تاثیر دما و pH

تاثیر pH:

نوع واکنش ازن به مقدار pH بستگی دارد:

– خنثی یا اسیدی: مستقیم

– قلیایی: تشکیل رادیکال ‌های OH

ازن به رادیکال‌های OH تجزیه می‌شود. زمانی که pH افزایش می‌یابد، رادیکال‌های OH اضافه می‌شود.

 O3 + OH → HO2 + O2

O3 + HO2– → OH + O2  + O2

رادیکال اکسیژن که از واکنش دوم به دست می‌آید، می‌تواند مجدداً  با ازن واکنش دهد.

افزایش در pH سرعت واکنش تجزیه ازن را افزایش می‌دهد.

برای فرآیندهای اکسیداسیون ترکیبی، اثر pH پیچیده‌تر است. نتایج تجربی نشان داده‌اند با  افزایش pH، در سرعت واکنش ازن با میکرو آلاینده‌ها، افزایش مداوم می‌یابد و PH مطلوب برای مواد مختلف، متفاوت است.
ذکر این نکته خالی از لطف نیست که در واکنش‌های ترکیبی ازن زنی با H2O2 یا اشعه UV، ازن زنی با هدایت تعادل به سمت HO-، مقدار آغازگر واکنش را افزایش داده و باعث تأثیر بیشتر این فرآیندها می‌شود.

عوامل دیگری که ممکن است استوکیومتری واکنش‌های ازن زنی را تحت تأثیر قرار دهند. مهم‌ترین این نکات در هنگام استفاده از ازن یا دیگر ضدعفونی‌کننده‌ها عبارت‌اند از:

  1. H2O2 می‌تواند به‌عنوان یک جاذب رادیکال خود عمل کند.
  2. ازن می‌تواند به‌طور مستقیم با رادیکال OH واکنش دهد و به‌عنوان آنتی‌اکسیدان عمل نماید.
  3. ازن و رادیکال‌های به وجود آمده، ممکن است توسط ترکیبات دیگری مصرف شوند.

جدول رو به رو تأثیر PH در ازن زنی را در دمای 15 درجه سلسیوس را نشان می‌دهد.

جدول تاثیرات pH در بازه های زمانی متفاوت

تاثیر دما:

دما یک پارامتر بسیار مهم در نیمه‌عمر ازن است. جدول 1 نیمه‌عمر ازن در آب‌وهوا را نشان می‌دهد. در آب نیمه‌عمر ازن بسیار کوتاه‌تر از هوا است، به‌عبارت‌دیگر ازن در آب با سرعت بیشتری نسبت به هوا تجزیه می‌شود. در دماهای بالا، انحلال ازن و همچنین پایداری آن کاهش می‌یابد. ازن محلول در آب در دمای بالاتر از 40 درجه سلسیوس کارایی ندارد زیرا نیمه‌عمر آن بسیار کوتاه می‌شود.

در جدول زیر نیمه‌عمر ازن در آب با pH ثابت (pH 7) و هوا در دماهای متفاوت بررسی‌شده است:

ازن محلول در آبازن در هوا
نیمه عمر ازندما (C°)

نیمه عمر ازندما (C°)
30 دقیقه153 ماه50-
20 دقیقه2018 روز35-
15 دقیقه258 روز25-
12 دقیقه303 روز20
8 دقیقه351.5 ساعت120
1.5 ثانیه250