臭氧的性能

臭氧的性能【中文名称】臭氧电子结构式【英文名称】ozone【结构或分子式】O原子以sp2杂化轨道形成σ键。分子形状为V形。极性分子【相对分子量或原子量】48.00【密度】气体密度（0℃，g/L）2.144；液体密度（-150℃，g/cm3）1.473【熔点（℃）】（固）-251.4【沸点（℃）】（液）-112.4【性状】气态臭氧厚层带蓝色，有刺激性腥臭气味，浓度高时与氯气气味相像；液态臭氧深蓝色，固态臭氧紫黑色。【用途】用于水的消毒和空气的臭氧化，在化学工业中用作强氧化剂。【制备或来源】主要的制臭氧技术有：电解法、核辐射法、紫外线、等离子体及电晕放电法等几种。应用比较广泛的是臭氧发生器放电氧化空气或纯氧气成臭氧，紫外线杀菌灯分解空气中的氧气形成臭氧。即应用高能量交互式电流作用空气中的氧气使氧气分子电离而成臭氧。臭氧分子结构示意图高锰酸盐和强酸反应可以生成臭氧[1](O3)。分子式：O3特别注意：因为臭氧特殊的π键，故臭氧转化为氧气是一个氧化还原反应，2O3==(放电)==3O2转移电子数为4/3mol.编辑本段臭氧的起源英文臭氧（Ozone）一词源自希腊语ozon，意为“嗅”。西班牙文名称为Ozono臭氧具有等腰三角形结构，三个氧原子分别位于三角形的三个顶点，顶角为116.79度。1840年德国C.F.舍拜恩在电解稀硫酸时，发现有一种特殊臭味的气体释出，因此将它命名为臭氧臭氧发生装置。当大气层中的氧气发生光化学作用时，便产生了臭氧，因此，在离地面垂直高度15～25千米处形成臭氧层，它的浓度为0.2ppm。臭氧的气体明显地呈蓝色，液态呈暗蓝色，固态呈蓝黑色。它的分子结构呈三角形。臭氧不稳定，在常温下慢慢分解，200℃时迅速分解，它比氧的氧化性更强，能将金属银氧化为过氧化银，将硫化铅氧化为硫酸铅，它还能氧化有机化合物，如靛蓝遇臭氧会脱色。臭氧在水中的溶解度较氧大，0℃和1×10帕时，一体积水可溶解0.494体积臭氧。臭氧能刺激粘液膜，它对人体有毒，长时间在含0.1ppm臭氧的空气中呼吸是不安全的。臭氧层能吸收大部分波长短的射线（如紫外线），起着保护人类和其他生物的作用，但氯气和氟化物促使臭氧分解为氧，破坏了臭氧保护层，成为人类关注的重要环境问题之一。通常都借助无声放电作用从氧气或空气制备臭氧，臭氧发生器即根据这一原理制造。利用臭氧和氧气沸点的差别，通过分级液化可得浓集的臭氧。臭氧是强力漂白剂，用于漂白面粉和纸浆，用臭氧消毒饮用水，水中只含氧，无特殊气味。它还用于污水处理。臭氧极易分解，很不稳定。它不溶于液态氧，四氯化碳等。有很强的氧化性，在常温下可将银氧化成臭氧氧化银，将硫化铅氧化成硫酸铅。臭氧可使许多有机色素脱色，侵蚀橡胶，很容易氧化有机不饱和化合物。臭氧在冰中极为稳定，其半衰期为2000年。1785年，德国人在使用电机时，发现在电机放电时产生一种异味。1840年法国科学家克里斯蒂安·弗雷德日将它确定为臭氧。在紫外线辐射下，通过电子放射或暴晒从双原子氧气可自然形成臭氧。工业上，用干燥的空气或氧气，采用5~25kv的交流电压进行无声放电制取。另外，在低温下电解稀硫酸，或将液体氧气加热都可制得臭氧。臭氧可用于净化空气，漂白饮用水，杀菌，处理工业废物和作为漂白剂。在夏季，由于工业和汽车废气的影响，尤其在大城市周围农林地区在地表臭氧会形成和聚集。地表臭氧对人体，尤其是对眼睛，呼吸道等有侵蚀和损害作用。地表臭氧也对农作物或森林有害。编辑本段臭氧的物理性质性质数据分子量47.99828沸点℃-111.9熔点℃-193临界温度℃-5临界压力atm92.3等张比容（90.2K）75.7生成热KJ/mol-144在水中的溶解度ml/100ml49.4编辑本段常用臭氧数据1、臭氧发生器的规格是按照臭氧产生的重量单位划分的。臭氧产量的单位是mg/h或g/h（毫克/小时、克/小时），即臭氧发生器工作1小时能够产生多少重量单位的臭氧。2、臭氧在空气中的浓度单位是ppm或mg/m3；臭氧在水中的浓度单位是ppm或mg/L。