainita.

Otsoni (Saksan Ozon , johdettu kreikan OZO "hengittää haju"), tai trioxygen , on aine on kemiallinen kaava O 3 : sen molekyylit ovat triatomia , koostuvat kolmesta happiatomista . Otsoni on siis allotrooppinen happilajike, mutta paljon vähemmän vakaa kuin happi O 2, johon se yleensä hajoaa. Se nesteytyy lämpötilassa 161,3  K ( -111,9  ° C ) tummansinisenä nesteenä ja kiinteytyy 80,7  K: n ( -192,5 ° C ) lämpötilassa purppuraksi kiinteäksi aineeksi  . Huoneen lämpötilassa se on vaaleansininen tai jopa väritön kaasu, joka erottuu hajustaan. Otsoni saavuttaa kriittinen piste on 5460  kPa ja -12,05  ° C: ssa .

Sen epävakaus ilmenee tiivistetyssä tilassa taipumuksella räjähtää, kun sen pitoisuus on merkittävä. Otsoni hajoaa hapeksi O 2huoneenlämpötilassa: nopeus reaktio riippuu lämpötilasta , kosteus , läsnä katalyyttien ( vety , rauta , kupari , kromi ,  jne. ) tai kosketuksiin kiinteän pinnan kanssa.

Toisin kuin hajuton happi, otsoni havaitaan ihmisen hajuaistilla (havaittavissa pitoisuudesta 0,01  ppm ); sen ominainen valkaisuaine muistuttava haju on havaittavissa suljetuissa paikoissa, joissa on voimakas sähkökenttä (suurjännitemuuntaja, Jacobin asteikko, UV-putket, kaasusytytin ). Hengitettynä suurina määrinä, se on myrkyllistä ja aiheuttaa yskää.

Otsoni esiintyy luonnostaan maapallon ilmakehään , muodostumassa stratosfäärissä otsonikerrosta välillä 13 ja 40  km: n päässä korkeus saaliit enemmän kuin 97% ultraviolettisäteilyltä ja Sun , mutta on epäpuhtauden alempi-ilmakehässä (jäljempänä troposfäärissä ), jossa se hyökkää hengityselimiä sekä eläinten ja voi polttaa herkimpiä kasveja . Tämä energinen hapetin iskujen elävien solujen ja voivat olla vastuussa nopeutetun polymeeri korroosion ilmiöiden ( ”  halkeilua elastomeerien otsonin  ”).

Historiallinen

Hollantilainen kemisti Martin van Marum löysi otsonin vuonna 1789 johtamalla sähkövirtaa koeputkeen suljetun hapen läpi. Siinä havaitaan rikkihapolle tai fosforille verrattavissa oleva erityinen haju. Elohopeaan kastettu koeputki antaa hänelle mahdollisuuden havaita, että hapen määrä vähenee melkein puoleen ja että elohopea hapetetaan hyvin nopeasti. Tietämättä mitä hänen työnsä paljasti, hän määritteli tämän hajun olevan sähkön ja typpihapoksi muodostuvan alkuaineen haju.

Tämän tutkimuksen otti vuonna 1840 vastaan ​​saksalainen kemisti Christian Friedrich Schönbein, joka onnistui syventämällä Van Marumin tutkimusta eristämään molekyylin. Hän nimesi sen siten viitaten kreikkalaiseen juureen ozein (hajun hengittämiseen, hajuun). Kaava otsonille, O 3, määritettiin vasta vuonna 1865 Jacques-Louis Soret ja vahvisti sitten vuonna 1867 Christian Friedrich Schönbein. Myöhemmin seurasi paljon tutkimusta otsonin desinfiointimekanismista. Werner von Siemens valmisti ensimmäisen otsonigeneraattorin. Tämä valmistaja kirjoitti kirjan otsonin levittämisestä vedessä, mikä johtaa lukuisiin otsonin desinfiointia koskeviin tutkimushankkeisiin.

Vuonna 1907 ranskalainen kemisti Marius-Paul Otto , joka sai tohtorintutkimuksen otsonityöstään, loi yhtiön nimeltä Compagnie des Eaux et de l'Ozone.

Suhde otsonin ja typpioksidit osoitettiin 1970 mukaan Paul Josef Crutzen , 1995 Nobelin kemian .

