یکی از مهم‌ترین کاربردهای پمپ های میکرو– نانو حباب ساز دانتک تزریق نانو ازن به مایع است.
ازن در حقیقت سه اتم اکسیژن به همچسبیده است که تشکیل یک مولوکول ازن می دهد. استفاده از ازن و نانو ازن هر روزه در حال گسترش است.
در این مقاله به مطالب بسیار کلی و اولیه در مورد ازن پرداخته خواهد شد و مفاهیم اولیه مربوط به آن مورد بررسی قرار خواهد گرفت. همچنین کاربرد ازن در صنعت و کشاورزی در دنیای امروز در ادامه مورد مطالعه قرار خواهد گرفت.
در ابتدا باید اشاره شود که ازن به صورت تک اتمی ناپایدار است و در اثر برخورد با یک مولکول دو اتمی از اکسیژن به صورت ازن یا O3 تبدیل خواهد شد.
هوایی که امروز ما تنفس می کنیم شامل 21 درصد اکسیژن دو اتمی است که به همین علت اکسیژن به یکی از معمول ترین مولکوهای موجود در طبیعت تبدیل شده است.
بر خلاف اکسیژن، ازن یک گاز قابل مشاهده با رنگ آبی است که تنها در غلظت های بسیار بالا خود را نشان می دهد. در غلظت های پایین، گاز ازن نیز همانند اکسیژن بدون رنگ است.
همچنین ازن در حالت گازی، ازن یک بوی خاص و قابل تشخیص دارد که این امر حتی در غلظت های پایین نیز خود را نشان می دهد. این بو شبیه بسیاری از تمیز کننده ها و تا حدودی نزدیک به بوی کلر است. درغلظت های بالا تر یک بوی بسیار زننده و تند دارد.
ازن در حالت کلی بسیار ناپایدار و واکنش پذیر است به طوری که به راحتی به اکسیژن تبدیل می شود و این اتفاق به صورت طبیعی رخ می دهد.
همچنین ازن بسیار واکنش دهنده بوده و به عنوان یک اکسید کننده شیمیایی بسیار قوی شناخته می شود.
تاریخچه ازن
اگر به تارخچه ازن بازگردیم در سال 1785 میلادی یک شیمی دان آلمانی احتمالا اولین فردی بوده است که بوی ازن را احساس کرده و تشخصی می دهد که یک ماده جدید به صورت گازی وجود دارد.
او در گزارش ارائه شده از تست های تجربی خود اشاره می کند که یک بوی خیلی خاص در اطراف سیستم الکترولیز استشمام کرده است.
اگر چه ون ماروم اولین بار به این بو اشاره کرد، شونبین در دانشگاه مونیخ اولین بار این ماده را با نام اشاره کرد. این مقاله باز میگردد به سال 1840 میلادی که شونبین در محل تست و آزمایش خود بوی ازن را احساس کرد و آن را برای اولین بار گاز ازن “ozone” نامید.
این همان گازی بود که ون ماروم اولین بار سعی در شناسایی آن داشت. به طور کلی کشف ازن به شونبین نسبت داده می شود و او اولین کسی بود که مکانیزم و واکنش حاصل بر تولید ازن را شناسایی کرد.
در سال 1840 میلادی مطالعات بسیاری بر روی اثر گند زدایی ازن انجام شد. اولین دستگاه ازن ژنراتور در برلین و توسط وون سمنس اختراع شد. این مخترع همچنین یک کتار در مورد ازن و کاربرد آن در آب نوشته است.
این امر در نهایت منجر بر ساخت چندین پایلوت تولید ازن و توسعه کاربری محصول این دستگاه یعنی ازن شد.
یک شیمیدان فرانسوی به نام ماریوس پائل اتو اولین فردی بود که در زمینه تولید ازن ژنراتورها یک شرکت تاسیس کرد. او دکتری خود را در همین زمینه موفق شد در یافت کند.
اتو اولین ازن در ابعاد صنعتی را در هلند و در اودشورن در سال 1893 نصب کرد. تمامی مراحل این امر توسط محققین فرانسوی و یک تیم تحقیقاتی در نایس انجام شد و از آن زمان نایس به عنوان محل تولد ازن برای تصفیه آب و پساب شناخته می شود.
در زمان های قبل از جنگ جهانی اول استفاده از ازن در حال گسترش در بسیاری از کشورهای دنیا بود به طوری که در سال 1916 حدود 49 دستگاه ازن در اروپا نصب شده بود که 26 عدد از آن در فرانسه قرار داشت.
این روند به سرعت و با مشخص شدن اینکه ازن گازی سمی است تغییر پیدا کرد و استفاده از آن کاهش پیدا کرد و بجای آن کلر به عنوان گندزدا در آب مورد استفاده قرار گرفت. استفاده از ازن تا بعد از جنگ جهانی دوم به حالت قبل بر نگشت و در سال 1940 تعداد دستگاه ازن در دنبا تنها به 119 عدد میرسید.
در سال 1977 این تعداد به 1043 افزایش پیدا کرد که بیش از نصف این تعداد در فرانسه نصب شده بود. در سال 1985 این تعداد بیش از 2000 عدد تخمین زده می شود.
استفاده مجدد از ازن
امروزه همچنان استفاده از کلر در بسیاری از سیستم های تصفیه آب کاربرد دارد، هرچند در چند دهه اخیر کاربرد ازن مجددا در حال گسترش است. این امر به دلیل پیدا شدن trihalomethanes (THM) به عنوان یک محصول جانبی در استفاده از کلر به عنوان ضد عفونی کننده است.
این کشف در سال 1973 انجام شد و دانشمندان از آن زمان به دنبال راه های جایگزین به منظور گندزدایی و حذف آلودگی از آب با روش های امین تر هستند.
یک نیاز دیگر افزایش آلودگی های نظیر میکرو ارگانیزم ها در آب های سطحی است. این آلودگی ها به سختی با استفاده از کلر از بین می روند ولی ازن با قدرت تخریب و اکسیدکنندگی بالا به سرعت آن را حذف می کند.
امروزه با مدیریتی که در زمینه انتقال و تخریب ازن گازی به وجود آمده است مشکلات سمیت آن دیگر مشکل جدی به حساب نیامده و از این اکسید کننده قوی به طور گسترده استفاده می شود.
