· 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>胺>酚>多环芳香烃>醇>醛>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 + O2→O3 · 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。 |