Lịch sử phát triển và ứng dụng của công nghệ ozone trong đời sống hiện nay

Khi còn đi học, chúng ta đều được dạy về vai trò của tầng ozone trong việc bảo vệ trái đất khỏi tác động của tia UV. Ngày nay, ozone được biết đến như một chất oxy hóa mạnh được ứng dụng nhiều trong đời sống con người để xử lý nguồn nước, làm sạch không khí, diệt khuẩn khử độc rau quả thực phẩm… Vậy ozone là gì?, lịch sử phát triển và ứng dụng của ozone ra sao?, chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu qua bài viết này nhé.

1. Ozone là gì?

Ozone là gì?

(Nguồn ảnh: https://aqualife.vn/)

Ozone là một dạng hình thù khác của oxy, bao gồm 3 nguyên tử oxy liên kết với nhau. Trong đó nguyên tử oxy thứ 3 kém bền, liên kết lỏng lẻo với hai nguyên tử còn lại nên dễ bị tách ra thành oxy nguyên tử tự do.

Ở điều kiện áp suất và nhiệt độ tiêu chuẩn ozone có màu xanh nhạt và mùi hăng. Ở điều kiện bình thường ozone là chất khí không màu, có mùi hơi tanh.

2. Sự phát hiện ra ozone và các mốc phát triển trong lịch sử của công nghệ ozone

Trong tự nhiên, ozone tồn tại trong bầu khí quyển tạo thành tầng ozone, ngoài ra ozone còn xuất hiện sau khi có hiện tượng sét đánh. Vậy ozone đã được phát hiện ra như thế nào và lịch sử phát triển của công nghệ ozone ra sao, chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu nhé:

Sự phát hiện ra ozone

Ozone được phát hiện vào năm 1785 bởi nhà hóa học người Hà Lan tên là Martinus Van Marum. Trong phần mô tả về một thí nghiệm tia lửa điện trên mặt nước của mình, ông đã đề cập tới việc nhận thấy một mùi bất thường và cho rằng đó là phản ứng điện, tuy nhiên khi đó nhà hóa học này không nhận ra rằng mình đã thực sự tạo ra ozone.

Việc phát hiện ra ozone chỉ được đề cập đến sau đó bằng cái tên Christian Friedrich Schönbein – một nhà hóa học người Đức. Trong một bài viết từ năm 1840, ông đã nhận thấy mùi đặc trưng tương tự trong các thí nghiệm mà Martinus Van Marum đã phát hiện trước đó. Ông gọi khí này là “ozone”, trong  tiếng Hy Lạp từ này có nghĩa là mùi hương. Mặc dù là người phát hiện ra nhưng Christian Friedrich Schönbein vẫn chưa thể tìm ra được những tính chất đặc trưng của ozone mà chỉ nhận thấy rằng, khi ozone xuất hiện thì có một số chất khí khác được tạo ra.

Tới năm 1865, Jacques-Louis Soret  đã xác định được công thức hóa học của ozone là O₃ đồng thời tìm ra được nguyên lý tạo thành ozone: Dòng điện trường mạnh tác động vào không khí khiến cho phân tử oxy bị phá vỡ liên kết thành hai nguyên tử O. Ba nguyên tử O sẽ liên kết lại với nhau để tạo thành O3, trong đó có một nguyên tử có liên kết lỏng lẻo hơn so với hai nguyên tử còn lại. Điều này khiến cho ozone có tính oxy hóa mạnh, đặc tính này đã giúp công nghệ ozone phát triển và ngày càng có nhiều ứng dụng hữu ích trong cuộc sống.

Christian Friedrich Schönbein được xem là người đã phát hiện ra ozone

(Nguồn ảnh: Wikipedia)

Các mốc phát triển trong lịch sử của công nghệ ozone

Sau khi được phát hiện ozone nhanh chóng được nghiên cứu và áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau trên thế giới. Một số cột mốc đáng nhớ trong lịch sử phát triển của công nghệ ozone phải kể tới như:

• Năm 1906, thành phố Nice của Pháp đã thành công áp dụng công nghệ ozone để làm sạch nước uống và nước thải. Đây là cột mốc đáng mừng cho chặng đường phát triển của công nghệ ozone.
• Đến năm 1982, nhiều quốc gia đã áp dụng công nghệ ozone để sản xuất nước uống đóng chai.
• Đến năm 1984, thế vận hội Olympic đã sử dụng công nghệ ozone để khử trùng cho các hồ bơi. Kể từ đó, hầu hết các lần tổ chức Olympic đều áp dụng công nghệ này. Hơn nữa, công nghệ ozone còn dần được ứng dụng tại các vườn thú và bể cá thương mại trên toàn thế giới.
• Năm 2001, Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ (Gọi tắt là “FDA’) đã chính thức cho phép sử dụng ozone trong ngành chế biến thực phẩm. Ozone được xem là một chất an toàn có thể sử dụng sát khuẩn trực tiếp đối với thực phẩm.

Kể từ đó đến nay, công nghệ ozone không ngừng được nghiên cứu và phát triển. Ngày càng nhiều các loại máy ozone ra đời phục vụ mọi mặt cho cuộc sống của con người.