Fysikaalis-kemia

Redox-potentiaali on otsoni on 2,07  V .

Entalpia muodostus: Δ f H 0 kaasun = 142,67  kJ mol -1

Ensimmäinen ionisaatioenergia on yhtä suuri kuin 12,43 eV (kaasu)

Otsoniin liittyvä haju tulee ionisaatiosta, joka johtuu otsonin tuhoutumisesta. Sen väri johtuu Rayleigh-sironnasta, joka antaa sinertävän sävyn molekyylin korkeiden pitoisuuksien läsnä ollessa.

Molekyylirakenne

Otsonimolekyyli on molekyylisymmetrisesti taivutettu C2v- molekyyli (samanlainen kuin vesimolekyyli ). Happiatomien välinen kulma on 116,78 °. Otsoni on polaarinen molekyyli , jolla on dipolimomentti on 0,533 73  D .

Reaktiot

Otsoni on erittäin voimakas hapetin , voimakkaampi kuin happi tai kloori. Koska se on hyvin epävakaa, se hajoaa O 2: ksi tarpeeksi nopea :

2 O 3 → 3 O 2

Reaktiot metallien kanssa

Kosteuden läsnä ollessa otsoni hapettaa kaikki metallit paitsi kulta , platina ja iridium . Alla kuparin hapettuminen :

2 Cu + + 2 H 3 O + + O 3 → 2 Cu 2+ + 3 H 2 O + O 2

Reaktiot alkalimetallien kanssa

Otsoni reagoi alkalimetallien ja maa-alkalimetallien kanssa muodostaen otsonideja (M + O 3→ MO 3) , epävakaa ja reagoi veden kanssa muodostaen happea. Tämä kemiallisten reaktioiden peräkkäin selittää pääosin epäpuhtausominaisuuden, joka johtuu otsonista, kun sitä esiintyy lähellä maapallon ilmakehää .

Reaktiot typpiyhdisteiden kanssa

Otsoni hapettaa typpimonoksidin (NO) typpidioksidiksi (NO 2):

NO + O 3 → NO 2 + O 2

Typpidioksidi (NO 2) voidaan puolestaan ​​hapettaa nitraatiksi (NO 3):

NO 2 + O 3 → NO 3 + O 2

Otsoni voi hapettaa ammoniakkia (NH 3) ammoniumnitraatissa (NH 4 NO 3):

2 NH 3 + 4 O 3 → NH 4 NO 3 + 4 O 2 + H 2 O

Reaktiot hiiliyhdisteiden kanssa

Otsoni reagoi hiilen kanssa muodostaen hiilidioksidia  :

C + 2 O 3 → CO 2 + 2 O 2

Reaktiot rikkiyhdisteiden kanssa

Otsoni hapettaa sulfidit (S 2- ) sulfaateiksi (SO 4 2- ). Esimerkki lyijysulfidista  :

PBS + 4 O 3 → PbSO 4 + 4 O 2

Rikkihappoa (H 2 SO 4) Voidaan valmistaa otsonia, veden ja rikin tai rikki- dioksidin  :

S + H 2 O + O 3 → H 2 SO 4 tai 3 SO 2 + 3 H 2 O + O 3 → 3 H 2 SO 4

Kaasuvaiheessa otsoni reagoi rikkivedyn kanssa muodostaen rikkidioksidia  :

H 2 S + O 3 → SO 2 + H 2 O

Vesiliuoksessa tapahtuu kaksi samanaikaista reaktiota. Ensimmäinen tuottaa rikkiä , toinen rikkihappoa  :

H 2 S + O 3 → S + O 2 + H 2 O ja 3 H 2 S + 4 O 3 → 3 H 2 SO 4

Otsoninkestävät materiaalit

Kaasufaasin otsoninkestävät materiaalit Lasi Tefloni (PTFE, PVDF, PFA) 316L ruostumattomat teräkset Silikoni Titaani Polyuretaani Polykarbonaatti Otsoninkestävät materiaalit liuotettuna veteen Lasi Tefloni (PTFE, PVDF, PFA) 316L ruostumattomat teräkset PVC Pleksilasi Betoni Silikoni Alumiini Polysulfidi Tiivisteiden materiaalit Tefloni (PTFE, PVDF, PFA) Kynar, Viton  jne.

