咨询热线：15610302799
臭氧知识 ～臭氧基础知识
概述 : 臭氧的称谓同它的独特气味早记载于荷马（ Homer) 的长诗 " 伊里亚德和奥德赛 ”（ Iliad and Odyssey)里，他注意了伴随雷电产生的这种气味，并把他的印象写了进去。因此在圣经第 12 章奥德赛第 417节里，有丘比特（Jupiter) 用雷电击船，船内 “完全充满了硫黄臭味 ” 。
1785 年德国物理学家冯·马鲁姆（Van Marum)用他的大功率电机进行试验时发现，当空气流过一串电火花时，就产生一种特殊的气味。克鲁伊克仙克（Cruikshank)1801 年观察到水电解过程中在阳产生同样气味的气体。
1840 年荷兰的科学家舒贝因（Schonbein)向慕尼黑科学院提交的一份备忘录中宣告了臭氧的发现，他在电解和火花放电试验过程中曾闻到一种独特的气味，他还指出，在闪电过后亦可闻到同样的气味。舒贝因断定这是一种新物质产生的气味，他把它命名为“Ozone”( 臭氧 ) ，取自希腊字 “Ozein” 一词，意为“ 难闻 ” 。
1845 年，德 · 拉 · 里韦（De La Rive) 和马里亚斯（Marignac) 通过用纯氧电火花作用获得了臭氧。 1848 年亨特（ Hunt)根据当时所了解的臭氧的性质得出他的判断，预言臭氧为三个原子氧。1860 年安德鲁（Andrew)和泰特（Tait)发现氧气在转化为臭氧的过程中体积减少。然而当臭氧转化为氧气时恢复到原有的体积，同时还发现少量的汞或金属银具有分解臭氧的能力。
1866 年索雷特（Soret)利用通过电解得到臭氧和氧的混合气体进行试验，断定臭氧的密度是氧的1.5倍。为验证此结论，索雷特测定了臭氧向空气中扩散的速率，并将其与同一方法测定得的二氧化碳扩散速率相比。估算出臭氧与二氧化碳的密度比，发现它存在着与 CO2: O3 ＝ 44:48 完全一致的关系。
1857 年，冯 · 西门斯（Von Siemens)研制出了臭氧发生管，臭氧技术有了很大进步。这种类型的臭氧发生器，成为当时大量应用的放电臭氧发生器的原型。西门斯 第 一台臭氧发生器基本上是由两根玻璃管构成的，外管外壁和内管内壁均用锡箔覆盖，空气原料气流从环状空间通过。内管内壁和外管外壁的金属表面联结到电感线圈或电机接线柱上。用这种装置，干燥氧气的3 ％～ 8 ％可能转化为臭氧。布罗迪（Brodie) 和伯塞乐（Bertholet)采用此种设备的改型，他们都用电解液取代金属电级给臭氧发生过程起到一定的冷却作用。
1868 年霍尔曼（ Hollman ）研究了臭氧的热化学特性。把不同的气体（H2 和C2H2）在纯氧气体中燃烧时所释放出的热，与同一气体在臭氧气体中燃烧时所产生的热量相比较，发现有臭氧存在时释放的热量总要大一些。由于知道O3 /O2混合气体浓度（1 ％～ 2 ％质量）以及臭氧存在时放出的热量，就能计算出每克臭氧变成氧气所放出的热量。他求出分解臭氧产生 17.064kcal/mol(1kcal=4.18kJ ，下同 )。这大约是目前采用值的一半。此后 1876 年伯塞乐测定得出值为29.6kcal/mol 。
