Zpracované otázky - CHEMIJE

Oxidační reakce ClO2 probíhají ve dvou stupních, v prvém stupni za vzniku chloritanu, ve druhém za vzniku chloridu.

Oxid chloričitý je několikanásobně silnější oxidační látkou než chlor. Jeho účinek není tak závislý na pH jako účinek chloru. Roztoky ClO2 jsou však značně nestálé, a to i ve tmě, a proto musí být neprodleně aplikován. Dávky při dezinfekci pitné vody bývají do 1 mg.l-1.

Výhody použití ClO2 k dezinfekci oproti chloru:

a) má větší baktericidní (bakterie usmrcující) účinky, ničí i viry a bacily tuberkulózy, které jsou rezistentnější než jiné pathogenní bakterie,

b) netvoří s organickými látkami chlorované deriváty (trihalogenmetany, chlorfenoly),

c) odstraňuje dokonaleji barvu a zápach vody,

d) je ve vodě stálejší než chlor a lze jej použít i pro hygienické zabezpečení vodovodní sítě (zbytková koncentrace > 0,2 mg.l-1).

Nevýhody použití ClO2 oproti chloru:

a) nutná výroba v místě použití pro jeho nestálost (naopak částečná úspora za dovoz chemikálií),

b) menší rozpustnost ClO2 ve vodě,

c) obtížnější analytická kontrola.

43. Dezinfekce ozonem, UV zářením, oligodynamické metody dezinfekce vody

Dezinfekce ozonem

Ozon je alotropickou modifikací kyslíku s tříatomovými molekulami. Za normálních podmínek je to plyn, poměrně nestálý, výrazně zapáchající, mírně namodralé barvy. Je škodlivý pro lidský organizmus. Jeho přípustná koncentrace v ovzduší je 0,1 ppm. Koncentrace 0,5 ppm způsobuje podráždění očí a dýchacích orgánů. Ozon vzniká z kyslíku podle rovnice: 3 O2 = 2 O3
Tato přeměna vyžaduje značné množství energie (114,44 kJ mol-1). V atmosféře země vzniká ozon z kyslíku vlivem ultrafialového záření nebo elektrickými výboji. Pro technické potřeby se ozon vyrábí v ozonizátorech ze vzduchu zbaveného vlhkosti (jinak se tvoří oxidy dusíku, korodující elektrody), vedeného do prostoru, v němž vzniká napětí 8 000 až 15 000 V tichý výboj, při kterém dochází k přeměně kyslíku na ozon. Výtěžek se zvyšuje s rostoucí frekvencí střídavého proudu, při 500 Hz je dvojnásobný oproti 50 Hz. V 1 m3 vzduchu je za normálních podmínek 300 g O2. V ozonizátorech lze získat na výstupu 5 až 10 g ozonu v 1 m3. Při koncentraci 10 g.m-3 v ovzduší je jeho rozpustnost ve vodě při atmosférickém tlaku 3,33 mg.l-1.

Ozon má silné oxidační účinky. Oxidace ozonem probíhá podle rovnice:

O3 + 2 H+ + 2 e− = O2 + H2O

Míchání vzduchu obohaceného ozonem s vodou se provádí injektorem nebo v tlakových mísičích. Prvý způsob je vhodný pro menší zařízení. Injektory jsou konstruovány na principu vodní vývěvy. Tlakový mísič je kontaktní nádrž s míchadlem, do níž je přiváděna upravovaná voda a pod tlakem vzduch obohacený ozonem. Po dokonalém promísení plynné a kapalné fáze je třeba, aby byla zajištěna požadovaná doba kontaktu ozonu s vodou, která má být při teplotě 10 °C minimálně 10 minut, při teplotě 20 °C minimálně 5 minut.