换算方法：在空臭氧气中时1ppm＝2.144mg/m3；在水中时，1ppm＝1mg/L。3、臭氧在大气中达到一定的浓度时就会造成环境污染。我国规定在居住环境，臭氧浓度超过0.16mg/m3时就构成空气污染；在作业场所，臭氧浓度超过0.2mg/m3时就构成污染。4、空气中的臭氧浓度达到0.02ppm时，嗅觉灵敏的人便可察觉，称之为感觉临界值，浓度在0.15ppm时为嗅觉临界值，一般人即可嗅出，这也是卫生标准点。5、在对食品厂、药厂、化妆品厂的生产车间消毒时，在车间洁净度不超过30万级时，空气中的臭氧浓度达到10-20mg/m3即可，并且要密闭作用30分钟的时间；如果同时需要对车间内已有的设备和物品消毒，臭氧浓度需要达到20-30mg/m3；如果是对10万级、万级、局部百级洁净度的车间消毒时，臭氧浓度须达到30-100mg/m3。在对包装材料进行臭氧熏蒸消毒时，消毒室/柜内空气中的臭氧浓度一般在50-200mg/m3之间；在对生鱼片、虾仁等水产品进行臭氧水浸泡消毒时，水中臭氧浓度一般在0.8-1.0ppm之间。6、常温常压混合条件下，瓶装纯净水用臭氧消毒时，通常1m3/h水需使用3g臭氧，并且水中臭氧浓度需达到或超过0.3mg/L；对瓶装矿泉水臭氧消毒时，通常1m3/h水需使用6g臭氧，并且水中臭氧浓度需达到或超过0.5mg/L。7、泳池水用臭氧消毒时，按全池水循环一次时每小时的水流量确定投放臭氧量，通常是1m3/h水使用1-2g臭氧，然后再投加少量的消毒药剂。当1m3/h泳池水使用臭氧4g或以上时，池水不再需要投加消毒药剂，并且池水会变得清澈透蓝。8、水产养殖用水臭氧消毒时，通常是按将池水的一半循环一次时，每小时的水流量来确定臭氧使用量的。淡水通常是1m3/h水使用1g臭氧，如果是海水臭氧量可提高到1.5-2g。育苗阶段时，臭氧使用量可适当降低。但不论臭氧使用量是多少，在加入过臭氧的水流回养殖池之前，水中的臭氧含量必须降低到0.05mg/L以下。编辑本段臭氧杀菌灯的应用①点亮灯后，室内污浊空气由于臭氧和紫外线的作用而渐清洁，于是此灯不断供应新鲜空气之源泉，这些电器能产生臭氧在臭氧分解时空气中的游离细菌亦被杀灭，可以防止伤风感冒及其它种种以空气为媒介的传染病，防止肝炎、结核病的传染。适用于公共场所、交通工具车厢内、中央空调内等消毒杀菌。②防臭防霉。在公共场所、卫生间内点上此灯，不但可以防臭，而且还可以杀灭苍蝇、蚊子等幼虫。在阴暗潮湿的房间内，可防止物品变霉。③在医院的手术室、无菌室内的应用。④食品卫生除杀菌消毒外，可延缓食物变质。⑤水消毒。可以杀灭水中的细菌，不产生永久性残余物质、不产生致癌物质，水无异味等优点。紫外线臭氧杀菌灯点燃后，要特别注意对人的眼睛保护，不宜照射人体。另外，有的物品不宜用紫外线臭氧杀菌灯进行消毒杀菌，因此，可以使用无臭氧紫外线杀菌灯，采用掺钛石英玻璃，在灯点亮时可以滤掉产生臭氧185nm波长的光，使该灯不产生或产生极少臭氧。编辑本段臭氧的益处与危害大气中臭氧层对地球生物的保护作用现已广为人知——它吸收太阳释放出来的绝大部分紫外线，使动植物免遭这种射线的危害。为了弥补日渐稀薄的臭氧层乃至臭氧层空洞，人们想尽一切办法，比如推广使用无氟制冷剂，以减少氟利昂等物质对臭氧的破坏。世界上还为此专门设立国际保护臭氧层日。由此给人的印象似乎是受到保护的臭氧应该越多越好，其实不是这样，如果大气中的臭氧，尤其是地面附近的大气中的臭氧聚集过多，对人类来说臭氧浓度过高反而是个祸害。臭氧是地球大气中一种微量气体，它是由于大气中氧分子受太阳辐射分解成氧原子后，氧原子又与周2000年9月6日，南极上空的臭氧层空洞围的氧分子结合而形成的，含有3个氧原子。大气中90％以上的臭氧存在于大气层的上部或平流层，离地面有10～50千米，这才是需要人类保护的大气臭氧层。还有少部分的臭氧分子徘徊在近地面，仍能对阻挡紫外线有一定作用。但是，近年发现地面附近大气中的臭氧浓度有快速增高的趋势，就令人感到不妙了。