2. Ứng dụng của công nghệ ozone trong đời sống hiện nay

Trên thực tế ozone là một chất có thể gây hại đối với sức khỏe con người, nhưng khi sử dụng đúng cách nó lại đem lại những hiệu quả tuyệt vời và được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Ứng dụng của ozone trong đời sống

(Nguồn ảnh: https://greenwater.com.vn/)

Trong đời sống:

Ozone được ứng dụng rất nhiều vào cuộc sống hằng ngày như:

• Làm sạch nước sinh hoạt: Nước sử dụng trong sinh hoạt hàng ngày của con người đòi hỏi phải đảm bảo sạch sẽ và không chứa các tác nhân gây hại. Với khả năng diệt khuẩn cao lên tới 99% công nghệ ozone đã được áp dụng để xử lý nước sinh hoạt. Sau khi được sử lý bằng ozone nguồn nước không chỉ đảm bảo mà còn giúp da sạch mùi, giúp trắng răng,…
• Khử mùi không khí: Các loại máy ozone có công dụng làm sạch mùi hôi, loại trừ các vi khuẩn, nấm mốc từ đó đem lại cho không gian sống sạch sẽ và trong lành. Các loại mùi hôi do thức ăn hỏng, nấm mốc, mùi của thú cưng,… đều có thể được dễ dàng xử lý.
• Khử độc thực phẩm: Không chỉ được dùng để làm sạch nước và khử mùi. Máy ozone còn có tác dụng khử độc thực phẩm, giúp làm sạch các hóa chất, thuốc trừ sâu còn dư trong rau củ và thực phẩm. Là một công cụ đắc lực giúp các bà nội trợ trong việc chăm sóc sức khỏe bữa ăn gia đình.

Trong công nghiệp:

Công nghệ ozone được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau trên khắp thế giới như xử lý nước thải công nghiệp, xử lý nước hồ bơi, chế biến thực phẩm, chế biến đồ uống, công nghiệp nuôi trồng thủy hải sản,… Trong bài viết này chúng tôi xin nêu một số ứng dụng phổ biến như sau:

• Xử lý nước thải công nghiệp: Nhà nước có những quy định rất khắt khe đối với việc xử lý nước thải của các nhà mày xí nghiệp. Thông thường nước thải công nghiệp luôn chứa nhiều chất bẩn, vi khuẩn cũng như hóa chất độc hại mà chỉ sử dụng hệ thống lọc thông thường không thể loại bỏ được hoàn toàn . Chính vì vậy mà máy ozone được áp dụng để loại bỏ các chất còn đọng lại, giúp nguồn nước đạt tiêu chuẩn trước khi được đưa trở lại môi trường.
• Xử lý nước hồ bơi: trước đây hồ bơi thường được xử lý bằng clo, tuy nhiên phương pháp này gây tốn kém về chi phí cũng như dư lượng clo còn lại trong nước có thể gây hại cho người bơi. Công nghệ ozone ra đời là phương pháp hoàn hảo để thay thế cho clo trong việc xử lý bể bơi, chỉ cần trộn ozone và đưa vào đường ống nước hoặc đường ống thoát nước của bể bơi, ozone sẽ làm sạch bể bơi trong thời gian rất ngắn, tiết kiệm được thời gian cũng như chi phí cho việc vệ sinh.
• Xử lý mùi trong các khu sản xuất: trong một số ngành sản xuất đặc thù sản sinh ra những mùi đặc trưng làm ảnh người lớn đến sức khỏe người lao động và những người dân xung quanh khu sản xuất. Công nghệ ozone được áp dụng để loại bỏ mùi nhanh chóng.
• Chế biến, bảo quản thực phẩm: Trong ngành chế biến và bảo quản thực phẩm, máy ozone được sử dụng để tiêu diệt vi sinh vật gây hại cũng như các hóa chất còn sót lại trong thực phẩm, giúp thực phẩm tươi ngon hơn.
• Nuôi trồng thủy hải sản: ở nước ta diện tích nuôi trồng thủy hải sản ngày càng tăng lên nhanh chóng nhưng việc sử dụng các phương pháp nuôi trồng lạm dụng thuốc hóa học còn lạc hậu đã dẫn đến nhiều hậu quả nghiêm trọng như dư lượng thuốc trong hải sản còn nhiều, tôm cá chết hàng loạt, ô nhiễm môi trường nước. Để khắc phục các vấn đề trên thì công nghệ ozone được ứng dụng cung cấp đủ oxy cho hải sản phát triển, giúp giảm thiểu lượng vi rút gây bệnh thay thế cho các chế phẩm sinh học độc hại từ đó đem lại hiệu quả cao trong việc nuôi trồng cũng như góp phần bảo vệ môi trường.

Trong y tế:

Công nghệ ozone được áp dụng nhiều trong việc khử trùng các dụng cụ y tế, khử trùng môi trường, từ đó ngăn ngừa được các bệnh lây nhiễm qua đường không khí hay qua ăn uống.

Bên cạnh đó ozne cũng được sử dụng để điều trị một số bệnh nguy hiểm như ung thư, thần kinh, tiết niệu, bệnh sản khoa, phụ khoa, da liễu,…