臭氧是什么
臭氧的分子式為O?,是氧元素的一種同素異形體,有魚腥氣味的淡藍色氣體,液態(tài)呈暗黑色,固態(tài)呈藍黑色。臭氧有強氧化性,是比氧氣更強的氧化劑,可在較低溫度下發(fā)生氧化反應。臭氧主要存在于距地球表面20公里的同溫層下部的臭氧層中,是由大氣中氧氣吸收了太陽的波長小于185nm紫外線后生成的,它吸收、阻擋并削弱對人體有害的短波紫外線,防止其到達地球。
臭氧的功效與作用
1、殺菌
可以迅速而徹底的消減消除空氣中、水中的病毒及細菌。據(jù)學術單位實驗報告指出:水中臭氧濃度在0.05ppm時,經處理十至十幾分鐘,細菌滅活率在99%以上。臭氧是一種強氧化劑,滅菌過程屬生物化學氧化反應。臭氧滅菌有以下3種形式:
(1)臭氧能氧化分解細菌內部降解葡萄糖所需的酶,致使TCA循環(huán)無法進行,從而導致細胞生命活動所需的ATP無法供應,使細菌滅活死亡。
(2)直接與細菌、病毒作用,破壞它們的細胞器和DNA、RNA,使細菌的新陳代謝受到破壞,導致細菌死亡。
(3)透過細胞膜組織,侵入細胞內,作用于外膜的脂蛋白和內部的脂多糖,使細菌發(fā)生通透性畸變而溶解死亡。
2、消毒
(1)臭氧具有殺滅空氣中含有的細菌和病毒,有降塵的功能,使空氣清新自然,起到消除疲勞,提神醒腦的效果。
(2)臭氧與負離子共同作用有極好的果蔬保鮮功能,因此利用臭氧技術可以大大延長果蔬的保鮮、貯存時間,擴大其外運范圍。另外,臭氧技術還可以用于凈菜處理中的殺菌消毒。
(3)用臭氧配合紫外線照射可以將工業(yè)廢水中有毒碳氫化合物氧化分解,同時去除重金屬離子。這種方法在染料業(yè)廢水處理中已取得95%的凈化率,比傳統(tǒng)方法提高25%。處理后的工業(yè)污水可以循環(huán)使用,避免了水土污染,節(jié)約了工業(yè)用水。
(4)具有高效、迅速殺菌作用的臭氧在醫(yī)院環(huán)境消毒、術前消毒等方面大有用武之地.
(5)在飲料、果汁等生產過程中,臭氧水可用于管路、生產設備及盛裝容器的浸泡和沖洗,從而達到消毒滅菌的目的。
(6)臭氧消毒具有消毒無死角,殺菌效率高,除異味,無殘留、無污染的優(yōu)點,方便可靠。
3、漂白
因臭氧有很強的氧化作用,所以本身就是很強的漂白劑,可應用于洗衣、食品、廢水處理。
4、除臭
臭氧是一種清潔氧化劑,不會產生二次污染物,因臭氧有很強的氧化分解能力,可迅速而徹底的消除空氣中、水中的各種異味。
5、治病
臭氧在臨床的應用已經從最開始的治療結腸炎,皮膚壞疽發(fā)展到今天的治療腦中風、風濕性疾病、關節(jié)疾病、椎間盤突出癥、抗自由基防衰老、急慢性肝炎、前列腺炎、壓瘡引起的慢性傷口、陰道炎等方面,但從治療效果、操作技術、推廣應用等方面主要體現(xiàn)在以下幾方面:
(1)治療椎間盤突出癥
(2)治療病毒性肝病
(3)治療缺血缺氧疾病
臭氧的產生方法
產生臭氧的方法主要有紫外照射法、電解法、放射化學法和介質阻擋放電法。
1、紫外照射法
紫外照射法是利用紫外線照射干燥的氧氣,使一部分氧分子被激活離解成氧原子,進而形成臭氧。紫外照射法產生臭氧的缺點是能耗高、臭氧濃度低,因此紫外照射法用于大量生產臭氧是不現(xiàn)實的,只適合于少量、低濃度要求的各種試驗,如空氣消毒、滅菌、除臭等,常見于消毒碗柜上使用。
2、電解法
電解法制備臭氧技術創(chuàng)立于1840年,主要通過采用低壓直流電對水進行電解,使水在陽極-溶液界面上發(fā)生氧化反應產生臭氧。該臭氧制備裝置由電解質溶液和陰陽兩極構成。臭氧在陽極析出,陰極可分為兩種,分別為析氫陰極和氧還原陰極。大部分臭氧發(fā)生器產生臭氧使用的就是電解法。
八十年代以前,電解液多為水內添加酸、鹽類電解質,電解面積比較小,臭氧產量低,運行費用高。經過人們對極板材料、電解液與電解機理、過程方面的大量研究,電解法制臭氧技術有了很大的進步。近來發(fā)展的SPE(固態(tài)聚合物電解質)電極與金屬氧化催化技術,使電解純凈水得到14%以上的高濃度臭氧。
電解法產生臭氧具有濃度較高、成份純凈、水中溶解度高 、對進料空氣無須進行預處理且不會產生氮氧化物;此外,該臭氧生產設備小且輕便,結構簡單,無噪聲、便攜,因此其應用前景非常廣闊。其主要缺點是能耗較大。
3、放射化學法
放射化學法是利用各種放射源核輻射離解氧分子生成臭氧。該法已有兩種工藝用于工業(yè)型臭氧生產,一是氧同裂變產物接觸,由輻射、氧同裂變產物及二次輻射的熱碰撞產生臭氧。二是僅在輻射下生成臭氧,該方法因采用放射源其成本高、安全性差,只適用于某些特殊情況,不適合于工業(yè)大量生產。
4、介質阻擋放電法
也稱無聲放電法(簡稱DBD法)。通過交變高壓電場在氣體中產生電暈,電暈中的自由高能電子離解氧氣分子,經碰撞聚合為臭氧分子。介質阻擋放電法具有能耗相對較低、單機臭氧產量大,氣源可用干燥空氣、氧氣或含氧濃度較高的富氧氣體等優(yōu)點,因此工業(yè)上合成臭氧大多采用此法。
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