ازن

هر کجا بشر با دخالت خود باعث افزايش ميکروارگانيسم ها شده سعي کرده است با ضدعفوني کننده هاي شيميايي همانند فرمالين ،کلر وترکيبات آن و يا از طرقی روش های فيزيکي (بخار ، حرارت)  و يا بيولوژيکي اين جمعيت را کنترل نمايد . با وجود آنكه همه اين ضدعفوني کننده ها توانایی گندزدایی به میزان مورد نیاز را داشت ،اما محصولات جانبی از واکنش این گندزداها بوجود می آید . بخاطر این مساپل بشر سعي کرده همان راهي را که طبيعت پيموده بپيمايد و خوشبختانه در اين راه  موفق بوده است. بيش از يکصد و پنجاه سال از توليد ازن بصورت مصنوعي مي گذرد. اساس توليد کننده هاي ازن(ازن ژنراتور ) درست تکرار همان چيزي است که در طبيعت به هنگام صاعقه صورت مي گيرد- گذر اکسيژن  از يک شارژ الکتريکي و يا تاباندن اشعه ماوراء بنفش بر اتمسفر-  ازن توليد شده دقيقاً همان خصوصيتي را دارد که طبيعت بر عهده آن گذاشته است، يک ضدعفوني کننده پاک و دوستدار طبيعت. ازن تنها ضدعفوني کننده اي است که از بين مي رود و چيزي برجاي نمي گذارد و با معضل ازن باقیمانده روبرو نیستیم.

ازن چیست ؟ 

ازن  گازي است تقريباً بي رنگ با بويي خاص شبيه بوي هواي تازه که پس از رعد و برق استشمام مي شودو يا بويي که در کنار تخليه الکتريکي در هواي آزاد به مشام مي رسد. در دماي معمولي بصورت گاز است، نقطه جوش آن 112- و نقطه ذوب آن 251-  درجه سانتيگراد و چگالي آن 5/1 برابر اکسيژن در شرايط استاندارد مي باشد. حلاليت آن در آب کم بوده و با کاهش دما افزايش مي يابد. مولکول ازن پايدار نبوده و در نتيجه نمي توان آنرا انبار يا حمل نمود. اين امر باعث مي شود که توليد ازن همواره در محل مصرف صورت گيرد. لذا مراحل حمل و انبار کردن مواد شيميايي که مراحلي بسيار خطرناک هستند ، در اين روش حذف مي شود.

چه ازن ازطريق ماوراء بنفش و چه به صورت صاعقه بوجود آمده باشد، ازن بوجود آمده سريعاً  تمام آلاينده هاي محيط را اکسيد مي نمايد و نتيجه اين اکسيداسيون تنها مواد اکسيد شده و اکسيژن مي باشد .

O3 در طبيعت نمي تواند بصورت پايدار باقي بماند و سريعاً به O و O2 شکسته مي شود.O2 مولکولي پايدار است که ميزان اکسيژن محيط را بالا مي برد ولي اتم O (اکسيژن نوزاد يا اکسيژن فعال) نمي تواند منفرداً به زندگي خود ادامه دهد و بايد با آلاينده ها ترکيب شود و آنها را بصورت اکسيدهاي پايداردرآورد.  به همين خاطر است که ترکيب عمده اکسيژن فعال با ساير مواد يا موجودات است و نه ترکيب ازن.

 بايد توجه داشت در حالتي که ازن توليد مي شود ، درفضا O1 ، O2 و O3 بصورت همزمان وجود دارند و بهمين دليل ترکيب را به صورت Ox نشان مي دهند که x مي تواند 1 يا 2 يا 3 باشد.

O2 بصورت پايدار باقي مي ماند O3 به O2 و O1 تغيير مي يابد که O2 باز پايدار مي ماند و O1 باعث ضدعفوني مي شود. در نتيجه اين اکسيژن فعال و يا نوزاد است که باعث ضدعفوني طبيعت از زمان بوجود آمدن آن تا ابديت خواهد بود. به همين دليل است که مي توان اکسيژن فعال را ضدعفوني کننده اهورايي ناميد. اکسيژن فعال ، اکسيژن نوزاد و ازن در اين طرح به صورت مترادف به کار گرفته شده اند.