这些臭氧是从哪里来冒出来的呢？同铅污染、硫化物等一样，它也是源于人类活动，汽车、燃料、石化等是臭氧的重要污染源。在车水马龙的街上行走，常常看到空气略带浅棕色，又有一股辛辣刺激的气味，这就是通常所称的光化学烟雾。臭氧就是光化学烟雾的主要成分，它不是直接被排放的，而是转化而成的，比如汽车排放的氮氧化物，只要在阳光辐射及适合的气象条件下就可以生成臭氧。随着汽车和工业排放的增加，地面臭氧污染在欧洲、北美、日本以及我国的许多城市中成为普遍现象。根据专家目前所掌握的资料估计，到2005年，近地面大气臭氧层将成为影响我国华北地区空气质量的主要污染物。研究表明，空气中臭氧浓度引起人员一定反应的浓度为0.5-1ppm，时间长了会感到口干等不适，浓度在1-4ppm会引起人员咳嗽。原因就在于，作为强氧化剂，臭氧几乎能与任何生物组织反应。当臭氧被吸入呼吸道时，就会与呼吸道中的细胞、流体和组织很快反应，导致肺功能减弱和组织损伤。对那些患有气喘病、肺气肿和慢性支气管炎的人来说，臭氧的危害更为明显。从臭氧的性质来看，它既可助人又会害人，它既是上天赐与人类的一把保护伞，有时又像是一剂猛烈的毒药。目前，对于臭氧的正面作用以及人类应该采取哪些措施保护臭氧层，人们已达成共识并做了许多工作。但是，对于臭氧层的负面作用，人们虽然已有认识，但目前除了进行大气监测和空气污染预报外，还没有真正切实可行的方法加以解决。臭氧主要功能1、食物净化：由表及里的降解果蔬、粮食中残留的化肥、农药等有毒物质，清除肉、蛋中的抗生素、化学添加剂、激素等有害物质，杀灭海鲜中容易引起中毒的嗜盐性菌，把住病从口入关。2、饮用水净化：自来水经臭氧处理后是一种优质的生饮水。每升水只需通入O32分钟即可去除水中的余氯，杀菌、消毒、去味、去除重金属，防止致癌物质三氯甲烷的生成，增加水中含氧量，自制理想纯净的饮用水。3、消毒灭菌：将清洗后的餐饮用具放入水中通入O320分钟，可去除洗涤剂残留物，杀灭细菌、病毒，替代电子消毒柜，避免餐饮用具传染疾病。还可对衣物、毛巾、抹布、袜子等进行水介质消毒、除味。4、空气净化：将臭氧排气管挂在1.7米以上高度，排放O320--30分钟，即可有效去除室内烟尘或装饰材料的异味，降尘灭菌，增加空气含氧量，清新空气，让您在家中享受到雨后森林般清新的空气（可用于家庭、办公室、会议室、娱乐场所的除烟、除尘、消毒、去味）。5、果蔬保鲜、防霉：家庭果蔬保鲜只需往袋装果蔬中通入O32分钟，可延长保鲜期7天，也可用于菜窖防霉、果蔬运输。6、洗浴、美容、保健：洗臭氧浴在国外已成为时尚，通过臭氧浴治疗疾病已有多年历史，这是O3的又一神奇功效。经常洗臭氧浴能排除体内毒素，活化表皮细胞，消除痤疮，美白皮肤，对风湿病、皮肤病、妇科病、糖尿病及灰指甲等有良好疗效。7、养鱼、浇花：浇花、大棚蔬菜的喷灌，能避免虫害，减少农药使用量。养鱼、水产养殖，O3进入水中释放出初生态氧，消灭细菌、病毒，氧化杂质，防止水质腐坏变质，增加水中养份。8、除臭：因臭氧有很强的氧化分解能力，可迅速而彻底的消除空气中、水中的各种异味。编辑本段臭氧解除农药残留的基本原理臭氧是一种强氧化剂，农药是一种有机化合物，臭氧消毒水通过强氧化破坏有机农药的化学键，使其失去药性，同时杀灭表面的各种细菌和病毒，达到解毒目的。食堂果蔬餐具消毒机是利用臭氧的特性与性能而开发研制的一种食堂专用设备，此设备能快速杀菌、消毒除臭而且在短时间内产生高浓度臭氧水，保证食堂饭菜食用安全。此类设备一般采用臭氧杀菌灯或臭氧机实现。1、可有效降解大米、蔬菜、瓜果中的农药残留，延长保存期。2、用于餐具消毒、空气消毒、冰柜及贮藏室消毒，除异味、防霉，可有效地杀灭细菌、病毒，预防疾病的传播。臭氧是氧的同素异构体，为强氧化剂；其降低农药，去除细菌效果是氯气的1.5倍，其杀菌速度比氯气快600—3000倍。臭氧在室温下自然衰变为氧气，衰变期为15分钟到25分钟。臭氧在水中则迅速转化为“生态氧”，而且没