1908 年杨（ Jahn ）求出的值为 34.0kcal/mol。由于臭氧是一种吸热化合物，使人们试图用热工艺来设计臭氧发生器，但这一设想由于臭氧在高温下快速分解而告失败。气态臭氧的自然分解在室温下需要数小时，然而当臭氧溶于水时将以较快速度分解，分解时间一般以分钟计。在水中臭氧的稳定性受水质的影响很大。蒸馏水中臭氧的半衰期大约为25min ，但在二次蒸馏水中，即使在 20℃ 下，经过 80min 也只有 10％的臭氧分解，若在水温接近 0℃ 臭氧变得很稳定。由于臭氧在水溶液中分解率的差异，有关臭氧在水中溶解度值亦逐步确定。 1873 年舍内（ Schone) 得出溶解度值为 0.366L/L （ 18℃ ）。 1874 年卡里乌斯（Carius) 得出值是 0.834 （ 1℃ ）， 1894 年梅尔弗特（ Mailfert ）求出以下值：
温度 /℃0 11.8 15 19 27 40 50 60
溶解度 /(L/L) 0.64 0.50 0.456 0.381 0.27 0.112 0.031
0.00以上溶解度值大约为氧气的 10 ～ 15 倍。因低温对臭氧稳定性的影响很大，所以在低温条件下产生臭氧的工艺研究引起人们的重视。豪特福伊勒（ Hautefeuille) 和夏皮斯（ Chappuis)在级低温度下通过氧气放电得到高浓度臭氧，在 0℃ 下得到含量为 14.9 ％（质量）的臭氧，在 -23℃ 下臭氧浓度为 21.4 ％。后 来通过 -100℃ 下对富臭氧氧气气体施加 125atm （ 1atm=0.1MPa) 压力，成功地生产出液态臭氧，为深靛蓝色液体。气态臭氧须在持续冷却地条件下慢慢加压，否则会发生爆炸。
1887 年奥尔左斯基（ Olszeuski) 测定了臭氧的沸点，在 -106 ～ -109℃ 范围内， 1898 年鲁斯特（ Troost) 测定为 -111.9℃ 。现在臭氧沸点值采用的是 -111.9℃ 。
臭氧消毒的特点
1．高 效 性。由于臭氧是气体，通过气体弥漫它无孔不入，包容性好，克服了紫外线灭菌存在的诸多死角的特点，可以达到全方面快速 高 效的消毒灭菌目的。不仅如此，同时还具有很强的除霉、腥、臭等众多异味的功能。
2．高洁净性。臭氧快速自然分解为羟基与氧的特性。是臭氧作为消毒灭菌剂的独特优点，在消毒氧化过程中不存在任何残留物，解决了其他消毒剂在消毒使用中而产生的二次污染问题，同时又省去了消毒结束后的再次清洁。
3．方便性。臭氧灭菌装置一般安装在洁净室内和空气净化系统中。根据所需的灭菌浓度及时间进行灭菌装置的设置，操作使用十分方便。
4．经济性。通过在一些相关行业的使用及运行比较，臭氧消毒方法与其他消毒方法相比，具有更强的经济效益和社会效益。应用比较成功的有：对管道容器的消毒，利用 中 央空调净化系统对洁净区的消毒以及制药企业用水消毒。而臭氧消毒却避免的其他消毒方法产生的再污染。节省再次清洁的珍贵水资源。
提取臭氧的主要方法
目前主要有两种方法：①电晕法 ②水解法
电晕放电法就是模仿自然界雷电产生臭氧的方法，以空气为原料，通过人为的高压电场作用产生电晕放电，该过程就是臭氧产生的过程。目前市场上运用比较多的就是电晕法技术。此技术在制取过程中产生对人体有害的氮氧化物（NOX） 和电磁波污染。
水解式臭氧发生方法是目前先进的臭氧制取技术，与其他方法完全不同。它以水为原料，用低压直流电电解去离子水，使水在特制的电级阳级区失去电子，表面形成羟基自由基。从而使产生出来的臭氧浓度高达25％，能完全满足消毒需要，并不产生任何有害物质，同时产生对人体有益的氧气。与电晕法相比，有它独特的优势。也是当今纯度浓度高的臭氧制取技术。
