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Ozon: Einführung

Ozon ist ein Molekül das aus drei negativ geladenen Sauerstoffatomen besteht. Das Ozonmolekül ist sehr instabil und hat eine kurze Halbwertszeit, was dazu führt, dass es nach kurzer Zeit, über folgende Reaktion, in seinen Ursprungszustand zurückfällt:

2O3 -> 3O2

Im Grunde genommen ist ein Ozonmolekül nicht mehr als ein Sauerstoffmolekül das ein extra Sauerstoffatom durch elektrische Hochspannung erhalten hat. Ozon entsteht durch bestimmte Arten natürlicher Reaktionen. Das bekannteste Beispiel ist die Ozonschicht, in der Ozon durch die ultraviolette Strahlung (UV) der Sonne entsteht. Des Weiteren entsteht Ozon in Gewittern, Wasserfällen und - obwohl dies weniger ein natürlicher Prozess ist - in photochemischem Smog während des Sommers. Das Ozon in Gewittern wird durch elektrische Hochspannung erzeugt. Der typische frische Duft nach einem Gewitter ist ein Effekt der Ozonbildung.

Wenn man über Ozon spricht, assoziiert man sofort die oben genannten Beispiele damit. Was hingegen weniger bekannt ist, ist jedoch, dass Ozon auch künstlich produziert werden kann, um es für die Wasseraufbereitung einzusetzen. Ozongeneratoren können, durch sehr große Hochspannung oder UV-Licht, künstlich Ozon produzieren. Beide Methoden funktionieren über die Spaltung von Sauerstoffmolekülen. Dies ruft die Bildung von Sauerstoffradikalen hervor. Die Sauerstoffradikale können sich an Sauerstoffmoleküle binden, um so Ozon (O3) zu bilden..

Ozon ist eines der stärksten bekannten Oxidationsmittel. Es kann benutzt werden um gelöste Komponenten technisch zu verbrennen (Oxidation). Das zusätzliche Sauerstoffradikal in einem Ozonmolekül geht sehr schnell Bindungen mit jedem Stoff ein, das es berührt. Dies geschieht auf Grund der Instabilität von Ozon und seiner Neigung zu seinem ursprünglichen Zustand (O2) zurückzukehren. Organische und anorganische Substanzen, aber auch Mikroorganismen wie z.B. Viren, Bakterien und Pilze können durch Ozon oxidiert werden (Desinfektion). Dies bewirkt, dass das zusätzliche Sauerstoffradikal frei wird vom Ozonmolekül und sich an andere Materialien bindet, so dass nur reine und stabile Sauerstoffmoleküle (O2) übrig bleiben.

Durch oben genannten Reaktionsmechanismus kann Ozon für eine große Bandbreite an Verwendungszwecken eingesetzt werden. Ozon wird hauptsächlich in der Abwasser- und  der Trinkwasseraufbereitung (zur Desinfektion) verwendet. Die Anwendung von Ozon im industriellen Sektor nimmt mehr und mehr zu. Die Lebensmittelindustrie benützt Ozon zur Desinfektion und Textilindustrie zur Entfernung von Farbe.
Der größte Vorteil von Ozon liegt in seiner Einfachheit. Es Substanzen werden nur oxidiert und somit kommt es nur selten zur Entstehung von Nebenprodukten.

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