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什么是 臭氧?
2021-07-03  点击:1549
什么是臭氧
人类发现臭氧已经有一百年的历史。在距离地球表面15-25公里的高空,因受太阳紫外线照射的缘故,形成了包围在地球外围空间的臭氧层,这厚厚的臭氧层正是人类赖以生存的保护伞。这就是大多数人对臭氧的全部认识。人类真正认识臭氧还是在150多年以前,由德国化学家先贝因(Schanbein)博士首次提出在水电解及火花放电中产生的臭味,同在自然界闪电后产生的气味相同,先贝因博士认为其气味类似于希腊文的OZEIN(意为“难闻”),由此将其命名为OZONE(臭氧)。
臭氧,又名三原子氧,因其类似鱼腥味的臭味而得名。其分子式为O3
,是氧气的同素异形体,具有它自身的独特性质:
1.在自然条件下,一般它是淡蓝色的气体,用氧气源人工制取高浓度时,臭氧为炽白色;
2.它有一种类似雷电氰尿酸后的腥臭味;
3.在标准压力和常温下,它在水中的溶解度是氧气的13倍;
4.臭氧比空气重,是空气的1.658倍;
5.臭氧有很强的氧化力,是已知最强的氧化剂之一;
6.正常情况下,臭氧极不稳定,容易分解成氧气;
7.臭氧分子是逆磁性的,易结合一个电子成为负离子分子;
8.臭氧在空气中的半衰期一般为20-50分钟,随温度与湿度的增高而加快;
9.臭氧在水中半衰期约为35分钟随水质与水温的不同而异;
10.臭氧在冰中极为稳定,其半衰期为2000年。臭氧(O₃)又称为超氧,是氧气(O₂)的同素异形体,在常温下,它是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。臭氧主要存在于距地球表面20~35公里的同温层下部的臭氧层中。在常温常压下,稳定性较差,可自行分解为氧气。臭氧具有青草的味道,吸入少量对人体有益,吸入过量对人体健康有一定危害(不可燃,纯净物)氧气通过电击可变为臭氧。
  臭氧应用浓度按安全浓度空气、应用浓度、水中应用浓度介绍如下:
  一、 安全浓度:
  人们允许接触的臭氧浓度不大于0.2mg/m3。
  1)臭氧工业卫生标准: 国际臭氧协会: 0.1ppm,接触10小时 美 国: 0.1 ppm,接触 8小时 德、法、日 本: 0.1 ppm
  2)家用臭氧消毒柜外臭氧泄漏量不得超过0.2mg/m3(指1.5米以外),消毒一个周期后残留浓度不得大于0.3mg/m3。
  3)动物试验表明,臭氧毒性的起点浓度为0.3ppm,而人对空气中臭氧可嗅知的浓度为0.02~0.04ppm,根据臭氧对肺功能毒性的试验结果,提出1.5~2.0ppm为臭氧允许浓度的上限。卫生部规定臭氧最高允许浓度为0.3mg/m³(0.15ppm)。
  二、空气应用浓度:
  作为空气除味与杀菌,要求臭氧浓度较低,如0.25ppm(0.5mg/m³),而物品表面消毒(杀灭微生物和去除化学污染)则要求提高几十倍的臭氧浓度。
  空气应用臭氧浓度一般在1mg/m³~10mg/m³之间。温度低,湿度大则杀灭效果好,尤其是湿度,相对湿度小于45%,臭氧对空气中悬浮微生物几乎没有杀灭作用。在60%时才逐渐增强,在95%时达到最大值。
  1)用臭氧消毒食品加工车间,0.5~1.0ppm即可杀灭空气中的80%的自然菌。
  2)冷库消毒要求臭氧浓度6~10ppm,停机后封库24小时以上细菌杀灭率90%左右,霉菌杀灭率80%左右。
  3)在水果贮藏期间,可用2~3ppm的臭氧可使霉菌的生长受到抑制,贮藏期可延长一倍。
  三、水中应用浓度:
  1)水应用中臭氧溶解度在0.1mg/L~10mg/L之间。低值作为水消毒净化要求的最低浓度,高值作为“臭氧水消毒剂” 可达到的浓度值。
  2)自来水臭氧净化,国际常规标准为0.4mg/L的溶解度值,保持4分钟,即CT值为1.6。