Materiaalit, jotka eivät ole vastustuskykyisiä otsonille (kaasumaiset tai veteen liuotetut)

Polypropeeni Teräs , sinkki , rauta , kupari ja muut hapettuvat metallit Nylon Magnesium Kumi Neopreeni Polyamidi

Hajoaminen

Otsonilla on melko lyhyt puoliintumisaika , jopa enemmän vedessä (missä se hajoaa -OH- radikaaleiksi ) kuin ilmassa. Eri tekijät vaikuttavat otsonin hajoamisnopeuteen:

Hallitus
Ilmassa Vedessä (pH 7)
Lämpötila (° C) Puolikas elämä Lämpötila (° C) Puolikas elämä

–50

3 kuukautta

15

30 minuuttia

–35

18 päivää

20

20 minuuttia

–25

8 päivää

25

15 minuuttia

20

3 päivää

30

12 minuuttia

120

1 tunti ja 30 minuuttia

35

8 minuuttia

250

1,5 sekuntia

Myrkyllisyys

Otsoni on erittäin haitallinen keuhkoille , munuaisille , aivoille ja silmille . Esimerkiksi otsonipitoisuus 9  ppm ilmassa aiheuttaa keuhkopöhön . Tämän arvon ja hajuaistin keskimääräisen kynnyksen ( keskimäärin 0,1  ppm ) välillä havaitaan suun kuivuminen, yskä , keuhkoputkien liikatoiminta, hengenahdistus , nivelkipu ja hengitysjärjestelmän poikkeavuudet. Pelkkä otsonin pitoisuus 0,2–0,5  ppm ilmassa voi jo aiheuttaa näköhäiriöitä, kuten heikentyneen yönäköön ja huonoon valoon sopeutumiskyvyn, lisääntyneen perifeerisen näön ja heikentyneen näkökyvyn, muutokset silmämotoriassa. Lisäksi on munuais- ( akuutti nefriitti ) ja neurologisia ( huimaus , voimattomuus , makumuutokset, puheen heikkeneminen, liikkumisen heikko koordinaatio jne. ) Häiriöitä  .

Ranskan asetuksissa ja eurooppalaisissa direktiiveissä asetetaan päivittäiseksi korkeimmaksi laatutavoitteeksi 8 tunnin keskiarvo 120 µg / m 3 (60  ppb tai 0,06  ppm ) ja hälytysraja 240 µg / m 3 . Tämä laatutavoite vastaa organisaatioiden kuten Airparif, Airpaca, Atmo jne. Levittämien tietojen tasoa 5 (ranskalainen indeksi) tai 50 (eurooppalainen indeksi)  .

Ilmakehän otsoni

Otsoni ylemmässä ilmakehässä - "otsonikerros"

Vuonna maapallon ylempään ilmakehään , otsonikerrosta on otsonipitoisuus joka suodattaa joitakin ultraviolettisäteiltä synnyttämä Sun, jotka ovat vastuussa erityisesti ihosyöpä . Tätä suojakerrosta uhkaa pilaantuminen, erityisesti CFC ( kloorifluorihiilivety ) -kaasupäästöt , jotka nousevat ilmakehän yläosassa ja katalysoivat otsonin tuhoutumista muuntamalla sen dioksidiksi, jolloin ne ovat otsonin aukon alkupäässä. kerros.

Mittauslaitteena voimme mainita ENVISAT- satelliitin GOMOS- laitteen .

Otsoni ilmakehän alaosassa - otsonisaaste

Tietyn kynnyksen alapuolella ilmakehässä otsoni on yksi terveydelle vaarallisimmista ilman epäpuhtauksista.

