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臭氧应用
 
臭氧知识

· 臭氧物理性质

    臭氧(O3),以其特有的气味而得名,它是氧气(O2)的同素异形体,由三个氧原子组成,分子式为O3,分子量为48。臭氧具有极强的氧化性,其氧化还原电位仅次于氟,居第二位,灭菌后很快分解成氧气(O2),同时,臭氧具有很高的能量,在常温、常压下,易分解成为氧分子和具有强氧化力的活性氧,最后成为氧气(O2),无二次污染。臭氧的主要物理性质见下表:

 

 融点(℃)(760mmHg

 -192.5±0.4

 沸点(℃)(760mmHg

 -111.9±0.3

 临界温度(℃)

 -12.1

 临界压力(atm

 54.6

 临界体积(cm3/mol

 111

 气体密度(g/l)(0℃

 2.144

 蒸发热(J/L)(-112℃时)

 316.8

 临界密度(g/ml

 0.437

 
温度
(℃)
液体密度
g/cm3
液体蒸气压力
mmHg
温度
(℃)
液体密度
g/cm3
液体蒸气压力
mmHg

183

1.574

0.11

140

1.442

74.2

180

1.566

0.21

130

1.410

190

170

1.535

1.41

120

1.318

427

160

1.504

6.75

110

1.347

865

150

1.473

24.3

100

1.316

1605

 

臭氧气略溶于水,标准压力和温度下(STP,其溶解度比氧大13倍,比空气大25倍。

·  臭氧化学性质

臭氧的化学性质极不稳定,在空气和水中都会慢慢分解成氧气。由于臭氧分解时放出大量热量,故当其浓度在25%以上时,很容易爆炸。但一般臭氧化空气中臭氧的浓度很难超过10%,在臭氧用于饮用水处理的较长历史过程中,还没有一例关于臭氧爆炸的事例。臭氧的氧化性极强,其氧化还原电位仅次于F2,在其应用中主要应用这一特性。臭氧可以与无机物(如:亚铁、锰、硫化物、硫氰化物、氰化物、氯等)发生化学反应。臭氧可以与有机物(如:烯烃类化合物、芳香族化合物、核蛋白(氨基酸)系、有机氨、)发生反应,臭氧在下列混合物的氧化顺序为:链烃>>>多环芳香烃>>>链烷烃。

·  臭氧的生产

由于臭氧极不稳定,因此只能就地生产,制造臭氧的方法有多种,其中最为经济的大规模的生产方法是采用电晕放电法-将空气或氧气通入放电管,在电晕放电作用下氧原子重新组合成臭氧,如下式所示:

  O + O2O3

·  臭氧的应用

由于臭氧的强氧化性和不稳定性,臭氧被广泛用在杀菌消毒、除臭除味、果蔬保鲜方面。在发达国家,臭氧早已被广泛应用于食品加工、饮料生产、远洋运输及餐饮业等行业。而在我国,臭氧利用率低、起步晚,但随着人们对臭氧的认识和了解,在医药、食品、化工、纺织、造纸、印染、电子、农业等行业已广泛应用臭氧来进行消毒灭菌、脱色除味、漂白、沉淀重金属等方面。

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