臭氧是什么东西
臭氧(O?)又称为超氧,是氧气(O?)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 。臭氧主要分布在10~50km高度的平流层大气中,极大值在20~30km高度之间 。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 。
什么是臭氧?氧气是地球上的人类及动植物赖以生存不可或缺的要素之一 。可是大家知道吗,另有一样东西一直在默默地为我们在地球上的生存、延续和发展提供着有效的保护,像一张保护伞在距地面15-25公里的大气层外吸收太阳的强烈紫外线辐射,为我们提供宜居的生活环境,这就是由臭氧构成的臭氧层 。
氧(O2)是由两个氧分子构成的元素,而臭氧(O3)则是由三个氧分子构成,就像是氧的“亲兄弟” 。臭氧是氧分子受到紫外线的电离作用而成的产物,因其特有的鱼腥味而得此“芳名”,有时也称为三原子氧或超氧 。
臭氧具有极强的氧化性和杀菌性能,是自然界最强的氧化剂之一,在水中氧化还原电位仅次于氟 。在实际使用中,臭氧呈现出突出的杀菌、消毒、降解农药的作用,是一种高效广谱杀菌剂 。
臭氧可使细菌、真菌等菌体的蛋白质外壳氧化变性,可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等 。对常见的大肠杆菌、粪链球菌、金黄色葡萄球菌等的杀灭率在99%以上,臭氧还可以杀灭肝炎病毒、感冒病毒等,而健康的细胞具有强大的平衡酶系统,因而臭氧对健康细胞无害 。
臭氧可对空气进行杀菌和净化,在室内空气中弥漫快而均匀,消毒无死角 。可预防疾病交叉感染,清除卧室、客厅、厨房、卫生间等处的异味 。臭氧气体对室内的被褥、衣物、地毯、衣柜、鞋柜、钱币等具有杀菌、消毒、防霉、除尘螨的功效 。
臭氧最有效的利用方式是将其溶解于水,臭氧水的氧化能力是氯的两倍以上,杀菌速率是氯的600倍以上 。臭氧水可对妇女、儿童使用的内衣、内裤、尿布、包被等进行杀菌消毒处理,起到特别明显的保健作用 。臭氧水可对瓜果蔬菜、肉类进行杀菌消毒,防腐保鲜,清除异味 。同时具有降解瓜果、蔬菜表面残留含磷农药的功能 。臭氧水可以清洁皮肤、保养皮肤,减轻化妆品对皮肤的刺激 。利用臭氧水冷敷、浸泡烫伤、割伤、撞伤,可加速伤口愈合,防止感染 。利用臭氧水洗泡,可以防止皮肤病及真菌引起的脚气类疾病,利用臭氧水洗头可以清除头发毛细孔处的污垢,减少掉发 。
多年来臭氧产品被广泛用于家庭、医院、宾馆、饭店、美容美发、公共卫生间、食品加工业、学校、幼儿园、敬老院、办公室、娱乐场所、工业、农业、渔业、养殖业、环保等领域 。
臭氧发生器的工作原理
按臭氧产生的方式划分,目前的臭氧发生器主要有三种:高压放电式、紫外线照射式和电解式 。
一、高压放电式臭氧发生器
该类臭氧发生器使用一定频率的高压电流制造高压电晕电场,使电场内或电场周围的氧分子发生电化学反应,从而制造臭氧 。
这种臭氧发生器具有技术成熟、工作稳定、使用寿命长、单机臭氧产量可达1Kg/h以上等优点,是国内外相关行业使用最广泛的臭氧发生器 。
在高压放电式臭氧发生器中又分为以下几种类型:
1、按发生器的高压电频率划分,有工频(50-60Hz)、中频(400-1000Hz)和高频(1000Hz)三种 。工频发生器由于体积大、功耗高等缺点,目前已基本退出市场 。中、高频发生器具有体积小、功耗低、臭氧产量大等优点,是现在最常用的产品 。
2、按使用的气体原料划分,有氧气型和空气型两种 。氧气型通常是由氧气瓶或制氧机供应氧气,而瓶装或制氧机的氧气纯度都在90%以上,所以氧气型发生器的臭氧浓度较高 。空气型通常是使用洁净干燥的压缩空气作为原料,由于空气中的氧气含量只有21%,所以空气型发生器产生的臭氧浓度相对较低 。
二、紫外线式臭氧发生器
该类臭氧发生器是使用特定波长(185mm)的紫外线照射氧分子,使氧分子分解而产生臭氧 。由于紫外线灯管体积大、臭氧产量低、使用寿命短,所以这种发生器使用范围较窄,常见于消毒碗柜上使用 。
三、电解臭氧发生器
目前国内外技术比较成熟并广泛使用的是PEM(聚合物电解膜)电解臭氧发生器 。这种发生器将低压直流电导通特制的固态膜电极正负两极的去离子水,使水在特制的阳极界面上失去电子使氢氧分离,氧在高密度电流作用下获得能量并聚合成臭氧 。这种发生器能制取高纯度(100%)高浓度(20%)的臭氧,制造成本低,使用和维修简单 。但由于有臭氧电极体积小,臭氧产量无法做大、其用途范围受到限制 。