  水中余臭氧浓度保持在0.1~0.5mg/L作用5~10min可达消毒目的。臭氧水消毒灭菌是急速的,消毒作用在瞬间发生。清水中臭氧浓度一旦达到,在0.5~1分钟内就杀死细菌,在浓度达4mg/L,在1分钟内乙肝病毒灭活率为100%。20℃条件下,水中臭氧浓度达0.43mg/L时,可将大肠杆菌100%杀灭,10℃时仅需0.36mg/L即可全部杀灭。臭氧浓度为0.25~38mg/L时,仅需几秒或几分钟完全灭活甲型肝炎病毒(HAV)。
  3)矿泉水中臭氧溶解度在0.4~0.5mg/L时,即可满足杀菌保质要求。合理的臭氧投放量为1.5~2.0mg/L。
  4)瓶装水处理应达0.3~0.5mg/L的臭氧溶解度值,要求投加臭氧应满足 1m³水2gO₃的发生量。根据实践经验,臭氧发生浓度高于8mg/L时容易达到浓度。臭氧(O₃)又称为超氧,是氧气(O₂)的同素异形体,在常温下,它是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。臭氧主要存在于距地球表面20~35公里的同温层下部的臭氧层中。在常温常压下,稳定性较差,可自行分解为氧气。臭氧具有青草的味道,吸入少量对人体有益,吸入过量对人体健康有一定危害(不可燃,纯净物)氧气通过电击可变为臭氧。  臭氧应用浓度按安全浓度空气、应用浓度、水中应用浓度介绍如下:  一、 安全浓度:  人们允许接触的臭氧浓度不大于0.2mg/m3。  1)臭氧工业卫生标准: 国际臭氧协会: 0.1ppm,接触10小时 美 国: 0.1 ppm,接触 8小时 德、法、日 本: 0.1 ppm  2)家用臭氧消毒柜外臭氧泄漏量不得超过0.2mg/m3(指1.5米以外),消毒一个周期后残留浓度不得大于0.3mg/m3。  3)动物试验表明,臭氧毒性的起点浓度为0.3ppm,而人对空气中臭氧可嗅知的浓度为0.02~0.04ppm,根据臭氧对肺功能毒性的试验结果,提出1.5~2.0ppm为臭氧允许浓度的上限。卫生部规定臭氧最高允许浓度为0.3mg/m³(0.15ppm)。  二、空气应用浓度:  作为空气除味与杀菌,要求臭氧浓度较低,如0.25ppm(0.5mg/m³),而物品表面消毒(杀灭微生物和去除化学污染)则要求提高几十倍的臭氧浓度。  空气应用臭氧浓度一般在1mg/m³~10mg/m³之间。温度低,湿度大则杀灭效果好,尤其是湿度,相对湿度小于45%,臭氧对空气中悬浮微生物几乎没有杀灭作用。在60%时才逐渐增强,在95%时达到最大值。  1)用臭氧消毒食品加工车间,0.5~1.0ppm即可杀灭空气中的80%的自然菌。  2)冷库消毒要求臭氧浓度6~10ppm,停机后封库24小时以上细菌杀灭率90%左右,霉菌杀灭率80%左右。  3)在水果贮藏期间,可用2~3ppm的臭氧可使霉菌的生长受到抑制,贮藏期可延长一倍。  三、水中应用浓度:  1)水应用中臭氧溶解度在0.1mg/L~10mg/L之间。低值作为水消毒净化要求的最低浓度,高值作为“臭氧水消毒剂” 可达到的浓度值。  2)自来水臭氧净化,国际常规标准为0.4mg/L的溶解度值,保持4分钟,即CT值为1.6。  水中余臭氧浓度保持在0.1~0.5mg/L作用5~10min可达消毒目的。臭氧水消毒灭菌是急速的,消毒作用在瞬间发生。清水中臭氧浓度一旦达臭氧到,在0.5~1分钟内就杀死细菌,在浓度达4mg/L,在1分钟内乙肝病毒灭活率为100%。20℃条件下,水中臭氧浓度达0.43mg/L时,可将大肠杆菌100%杀灭,10℃时仅需0.36mg/L即可全部杀灭。臭氧浓度为0.25~38mg/L时,仅需几秒或几分钟完全灭活甲型肝炎病毒(HAV)。  3)矿泉水中臭氧溶解度在0.4~0.5mg/L时,即可满足杀菌保质要求。合理的臭氧投放量为1.5~2.0mg/L。  4)瓶装水处理应达0.3~0.5mg/L的臭氧溶解度值,要求投加臭氧应满足 1m³水2gO₃的发生量。根据实践经验,臭氧发生浓度高于8mg/L时容易达到浓度。

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