در جدول زير مقايسه پتانسيل اکسيداسيون ازن با ديگر اکسيد کننده ها نشان داده شده است:

ازن يک ضد عفوني کننده بسيار انعطاف پذير است و بسته به موارد استعمال، کاربرد هاي بسياري در ضدعفوني هوا، آب، محيط (ديوارها ، کف زمين، سطوح ) ، لباسهاي کار ، اجسام ولوازم مختلف و مواد را داراست. بر خلاف ضد عفوني کننده هاي معمول مانند: کلر، فرمالين ومواد شيميايي ديگر ، اکسيداسيون با ازن، هيچگونه مواد سمي يا مضري بر جاي نمي گذارد

ازن ميکروارگانيسمهاي مختلف نظيرانواع باکتريها، ويروسها، پروتوزوئرها، قارچها ، مخمر ها و اسپورها و هاگهاي منتشر شونده از طريق آب و هوا را نابود مي کند. باکتريها، ميکروارگانيسم هاي کوچک تک ياخته اي هستند که داراي ساختمان ساده و ابتدايي مي باشند. فشار اسمزي داخلي اکثر باکتريها حدود 5 تا 20 اتمسفر مي باشد . اين امر بعلت غلظت زياد مواد محلول درون سلولي است . اسکلت محکم دور سلول باکتري بنام  ديواره سلولي از انفجار باکتري وپاره شدن غشاء به علت اختلاف فشار اسمزي درون و بيرون باکتري جلوگيري مي کند. اتم اکسيژن فعال با حمله به جدار سلول باکتري  موجب از هم گسيختگي و پارگي ديواره سلولي ودر نتيجه مرگ باکتري مي گردد.

ويروسها نيزجزو ميکروارگانيسم ها مي باشند ولي به وضوح از ديگر سلولها متفاوتند. ويروسها ذراتي غير مستقل هستند که تنها در داخل سلول هاي ميزبان تکثير مي يابند. هر  ويروس  شامل يک مولکول اسيد نوکلئيک ( DNياRNA)  مي باشد.

در اطراف اين مولکول پوششي از جنس  پروتئين قرار دارد که  کاپسيد Capsid ناميده مي شود وظيفه کاپسيد محافظت از اسيد نوکلئيک ويروس وامکان پذير نمودن اتصال و دخول ويروس به سلول ميزبان مي‌باشد.مولکولهاي ازن با نفوذ از ميان پوشش پروتئيني ، اسيد نوکلئيک ويروسي را تخريب مي کنند و درغلظت هاي بالاتر با تخريب  پروتئين کاپسيد ، سلول ويروسي را منهدم مي نمايند. بايد توجه داشت که ويروس هايي از قبيل ويروس جنون گاوي و يا آنفولانزاي مرغي صرفاً توسط ازن نابود مي شوند و هيچ ضدعفوني كننده ديگري قادر به تخريب آنها  نيست. حتي در مورد استفاده  از ازن در درمان ايدز نيز مقالاتي وجود دارد ولي هنوز اين امر به اثبات نرسيده است.

ازن از لحاظ سرعت ضد عفوني كنندگي قدرتي بيش از سه هزار برابر كلر را داراست و از آنجا كه پس از واكنش هيچ ماده آلاينده جديدي بر جاي نمي گذاردبيشتر مورد توجه متخصصين آب قرار گرفته است .

ازن بسيار سريعتر از کلر عمل مي کند (گاه تا چند هزار برابر) و اصولاً در مقايسه با ساير مواد گند زدا در کمترين دوز سبب نابودي پاتوژن ها مي شود.

يکي از مشکلات موجود در تصفيه آب یا فاضلاب ، وجود يونهاي آهن و منگنز، نيکل, کروم… و همچنين ديگر فلزات، بخصوص سنگين مي باشد. ازن آهن و منگنز، نيکل, کروم…را اکسيد کرده و از آب خارج مي کند. يون عناصر ديگري مانند کادميم ، کبالت ، کروم چهار ظرفيتي ، مس ، جيوه ، نيکل و سرب با تصفيه اضافي شامل پالايش با ترکيبي از ازن و کربن فعال گرانولي (Granular Activated Carbon (GAC به نحو موثري زدوده مي شود. به طور کلي، ازن اکسيداسيون عناصر معدني را تا درجات بالاتري از اکسيداسيون پيش برده و آنها را بحالت پايدار تثبيت مي کند.

ازن با از بين بردن مواد آلي و معدني ساختار ملکولي آنها به هم ريخته و طبيعتا رنگ بوجودآمده در آب که سبب کدورت آن شده از بين مي رود. تاکنون هيچ اکسيد کننده اي همچون ازن قدرت کاهش کدورت و رنگبري را نداشته است.از ازن جهت شفاف سازي و کاهش کدورت آب هاي در گردش از جمله آب استخرها که ميزان کدورت آنها بالاست استفاده فراواني دارد.