Oxidation mit Ozon
Bei einer Oxidation werden Elemente oder Verbindungen mit Sauerstoff vereinigt. Die zu oxidierende Substanz gibt dabei Elektronen ab, welche vom Oxidationsmittel aufgenommen werden. Ozon ist ein starkes Oxidationsmittel. Ozon wird in sogenannten Ozonerzeugern gebildet. Hierzu wird trockene Luft oder technischer Sauerstoff (aus PSA-Anlagen oder aus Tanks) in eine Entladungsstrecke mit einem starken elektrischen Wechselfeld geleitet. Dabei kommt es zum Aufbrechen der Sauerstoffmoleküle und zur Bildung von Ozon. Ozon ist nicht stabil: Beim Zerfall bleibt atomarer Sauerstoff übrig, welcher spontan mit Wasserinhaltsstoffen reagiert bzw. in Zellen eindringt.
Bildung und Zerfall von Ozon
Oxidationsmittel für die Wasseraufbereitung
Ozon ist ein starkes Oxidationsmittel. Es ist aktivierter Sauerstoff mit einem hohen spezifischen Oxidationspotential (2,07 V).
| Oxidationsmittel | Potential in V | Oxidationsmittel | Potential in V |
| Hydroxylradikal | 2,80 | Hypochlorit | 1,49 |
| Ozon | 2,07 | Chlor | 1,36 |
| Wasserstoffperoxid | 1,78 | Chlordioxid | 1,27 |
| Kaliumpermanganat | 1,70 | Sauerstoff | 1,23 |
Ozonung
Ozon bewirkt aufgrund seines hohen Oxidationspotentials eine sehr rasche Oxidation organischer und anorganischer Wasserverunreinigungen. Das HYDROZON®-Verfahren nutzt Ozon sowohl zur Oxidation des Rohwassers als auch zur betriebsabschließenden Desinfektion des Reinwassers. Bei der Oxidation entstehen unter anderem niedermolekulare, assimilierbare organische Kohlenstoffe (AOC). Diese Kohlenstoffe werden in einem biologisch aktiven Filterbett, das der Oxidation folgt, mineralisiert.
Bei der Ozonung laufen im Wesentlichen folgende Prozesse ab:
- Desinfektion des Rohwassers
- Oxidation von Eisen zu filtrierbarem Eisenhydroxid
- Oxidation von Mangan zu filtrierbarem Braunstein
- Oxidation von Arsen zu filtrierbarem Arsenat
- Aufspalten hochmolekularer organischer Verbindungen zur Optimierung der biologischen Mineralisation im Filterbett (Ozon-Biofiltration)
- Sauerstoffanreicherung zur Versorgung der aeroben Mikrobiologie im biologisch aktiven Filterbett
Manfred Brugger Ozon (O3) ist ein aus drei Sauerstoffatomen bestehendes, instabiles Molekül, das innerhalb kurzer Zeit zu Sauerstoff zerfällt. Es ist ein starkes Oxidationsmittel. Ozon ist bei Zimmertemperatur und normalem Luftdruck gasförmig.
Ozon = aktivierter Sauerstoff.
Ozon ist ein farbloses Gas mit stechendem Geruch.
Molare Masse 48 g/mol
Dichte 2,144 kg/m³ (0°C)