Ozon (O₃) Özellikleri Nelerdir? Kaynakta Ozon ve Sınır Değeri

Ders notu: Ozon (O₃) Özellikleri Nelerdir? Kaynakta Ozon ve Sınır Değeri

Üç atomlu oksijen: renksiz ya da mavimsi, keskin kokulu

Önce kimlik kartı. Ozon, oksijenin üç atomlu biçimi; formülü O3. Soluduğumuz oksijen iki atomlu ve çok daha kararlı; ozon kararsız, zamanla yeniden oksijene döner. Gaz hâlinde renksiz ya da hafif mavimsi, keskin ve kendine özgü bir kokusu var. Yani işyerinde ozonu rengine bakarak fark edemezsiniz. Eksi 112 derecede yoğunlaşıyor ve koyu mavi bir sıvıya dönüşüyor. Havadan ağır: bağıl buhar yoğunluğu 1,6. Yani sızan ozon yukarı kaçmaz, aşağıda kalır.

Kendisi yanmaz, yanmayı şiddetlendirir

Sınavın sevdiği incelik burada. Ozon yanıcı bir gaz değil; güçlü bir oksitleyici. Kendisi yanmaz ama başka maddelerin yanmasını artırır. Organik ve inorganik maddelerle şiddetli tepkimeye girer, bu da yangın ve patlama tehlikesi doğurur. Önceki derslerde gördüğümüz propan ve karbon monoksit yakıt gibi yanan gazlardı. Ozonu ise oksijenle aynı tarafa koyun: yanıcı değil, yakıcı; yangını besler.

Kaynakta ozonu arkın UV ışığı üretir

Şimdi işyerine gelelim. Kaynak arkı çok güçlü ultraviyole ışık yayar. Bu ışık, arkın çevresindeki havada bulunan oksijeni ozona çevirir. Birkaç kaynak yönteminin adı geçecek, kısaca tanıyalım. Gaz altı kaynağında tel elektrot, tabancadan gelen koruyucu gazın altında erir ve parçaları birleştirir; soy gazla yapılana MIG, aktif gazla yapılana MAG denir. TIG kaynağında elektrot tungstendir ve erimez; kaynak bölgesini soy gaz korur. Örtülü elektrot kaynağında ise elektrotun üstü bir örtüyle kaplıdır. En yüksek ozon derişimleri gaz altı ve TIG kaynağında ölçülür; hele kaynak yapılan parçanın metali, yani ana metal, alüminyumsa. Plazma ark işlemleri de ozon çıkaranlar arasında. Neden TIG? Örtülü elektrot kaynağında ark, dumanın arkasında kalır; TIG'de ise ark dumanla örtülmez, çok daha parlaktır ve bu parlaklık havadan ozon üretir. Yani ortamda duman az diye ozon da az diyemezsiniz.

Yukarıda kalkan, yer seviyesinde kirletici

Ozonun iki yüzü var. Yukarıda, stratosferdeki ozon tabakası güneşin zararlı ultraviyole ışınlarını süzüyor ve canlıları koruyor. Aşağıda, soluduğumuz havada ise kirletici. Yer seviyesindeki ozon bir bacadan ya da egzozdan doğrudan çıkmaz. Önce iki grup gaz havaya karışır: azot oksitler, kısaca NOx, ve uçucu organik bileşikler, kısaca VOC. Bunları araçlar, santraller, endüstriyel kazanlar, rafineriler ve kimya tesisleri salar. Bu öncül gazlar güneş ışığı altında tepkimeye girer ve ozon oluşur. Formül: NOx artı VOC artı güneş ışığı, ozon.

Oksitleme gücü sayesinde dezenfektan

Ozonun faydalı tarafı da oksitleme gücünden geliyor. Suyun dezenfeksiyonunda klora alternatif olarak kullanılıyor. Atık su ve endüstriyel atık arıtımında, gıdada ve gıdayla temas eden yüzeylerde bakterileri öldürmek için kullanılıyor. Tekstil, kâğıt ve gıda işlemede ağartıcı olarak da yer alıyor.

Tahriş edici gaz; Ek-1'de 0,2 mg/m³ – 0,1 ppm

Son olarak sağlık ve sınır değer. Belirtiler boğaz ağrısı, öksürük, baş ağrısı, nefes darlığı. Asıl sinsi tarafı şu: akciğer ödemi hemen değil, birkaç saat sonra ortaya çıkabilir; yani kaynakçı işi bitirip iyi hissetse bile tehlike geçmiş sayılmaz. Kimyasal Maddelerle Çalışmalarda Sağlık ve Güvenlik Önlemleri Hakkında Yönetmelik Ek-1'de ozonun 8 saatlik sınır değeri 0,2 miligram bölü metreküp, yani 0,1 ppm. Kısa süreli, 15 dakikalık STEL değeri verilmemiş. Tabloda sıra her zaman önce miligram, sonra ppm.