Luonnolliset syyt:

Ihmisen syyt:

Tällä pilaantumisella kokonaisuudessaan on erittäin merkittävä vaikutus maataloudessa ( lehtien kynsinauhojen hyökkäys ) tuottavuuden menetyksellä ja ihmisten terveydelle. Otsoni ärsyttää ja hyökkää silmän limakalvoja ja keuhkoputkia ja keuhkoputkia , etenkin herkimmissä väestöryhmissä. Vuonna 2010 amerikkalainen tutkimus vahvisti, että otsoni, jopa pieninä annoksina, liittyi suoraan lasten astmakohtausten puhkeamiseen . Saastumisen lisääntyminen aiheuttaa astmakohtausten määrän ja vakavuuden lisääntymisen. Näihin huippuihin liittyy myös hengitysvaikeuksista kärsivien ihmisten liiallinen kuolleisuus ( erityisesti lämpöaallojen aikana , mutta myös talvella aurinkoisella säällä). Yleisyys Astman sekä kuolleisuus astmaan kasvoi vuosina 1980-2000, samaan aikaan kuin otsonin pinnat nousivat lähellä moottoriteitä, suurten teollisuusmaiden ja kaupunkialueiden ja kaukana niistä. Tuulen, maaseudulla ja valtameren yli: Kanadassa tuotettuja otsonia ja troposfäärin otsonin esiasteita viedään tuulen kautta Pohjois-Atlantin keskiosaan. Nämä määrät ylittävät huomattavasti stratosfääristä (otsonin tärkein luonnollinen lähde) tulevat määrät . Otsoni nousua saattaa myös nousta jyrkästi syanidivanassa rikas päästöt typpioksidien peräisin voimalaitosten . Ainakin pohjoisella pallonpuoliskolla antropogeenisellä otsonisaasteella on vaikutus, joka ylittää maanosien mittakaavan.

Köyhien kaupunkiväestöjen lapset ovat usein haavoittuvampia. Vuonna 1994 Atlantassa epidemiologinen tutkimus osoitti, että päivinä, jolloin otsonitaso saavutti tai ylitti 0,11  ppm ilmassa, ja saastehuipun jälkeiseen päivään saakka sairaalahoitojen keskimääräinen määrä astman tai reaktiivisten hengitysvaikeuksien vuoksi oli 37% suurempi kuin muina päivinä. Lisäksi tämä tutkimus osoitti myös, että köyhien perheiden mustat lapset kärsivät eniten.

Kaikista näistä syistä Ranskan ympäristöterveysyhdistys (ASEF), joka yhdistää lähes 2500 lääkäriä Ranskassa, on vaatinut ongelman poliittista hallintaa.

Otsonista on tehty malleja ja ennusteita 1990-luvulta lähtien.

Tuotanto

Laboratoriossa

Otsonituotannon osoittamiseksi yleisesti käytetty laboratoriolaite oli Whimshurst-sähköstaattinen kone  : siinä käytettiin kahden samanlaisen eristetyn lautasen kampia , mutta pyörivät vastakkaiseen suuntaan. Harjat keräävät kitkan tuottaman staattisen sähkön , ne purkautuvat levyt tuottamalla sähkökaaren, jonka ympärille otsoni ilmestyy (sitten diffundoituu ilmassa).

Otsoni voidaan valmistaa elektrolyysin avulla akku 9  V , joka on katodi on grafiitti , anodi on platinaa ja rikkihapon kuin elektrolyytti . Tapahtuvat puolireaktiot ovat:

3H 2 O-→ O 3 + 6H + + 6e -     Δ E o = -1,53  V 6H + + 6 - → 3H 2     Δ E o = 0  V 2H 2 O-→ O 2+ 4H + + 4e -     Δ E o = −1,23  V

Yhden ekvivalentin otsonin tuottamiseen käytetään kolmea ekvivalenttia vettä. Tämä reaktio kilpailee hapen muodostumisen kanssa.

Teollisuustuotanto

Teollisen otsonin tuotanto on mahdollista useilla tekniikoilla:

Tuhoaminen

Otsoni hajoaa hyvin nopeasti (katso otsonin hajoaminen), mutta on kuitenkin välttämätöntä pystyä tuhoamaan otsonijäämä, kun tätä molekyyliä käytetään teollisuudessa ilmeisenä tavoitteena henkilöstön suojeleminen. Otsoni voidaan hajottaa happeksi eri tavoin:

Jäännösotsonia voidaan myös vapauttaa ilmakehään sen jälkeen, kun se on laimennettu suureen ilmamäärään, minkä voimakkaat tuulettimet suorittavat.

