Vliv teploty na generaci a rozklad ozónu na pevných površích
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Tato diplomová práce je zaměřena na prostudování vlivu teploty na generaci ozónu a na jeho rozklad na vybraných pevných površích. Ozón je nestabilní plyn a podléhá samovolnému rozkladu, který může být urychlen různými faktory, jako je zvýšená teplota či reakce s jinými látkami. Cílem této práce je zjistit, jak rychle probíhá rozklad ozónu při různých teplotách a do jaké míry je homogenní rozkladná reakce v objemu ozónu urychlena heterogenním rozkladem na stěnách daných pevných materiálů. Ozón se v současné době využívá v praxi v mnoha oblastech a poznatky o rychlosti jeho rozkladu mohou pomoci ke zvýšení efektivity při jeho produkci a následném konkrétním použití. V teoretické části této práce jsou popsány důležité vlastnosti ozónu, možnosti jeho využití, generace ozónu, metody stanovení koncentrace ozónu, vztah ozónu k nejrůznějším pevným povrchům a dosavadní teoretické poznatky o vlivu teploty na generaci a rozklad ozónu. V experimentální části je zkoumáno, jakou rychlostí dochází k rozkladu ozónu při teplotách 10, 25, 40, 55, 70 a 85 °C v reakčních trubičkách z mědi a železa o dvou různých poměrech povrchu trubičky ku objemu. Ozón generovaný z kyslíku se uzavřel v dané reakční trubičce a sledoval se úbytek koncentrace v čase pomocí absorpční spektrometrie. Ze získaných závislostí, jenž mají exponenciální průběh, byly následně vyhodnoceny rychlostní konstanty při různých podmínkách tohoto experimentu. Se zvyšující se teplotou rychlost rozkladu ozónu výrazně rostla. Nejrychleji se ozón rozkládal v železné trubičce o větším vnitřním průměru (8 mm).
This master’s thesis is focused on a study of temperature influence on ozone generation and decomposition by chosen solid surfaces. Ozone is unstable gas that is decomposed spontaneously. This decomposition can be accelerated by various factors such as increase in temperature or reaction with other substances. The aim of this study is to determinate how fast the ozone decomposition proceeds at different temperatures and how the homogenous decomposition of ozone is accelerated by heterogeneous processes on the walls of solid materials. Currently in practise ozone is used in many areas and the finding of the rate of its decomposition can help to increase efficiency of its production and subsequent specific applications. In the theoretical part of the thesis, these points are described: important properties of ozone, possibilities of its utilization, the ozone generation, some methods of determination of the ozone concentration, ozone relationship to various solid surfaces and present theoretical knowledge about the effect of temperature on the ozone generation and decomposition. In the experimental part, the rate of the ozone decomposition in reaction tubes made of copper and iron of two different surface to volume ratios was investigated at temperatures of 10, 25, 40, 55, 70 and 85 °C. Ozone generated from oxygen was closed in the reaction tube and the decrease of its concentration during the time was observed by absorption spectroscopy. From obtained exponential dependencies, the rate constants at different conditions of this experiment were evaluated. The rate of ozone decomposition significantly increased with higher temperature. The fastest ozone decomposition took place in the iron tube of larger inner diameter (8 mm).
This master’s thesis is focused on a study of temperature influence on ozone generation and decomposition by chosen solid surfaces. Ozone is unstable gas that is decomposed spontaneously. This decomposition can be accelerated by various factors such as increase in temperature or reaction with other substances. The aim of this study is to determinate how fast the ozone decomposition proceeds at different temperatures and how the homogenous decomposition of ozone is accelerated by heterogeneous processes on the walls of solid materials. Currently in practise ozone is used in many areas and the finding of the rate of its decomposition can help to increase efficiency of its production and subsequent specific applications. In the theoretical part of the thesis, these points are described: important properties of ozone, possibilities of its utilization, the ozone generation, some methods of determination of the ozone concentration, ozone relationship to various solid surfaces and present theoretical knowledge about the effect of temperature on the ozone generation and decomposition. In the experimental part, the rate of the ozone decomposition in reaction tubes made of copper and iron of two different surface to volume ratios was investigated at temperatures of 10, 25, 40, 55, 70 and 85 °C. Ozone generated from oxygen was closed in the reaction tube and the decrease of its concentration during the time was observed by absorption spectroscopy. From obtained exponential dependencies, the rate constants at different conditions of this experiment were evaluated. The rate of ozone decomposition significantly increased with higher temperature. The fastest ozone decomposition took place in the iron tube of larger inner diameter (8 mm).
Description
Citation
KREJSKOVÁ, E. Vliv teploty na generaci a rozklad ozónu na pevných površích [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2012.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Spotřební chemie
Comittee
prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc. (předseda)
prof. Ing. Michal Čeppan, CSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Marie Kaplanová, CSc. (člen)
doc. Ing. Marián Lehocký, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Michal Veselý, CSc. (člen)
prof. Ing. Oldřich Zmeškal, CSc. (člen)
doc. Ing. Pavel Kovařík, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2012-06-04
Defence
Veselý: jak byla stanovena koncentrace ozónu
Čeppan: kde probíhají procesy na povrchu nebo v objemu?
Zmeškal: jednotka a hodnoty rychlostní konstanty
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení