오존 분해에 대하여 잘 아시는 분..

[따그히ㅑ]

<자외선 조사를 받은 순수중의 용존 오존의 안정성에 대해>

1. 용존 오존의 안정성

오존은 물에 가스로 용해되어 있을뿐 아니라, 물과 아래의 반응을 한다.

(1) O3 + OH-  --> HO2 + O2-

(2) O3 + O2-  --> O3- + O2

(3) O3- + H2)  --> OH + O2 + OH-

(4) O3 + OH  --> HO2 + O2

(5) HO2 + OH-  --> O2- + H2O

실제는 원래 복잡한 반응이 관여하고있으나, 상기의 체인 반응이 진행되는 것에 의해

오존이 없어져가는 현상이 쉽게 설명되어 진다.

이온 교환수 레벨의 순수에 용해된 오존수는 초순수에 용해된 경우에 비해 훨씬 안정적이라 추측되나,

이것은 상기의 식중의 HO2와 O2-, OH 라디칼이 수중의 불순물과 반응하여 체인 반응의 진행을 

저지하기때문이라고 생각되어 진다.

초순수처럼 불순물이 극히 적어지게 되면 급격하게 분해가 진행된다. 

2. 고 에너지 자외선 조사를 받은 초순수의 경우

물분자에 고에너지의 빛이 조사되어지면 물분자의 결합이 끊어지고, 

더러는 전자가 떼어내어져서 산소분자와 충돌해서 OH 와 O2-가 생긴다. 

H2O  -->  OH + 2H

H2O  --> H2O+ + e-

O2 + e-  -->  O2-

이 경우 위의 (2)식과 (4)식 이하가 가속되어지기때문에 용존 오존의 분해가 더욱 진행된다.

그 정도는 자외선의 조사량에 비례하여 증가하게 되고,

순수중의 TOC를 분해하는 목적에서 다량의 자외선이 조사되어 질수록 오존의 분해는 빨라지게 된다고 추측된다.

초순수중의 TOC는 통상 수십 ppb이다. 이것을 저하시키는 방법으로 고에너지 자외선 (파장 180nm)을

조사하는 방법이 채용되어지고 있으나 이것 보다 약 수 ppb에 저감되어지는 경우가 많다.

이 경우 오존수 공급장치의 출구에서조차 오존수 농도는 약 20% 정도 저하되는 것을 확인하고 있다.

다시 이 TOC가 1ppb 이하까지 저감되어지도록 고도의 초순수도 있으나 이것처럼 초순수는 극히 많은 자외선을 

받아야 되며, 오존의 분해도 예상이 어렵기 때문에 필드에서 실제로 실험하는 것이 필요하다.

>>>이부분 해석이 매끄럽지 못합니다…

3. 탄산 가스의 효과

탄산 가스가 물에 용해되면 CO3 이온이 생겨 아래와 같이 반응하고 오존수를 안정화시킨다.

CO2 + H2O  -->  2H+ + CO3 2-

CO3 2- + OH  -->  OH- + CO3-

OH 라디칼은 탄산 이온에 의해 비제(批除)되어 오존 분해의 체인 반응이 저지된다.

또, 오존수는 산성이 되기 때문에 (1)식 자체의 진행도 지연시키는 것이 가능하다.

4. 그 외 첨가물의 효과

유기물과 오존은 반응해서 최종적으로 탄산까지 진행한다. 따라서 유기산의 첨가는 오존을 소비하지 않고 

오존수를 산성화하기 때문에 (1)식의 반응을 지연시키는 것이 가능하고, 오존수를 안정화시키는데 효과가 있다. 

또 무기물에 의해서도 같은 이유로 안정화되는 효과가 있다.

5. 정리

1) 초순수중의 용존 오존과 물분자의 반응에 의해 생긴 라디칼종의 체인 반응보다 자기분해가 급속하게 진행된다.

2) 이 때 탄산가스와 산의 첨가는 라디칼 종을 트랩하는 효과가 있고 용존 오존의 안정에도 효과가 있다.

3) 고 에너지 자외선의 조사는 라디칼을 증가시키기 때문에 용존 오존의 분해를 촉진시킨다.

안녕하세요..위 자료..에 대하여 이해를 잘 못하겠어서요,,,혹시나 오존 분해나 화학쪽으로 잘 아시는 분

위 해석좀 잘 이해되게 부탁 드리꼐여,,,,신입사원에게 시킨건데....잘 이해를 못하겠어요..도와주세요..