Kaasumaisen otsonin injektointi veteen

Otsonin injektointi veteen on melko monimutkaista, koska otsoni liukenee hyvin huonosti veteen.

Huokoinen hajotin

Huokoisiksi diffuusoreiksi kutsutut diffuusorit, joiden huokoinen elementti on valmistettu kvartsilasista, mahdollistavat maksimaalisen hyötysuhteen 20%. Huokoisten diffuusorien periaatteena on diffuusoida käsiteltävässä vedessä kaasumaisen otsonin kuplat, joiden koko vaihtelee välillä 0,5 - 2  mm . Nämä järjestelmät ovat ihanteellisia pienille vesimäärille käsiteltäväksi.

Kalvokytkin

Kalvokytkimet mahdollistavat korkean veteen liuenneen otsonin pitoisuuden. Kalvo mahdollistaa vaihdon kaasumaisen otsonin ja käsiteltävän veden välillä. Kontaktorin periaate noudattaa Henryn lakia alentamalla veden kanssa kosketuksessa olevan kaasumaisen otsonin painetta (joka virtaa poikittain) johtavan voiman luomiseksi, joka sallii otsonin ruiskuttamisen veteen.

Venturi-injektori

Venturi- injektoria käytetään useimmiten veteen liuenneen otsonin maksimipitoisuuden saavuttamiseksi, itse asiassa Venturi- injektorin hyötysuhde on noin 90%. Venturi- putken periaate on Bernoulli- yhtälön soveltaminen, joka ilmaisee nesteen hydraulisen tasapainon tasaisessa tilassa olevassa putkessa:

tai on paine pisteessä (Pa tai N / m²); on tiheys pisteessä (kg / m³); on nesteen nopeus pisteessä (m / s); on painovoiman kiihtyvyys (N / kg tai m / s²); on korkeus (metreinä).

Jatkuvassa virtauksessa: q (virtaus m³ / s) = S 1 v 1 = S 2 v 2 = vakio, jossa S: pinta pisteessä (m²) ja v  : nesteen nopeus pisteessä (m / s). Tämä osoittaa, että jos pinta-ala pienenee kuten Venturi-injektorissa, nopeus kasvaa.

Ottamalla uudelleen Bernoullin yksinkertaistettu yhtälö  : jos nopeus kasvaa, paine laskee. Siksi Venturin supistuneessa vyöhykkeessä (jossa kaasuotsoniputki on kytketty) on syvennys, joka mahdollistaa kaasumaisen otsonin imemisen veteen.

Käyttää

Otsoni on vahva hapetin ja desinfiointiaine. Sillä on tiettyjä etuja muihin teollisuudessa yleisesti käytettyihin hapettimiin, erityisesti klooriin .

Yleensä haitat ovat:

Juomaveden desinfiointi

Juomaveden desinfioinnissa otsonilla on etuja klooriin verrattuna  : se ei pysy läsnä vedessä eikä siten muuta sen makua eikä aiheuta orgaanisten klooriyhdisteiden vaikutusta , jotka voivat olla syöpää aiheuttavia .

Otsoni ei kuitenkaan inaktivoi kaikkia vedessä olevia mikro-organismeja (kuten loiset Cryptosporidium , Giardia ja Toxoplasma gondii ), vaikka sillä olisi tietty teho Cryptosporidiumia ja Giardiaa vastaan .

Otsonia käytetään vedenkäsittelyssä useisiin toimintoihin:

Otsonista on tullut juomaveden laadun vertailuarvo monissa kaupungeissa ympäri maailmaa:

Jätevesi

Otsonia käytetään jätevedenpuhdistusprosesseissa , erityisesti niin sanotun "kovan" kemiallisen hapenkulutuksen (COD) tekemiseksi bakteerien sulattavaksi , värinkäsittelyyn ja veden desinfiointiin. Puhdistusasemien ulostulossa (ns. Tertiäärinen käsittely) ). Nämä sovellukset edellyttävät useiden tekniikoiden hallintaa: otsonointi, mutta myös bioreaktorit . Joskus otsonin suorituskykyä voidaan parantaa yhdistämällä otsonointi korkean annoksen UV- säteilytyskäsittelyyn. Näitä kutsutaan sitten edistyneiksi hapetusprosesseiksi .