此外,最近上市了一种无需PEM聚合物电解膜并以自来水为原料的新型电解臭氧发生器,这种产品直接将低压直流电导通阴阳电极,把水分子的氢氧分子电解为氢和臭氧,氢以大气泡形式排放,臭氧以微细气泡形式充分溶存在水中得以利用 。这种臭氧发生器产生的臭氧比较纯净,臭氧浓度可控,电极结构简单、直接将廉价的自来水电解为臭氧水,使用成本低,非常方便于制作家用消毒设备,普及应用的前景非常广阔 。
臭氧的安全性
臭氧在常温下可以自行还原为氧气,在常温常态常压的空气中分解半衰期约为15~30分钟 。臭氧在水溶液中的分解速度比其在气相中的分解速度快,其在水中分解半衰期与温度及pH值有关 。由于臭氧反应后的产物是氧,所以臭氧是高效的无二次污染的氧化剂 。利用臭氧作为消毒剂灭菌不存在任何残留物质,解决了消毒剂消毒时残留的二次污染问题,同时省去了消毒后的再次清洁 。
臭氧在低空大气中的存在主要是紫外线激活空气中的一部分氧气而产生,当空气中臭氧含量超过0.02ppm时我们就能闻到其气味,随着浓度的提高臭氧气味增大 。在良好的空气状态下,有紫外光作用所产生的臭氧浓度无法达到1mg/L以上的量级,相反对人体的健康会带来好处 。
注:文章来源网络
什么是 臭氧?臭氧(O?)又称为超氧,是氧气(O?)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2gO?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 。
什么是臭氧?
臭氧为淡蓝色气体,1840年由德国人发现并命名 。臭氧是氧气的一种同素异形体,化学式是O3,式量47.998,有鱼腥气味的淡蓝色气体 。臭氧有强氧化性,是比氧气更强的氧化剂,属强氧化剂,具有广谱杀微生物作用,其杀菌速度较氯快300~600倍,臭氧不稳定,可自行分解成氧 。如能将银氧化成过氧化银,将硫化铅氧化成硫酸铅、跟碘化钾反应生成碘 。过去,该化合物产生有一定难度,且无法保存,杀菌应用受到限制 。可在较低温度下发生氧化反应,
臭氧的空间构型呈V型 。
在臭氧分子的构型中,三个原子以一个氧原子为中心,与另外两个氧原子分别构成共价键,中心的氧原子sp2杂化,其中包含一对孤电子对 。
中间的氧原子就提供两个电子,旁边两个氧原子各提供一个电子,两个杂化轨道和另外两个配位原子组合形成两个sp2-p西格玛键,还剩余一个杂化轨道不参与成键,未杂化的p轨道就与平行的两个氧原子上的p轨道形成了三中心四电子的特殊化学键,叫作派键 。这时,三个氧原子均等地享用这四个电子,由此形成了臭氧的空间构型,即V型 。
O原子以sp2杂化轨道形成离域π键(三中心四电子体) 。分子形状为V形 。极性分子 。臭氧分子中心O原子采取SP杂化,和两个端位的O原子形成两个σ键,另外中心O原子和配位O原子都有p轨道,共有4个电子小于轨道数的两倍6,满足上述条件即可形成离域Ⅱ34键 。
臭氧可以净化饮用水、净化空气,能清除餐具上的细菌残留,达到消毒杀菌的功效 。清洗衣服时,利用臭氧进行水介质消毒,可以很好的祛除衣物上的臭味 。臭氧可以吸收太阳光中对人体有害的辐射,使人类避开紫外线造成的伤害
臭氧是什么东西?臭氧在常温下,是一种有特殊臭味的蓝色气体 。
臭氧主要存在于离地面20千米到25千米高空的平流层中,它能够吸收对人体有害的短波紫外线,防止其到达地球 。紫外线会破坏包括DNA在内的生物分子,增加患皮肤癌、白内障的概率,而且和许多免疫系统疾病有关 。
什么是臭氧臭氧是天然存在于大气中,看不见的代表性空气污染物 。由于有一种特殊的气味而得名,大气层分为四层,对流层、平流层、中间层和散逸层 。而臭氧在大气中有90%存在于大气层的上部或平流层 。在平流层中的臭氧可以阻挡由太阳照射到地面的高能量的紫外辐射,进而成为地球生命系统的保护层 。但是近些年来由于夏季空调、冰箱等释放氟氯烃类而导致平流层臭氧层破坏,形成了臭氧层空洞,地面受到的紫外辐射强度增高,进而导致皮肤癌发病率增高 。而在平流层中可以起到保护作用的臭氧一旦进入到近地层就变成了空气的六大污染物之一 。而近地表的臭氧主要是由于挥发性有机物和氮氧化物在阳光照射下发生光化学反应形成的 。
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