Sınavda sorulabilecek ayrıntılar

• Ek-1 satırı (Kimyasal Maddelerle Çalışmalarda Sağlık ve Güvenlik Önlemleri Hk. Yön., mevzuatNo 18709; Ek-1 RG 20/10/2023-32345 ile değişik): CAS 10028-15-6, Ozon, TWA 0,2 mg/m³ – 0,1 ppm; STEL ve CEILING boş; özel işaret ("Deri") yok.
• Ek-1 dipnotları: TWA 8 saatlik referans süre için zaman ağırlıklı ortalama; STEL başka süre belirtilmedikçe 15 dakika; mg/m³ 20 °C ve 101,3 kPa (760 mm civa) basınçtaki 1 m³ havadaki miligram; ppm 1 m³ havadaki mililitre (ml/m³); CEILING çalışma süresinin herhangi bir bölümünde aşılmaması gereken değer.
• ABD değerleri (Türk mevzuatı değil, karıştırmayın): NIOSH REL tavan (C) 0,1 ppm; OSHA PEL TWA 0,1 ppm; IDLH 5 ppm. ICSC 0068'de ACGIH TLV iş ağırlığına göre değişir: hafif iş 0,1, orta iş 0,08, ağır iş 0,05 ppm.
• Ozon kaynak işi dışında nerede oluşur? UV ve X ışını kaynakları, elektrik arkları, cıva buharlı lambalar ve genel olarak elektrik boşalmaları çevresinde bulunur. Yüksek gerilimli cihazlar (lazer yazıcı, fotokopi, iyonlaştırıcı hava temizleyici) ve şimşek de ozon üretir.
• Gaz altı kaynağında azot monoksit: Kendisi de zehirli olmasına karşın (Ek-1'de nitrojen monoksit: 2,5 mg/m³ – 2 ppm), koruyucu gaza eser miktarda azot monoksit katmak arkta ozon oluşumunu önlemek için kullanılabilir.
• Akciğer ödemi: ICSC 0068'e göre akciğer ödemi belirtileri çoğu zaman birkaç saat geçmeden ortaya çıkmaz ve fiziksel eforla ağırlaşır. NIOSH IDLH belgesinde ağır akut maruziyette (tahminen 9 ppm ozon ve diğer kirleticiler) kaynakçılarda akciğer ödemi bildirilmiştir.
• Hedef organlar (NIOSH): göz ve solunum sistemi. NIOSH belirtiler arasında akciğer ödemi ve kronik solunum hastalığını da sayar.
• Atmosfer: Atmosferdeki ozonun yaklaşık %90'ı stratosferdedir. Ozon tabakası yerden yaklaşık 10–50 km yüksekliktedir. Ozon fotokimyasal dumanın (smog) başlıca oksitleyicisidir.

Sık sorulan sorular

Ozonun formülü nedir? Gazı ve sıvısı ne renktir?

O₃; gazı renksiz ya da mavimsi, sıvısı koyu mavi

Ozon havadan hafif mi, ağır mı?

Ağır; bağıl buhar yoğunluğu 1,6 (hava = 1)

Ozon yanıcı mıdır?

Hayır. Yanmaz ama güçlü oksitleyicidir, başka maddelerin yanmasını artırır

Kaynak sırasında ozon nasıl oluşur?

Ark ışığındaki UV, havadaki oksijeni ozona çevirir

En yüksek ozon hangi kaynak yöntemlerinde ölçülür?

Gaz altı (MIG/MAG) ve TIG; özellikle ana metal alüminyumsa

Yer seviyesindeki ozonun öncül gazları hangileridir?

NOx (azot oksitleri) ve VOC (uçucu organik bileşikler); güneş ışığında tepkimeye girerler

Stratosferdeki ozon tabakası ne işe yarar?

Güneşin zararlı UV ışınlarını süzer, canlıları korur

Ek-1'de ozonun 8 saatlik sınır değeri nedir?

TWA 0,2 mg/m³ – 0,1 ppm; STEL verilmemiş

Kaynaklar

• Wikipedia 'Ozone': 'inorganic molecule with the chemical formula O3 ... an allotrope of ox
• ICSC 0068: 'COLOURLESS OR BLUISH GAS WITH CHARACTERISTIC ODOUR'; NIOSH NPG: 'Colorless to
• ICSC 0068 kaynama noktası −112 °C; PubChem Color/Form: 'COLORLESS GAS; DARK BLUE LIQ; BLUE
• ICSC 0138 Oxygen: 'Not combustible but enhances combustion of other substances'
• CCOHS Carbon monoxide profili: 'VERY TOXIC' ve 'extremely flammable gas', havayla patlayıc
• PubChem: 'Ozone is formed from dioxygen by the action of ultraviolet light'; 'found around