混合気体 混合気体から 他の気体を取 り除きオゾン だけ残す 飽和オゾン

気体(気相)の場合
飽和オゾン
混合気体
[他の気体を取り除いたオゾンの重量]
濃度(重量%)=
[オゾンで充満した時の重量]
混合気体から
他の気体を取
り除きオゾン
だけ残す
液体(液相)の場合
単位体積当たりに熔けているオゾン重量
水1リットルに溶けている
オゾンの重量(mg)
溶解オゾン
未溶解オゾン(気泡)
注入量(mg/分)
流量(㍑/分)
溶解量(mg/分)
溶解量=注入量-未溶解量
気体の状態方程式より
PV = nRT
P :
圧 力 (a t m)
V :
体積(㍑)
n :
モ ル 数 (mol)
R :
気 体 常 数 (0.082 )
T :
n =
温 度 (°K )
PV
RT
モ ル 数 の 定 義 よ り 、 分 子 量 M の 気 体 が m(g) 存 在 す る と き 、 次 の 関 係 が 成 り 立 つ
m
M
n =
ゆえに
m
M
=
PV
RT
P
M× V
RT
M:分子量
m =
単一の気体がV(㍑)である時の関係をあらわしている。
m:重量(g)
一定の体積(V)中にオゾンが単体で存在するとき上記の関係が成り立つ。
混合気体の場合、他の気体を取の除いた時のオゾンの重量を考える。
オゾンの濃度
d =
d
は
[体積(V)中の他の気体を取り除いたオゾンの重量]
[体積(V)中がオゾンで充満した時の重量]
=
X
m
RT
= X ×
PV
M
d:オゾンの濃度(比率)
X:オゾンの重量(g)
となる。これを(%)と(ppm)で表現すると
d = 100・ X × R T
(%)
PV
M
≡ 10000・100・ X × R T = 1000・(1000・ X) × R T
M
PV
M
PV
重 量 の 単 位 変 換X'(mg)を す る と
X'=1000X (mg)
1000・X’
RT
(ppm)
×
M
PV
測定された濃度より、その中に含まれるオゾン量を求めると
d=
X' =
d・M
1000
×
PV
R T ( m g/L)
こ こ で 、 体 積 をV(L)か らV'(m3)に 単 位 変 換 す る 。
PV
×
X'' = d ・ M
( m g/m3 )
RT
V = 1000 V’
(ppm)
さらに
これを、体積で割ると単位体積あたりのオゾン量を求めることができる。
X''
V'
P
RT
×
= d・M
( m g/m3 )
であるから
M =48
P= 1(atm)
R =0.082
T =300K
1m3 あたりx (mg/m3 )とする と
ここで
x =
X''
V'
= d
×
48
≒
0.082・300
2・d
( m g/m3 )
1 分 間 当 た り に 流 出 す る オ ゾ ン の 量 OZ(mg/min)
f・d・MP
OZ = f・ x =
(mg/min)
1000・RT
は
液相の場合
ココでOZをオゾンの発生量でなく、水に溶解する量(溶解量)
に置き換える。
OZ:1分間に溶解するオゾン(mg/min)
f:オゾン含有気体の流量(㍑/min)
1 時 間 あ た り で は O Z’( m g / h )
O Z' =
60・f・d・MP
1000・RT
流 水 の 流 量 をwt(l/min)
WZ =
OZ
=
wt
(mg/h)
と す る と 、 そ の オ ゾ ン 濃 度 W Z (mg/l ) は
f・x
wt
f
=
wt
・
d・MP
1000・RT
ここでP=1とすると
WZ =
f
wt
・
d・M
1000・RT
(mg/l )or (ppm)
さらに1(m3)=1000(L)であるから。
f
d・M
WZ =
・
(mg/m3 )
RT
wt
となる。
(mg/l )