Lääketieteellinen käyttö

Otsonia käytetään antiseptisenä ja bakteerimyrkkynä haavojen hoidossa.

Muu käyttö

Otsonin hapettavia ja desinfioivia ominaisuuksia käytetään edelleen eri tilanteissa.

Otsonipitoisuuden mittaus

Vedessä

Tämä on helpoin ja halvin menetelmä. Analysoitava vesinäyte siirtyy putkeen, joka sisältää otsonireagenssia ( DPD-reagenssi tai dipropyylip-fenyleenidiamiini, jota kutsutaan myös indigoreagenssiksi ), konsentraatio luetaan kolorimetrisellä levyllä tai spektrofotometrillä . Tämän tekniikan ongelma on tarkkuuden puute. Lisäksi tämä menetelmä vaatii laboratoriokoulutettua henkilöstöä.

Sähkökemialliset koettimet sisältävät elektrolyytin, joka erotetaan vedestä selektiivisellä kalvolla. Sitten mitataan sähkövirta näiden kahden kalvon molemmille puolille sijoitettujen elektrodien välillä . Otsonin pitoisuus vedessä saa tämän sähkövirran vaihtelemaan.

Suora mittausanalysaattori vedessä

Nämä analysaattorit käyttävät Beer-Lambert-lakia . Tunnettu veden pituus kulkee ultraviolettisäteen avulla . Näytteen UV- absorptio mitataan ja yksinkertainen laskelma antaa otsonin pitoisuuden vedessä.

Analysaattori käyttäen Henryn lakia

Kaasunpoistopylväs uuttaa otsonia vedestä. Otsonipitoisuus mitataan sitten ilmassa, minkä jälkeen vedyn otsonipitoisuus päätetään Henryn lakia käyttämällä . Näiden analysaattorien suuri etu on mahdollinen käyttö käsittelemättömässä vedessä.

Se on suhteellisen vähän käytetty menetelmä, koska se perustuu siihen tosiasiaan, että otsoni, joka on voimakas hapetin, muuttaa veden redox-potentiaalia. Tämä on totta, mutta silloin veden laadun on pysyttävä täysin vakiona. Muuten redox-potentiaalin mittaukset voivat olla virheellisiä. Lisäksi tämä menetelmä vaatii esikalibroinnin käyttämällä toista menetelmää (esimerkiksi kolorimetristä), jotta sitä voidaan käyttää käytännössä.

Ilmassa

Tämä on helpoin ja halvin menetelmä. Analysoitava ilmanäyte kulkee putkeen, joka sisältää otsonireagenssia ( DPD-reagenssi tai dipropyyli-p-fenyleenidiamiini), konsentraatio luetaan kolorimetrisen asteikon avulla. Tämän tekniikan ongelma on tarkkuuden puute.

Nämä laitteet käyttävät puolijohdemateriaalia, jonka sähköiset ominaisuudet vaihtelevat ilmassa olevan otsonin pitoisuuden mukaan.

Otsonianalysaattorit (tai kaasumainen otsoni-otsometri) laskevat otsonin pitoisuuden ilmassa käyttämällä Beer-Lambert-lakia, joka määrittää otsonin pitoisuuden UV- säteilyn absorboinnin perusteella . Näillä laitteilla, jotka ovat erittäin kalliita muihin järjestelmiin verrattuna, on monia etuja, kuten tarkka tarkkuus, häiriöitä muihin elementteihin, erittäin nopea reagointi ja odotettavissa olevia tarvikkeita. On myös huomattava, että kaasumaisen otsonin myrkyllisyyden vuoksi suurin osa otsonigeneraattoreista kytketään kaasumaiseen otsonianalysaattoriin, joka lopettaa otsonin tuotannon, kun otsonin kynnysarvo ilman lämpötilassa (tyypillisesti 0,3  ppm ) ylitetään.

Stratosfäärin otsonikerroksen pitoisuuden muutokset mitataan spektroskopialla .

Huomautuksia ja viitteitä

  1. laskettu molekyylimassa välillä "  Atomic painot Elements 2007  " on www.chem.qmul.ac.uk .
  2. Merkintä "otsoni" IFA: n (saksalainen työturvallisuudesta ja -terveydestä vastaavan elimen) kemikaalitietokantaan GESTIS ( saksa , englanti ), käytetty 18. tammikuuta 2009 (vaaditaan JavaScript)
  3. OZONE , kemiallisten aineiden turvallisuuden kansainvälisen ohjelman käyttöturvallisuustiedote (t) , kuultu 9. toukokuuta 2009
  4. T. Clavel et ai. , Toksikologinen taulukko n: o  43 , INRS,1997
  5. "  Otsoni  " [ arkisto13. lokakuuta 2009] , osoitteessa hazmap.nlm.nih.gov (käytetty 14. marraskuuta 2009 )
  6. Ozonolyysimekanismi , osoitteessa organic-chemistry.org (käytetty 3. toukokuuta 2017)
  7. Petruus Isaacus Hollman , Memoir lämpöä vastaa otsonin , Utrecht, C, Van der Post Jr. ,1868, 78  Sivumäärä ( lue verkossa ) , s.  1-2
  8. Härkä. Hist. Chem. , lento. 26, n o  1, 2001
  9. Otsonitiheyden tutkimus , osoitteessa bnf.fr ( katsottu 3. toukokuuta 2017)
  10. (in) Ernst Werner von Siemens Biography päälle madehow.com (näytetty 03 toukokuu 2017)
  11. "  Historia otsonia  " , www.lenntech.fr ( katsottu 11. huhtikuuta 2012 )
  12. (in) Paul J. Crutzen Biography on notablebiographies.com (näytetty päivänä toukokuuta 3, 2017)
  13. Ei löydy 3. toukokuuta 2017 osoitteessa nutech-o3.com
  14. (in) Irvin Glassman ja Richard A. Yetter, Combustion , Amsterdam / Boston, Elsevier ,2008, 4 th  ed. , 773  Sivumäärä ( ISBN  978-0-12-088573-2 ) , s.  6
  15. (in) David R. Lide, Handbook of Chemistry and Physics , Boca Raton, CRC,2008, 89 th  ed. , 2736  Sivumäärä ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ) , s.  10-205
  16. "  Mistä löydän tietoa otsonireikästä ja otsonikerrosta?  » , Global Change Master -hakemistosta ,huhtikuu 2012(katsottu 11. huhtikuuta 2012 )
  17. (sisään) Tanaka Takehiko Yonezo ja Morino, Corioliksen vuorovaikutus ja otsonin anharmoninen potentiaalifunktio mikroaaltospektreistä viritetyissä värähtelytiloissa , Journal of Molecular Spectroscopy , 1970, voi.  33, s.  538–551
  18. (in) David R. LiDE, Handbook of Chemistry and Physics , CRC,16. kesäkuuta 2008, 89 th  ed. , 2736  Sivumäärä ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ja 1-4200-6679-X ) , s.  9-50
  19. Ei löydy 3. toukokuuta 2017 osoitteesta otsone.ch
  20. "  Otsonin hajoaminen  " , osoitteessa lenntech.fr ( katsottu 29. maaliskuuta 2012 )
  21. Ilmakuva
  22. Airpaca
  23. Atmo
  24. Salaperäiset CFC-yhdisteet ja HCFC-yhdisteet uhkaavat otsonikerrosta , osoitteessa futura-sciences.com , 10. maaliskuuta 2014 (käytetty 23. maaliskuuta 2017)
  25. (in) Syksyn 2007 Kalifornian maastopalojen vaikutukset ovat otsonialue: paikalliset havainnot Integroituna maailmanlaajuisiin mallisimulaatioihin , Gabriele Pfister et al. , Geofysikaaliset tutkimuskirjeet (katsottu 23. lokakuuta 2008)
  26. (in) A.Guenther, Karl T., P.Harley, C.Wiedinmyer, PI Palmer ja C.Geron Arviot maailmanlaajuisista maanpäällisistä isopreenipäästöistä käyttäen MEGANia (Model of Emissions of Gases and Aerosols from Nature) , 2006, Atmos. Chem. Phys. , voi.  6, s.  3181-3210
  27. ( sis. ) Matthew J Strickland, Lyndsey Darrow, Mitchel Klein, W Dana Flanders, Jeremy A Sarnat, Lance A Waller, Stefanie E Sarnat, James A Mulholland ja Paige E Tolbert, lyhytaikaiset yhdistykset ottavat mukaan ilman epäpuhtaudet ja lasten astman Hätäosaston vierailut , am. J. Respir. Crit. Hoito Med. , 8. huhtikuuta 2010, DOI : 10.1164 / rccm.200908-1201OC
  28. (fi) Valkoinen MC, Etzel RA, Wilcox WD ja Lloyd C., paheneminen lapsuusiän astma ja otsonin Atlanta; Epidemiologian tutkimus , ympäristötutkimus , voi.  65, numero 1, huhtikuu 1994, s.  56-68 , DOI : 10.1006 / enrs.1994.1021 , Tiivistelmä
  29. (sisään) B.Ryerson, Mr. Trainer, JS Holloway DD Parrish, LG Huey, DT Sueper, GJ Frost SG Donnelly, S.Schauffler, EL Atlas, WC Kuster, PD Goldan, G.Hübler, JF ja Meagher FC Fehsenfeld , Raportti havainnoista otsonin muodostumisesta voimalaitoksen höyhenissä ja vaikutuksista otsonin hallinnan strategioihin , tiede , 27. huhtikuuta 2001, voi.  292, n: o  5517, s.  719-723 , DOI : 10.1126 / science.1058113
  30. (in) David D. Parrish, John S. Holloway, Michael kouluttaja Paul C. Murphy, Fred C. Fehsenfeld ja Gerry L. Forbes, vienti Pohjois-Amerikan Otsoni epäpuhtauksien Pohjois-Atlantilla , Science 5. maaliskuuta 1993 lento .  259, n °  5100, s.  1436-1439 , DOI : 10.1126 / science.259.5100.1436 ( Tiivistelmä )
  31. Terveys , osoitteessa asef-asso.fr (kuultu 3. toukokuuta 2017)
  32. Esimerkki: PREV'AIR-otsonisimulaatio- / ennustekartat (mukaan lukien päivä edellisenä ja seuraavana päivänä), Ranska ja EU (voivat käyttää kaikki, jos PREV'Air-tuotemerkki ja osoite www.prevair.org mainitaan nimenomaisesti missä tahansa julkaisussa )
  33. http://www.coe.ufrj.br/~acmq/wimshurst.html
  34. http://www.degremont-technologies.com/IMG/pdf/ODT_A4_EU-F.pdf
  35. http://www.trailigaz.com/fd_fr.htm
  36. http://www.lenntech.fr/destructeur-ozone.htm
  37. http://www.innovatec-rheinbach.de/KVM_Prospekt_francais.pdf
  38. Edistyneet hapetusprosessit maatalouden ja elintarvikkeiden suolaveden jätevesien orgaanisten aineiden poistamiseksi , M.Fiter et ai. , IOA: n konferenssi ja näyttely Valenciassa, Espanjassa, 29.-31.10.2007
  39. Bruhat, G., mekaaninen , 6 th  edition, Masson, 1967
  40. Alkueläimet: Giardia ja Cryptosporidium , Health Canada
  41. Enterotaudin alkueläimet: Giardia ja Cryptosporidium, Health-Canada
  42. http://www.nice.fr/Culture/Centre-du-patrimoine/Les-Fiches-Patefeuille-et-autres-publications/Gairaud-et-Rimiez-l-eau-des-collines-nicoises
  43. "  Mouth watering  " , rouva Figaro ,18. syyskuuta 2014(käytetty 2. lokakuuta 2020 ) .
  44. "  Larousse Archive: Larousse Medical - oxyurosis - otsone  " , osoitteessa larousse.fr (käytetty 2. lokakuuta 2020 ) .
  45. http://www.purdue.edu/uns/html4ever/030130.Mason.ozone.html
  46. http://www.airaq.asso.fr/mesures/techniques-de-mesure/fonctonnement-des-analyseurs/166-l-ozone-o3.html
(FR) Tämä artikkeli on osittain tai kokonaan otettu Englanti Wikipedia artikkelin otsikolla "  Otsoni  " ( ks tekijäluettelosta ) .

Katso myös

Aiheeseen liittyvät artikkelit

Ulkoiset linkit