1. 臭氧是如何被发现的? 1785 年,德国人在使用电机时,发现在电机放电时产生一种异味。 1840 年法国科学家沈彬( Schonbein )将此异味确定为 O 3, 而命名为 ozone( 臭氧) 。自此以后,欧洲的科学家率先开始研究臭氧的特性和功用,发现其广谱的灭菌效果后,开始在工业生产中广泛应用。其中瑞典一家牛肉公司用臭氧对牛肉存储保鲜,自 1870 年开始,一直沿用至今。自然界中臭氧是广泛存在的,只是不同条件下浓度差别很大,不易被人察觉而已。现在人们普遍了解的大气臭氧层,是阻挡太阳紫外线的天然屏障,它是由太阳光的一种特定波长光谱的光照射后产生的。雷雨过后人们会呼吸到一种特殊的清新味道,实际就是因为闪电(高压放电)电离空气中的氧气形成臭氧。森林中,旅游地带,空气格外清新,是因植物在吸收 CO 2 过程中制造了氧[O] ,氧原子在组成过程中,部分形成 O 2 (我们呼吸的氧气) ,一部分形成 O 3 (臭氧)。 2. 什么是臭氧? 臭氧(ozone ,O 3) 常温下为无色气体,有一股特殊的草腥味,有极强的氧化能力,稳定性极差, 常温下可自行分解为氧,通常以稀薄的状态混合于大气中。与氧气比较,臭氧比重大、有味、有色、易溶于水、易分解。由于臭氧( O 3 )是由一个氧分子携带一个氧原子组成,决定了它只是一种暂存形态,携带的氧原子除氧化用掉外,剩余的又组合为氧气(O 2 )进入稳定状态。所以臭氧消毒过程中没有二次污染产生,给人类的环保需求雪中送炭,这是臭氧技术应用的最大优越性。臭氧的半衰期仅为 30-60min , 由于它不稳定、易分解, 无法作为一般的产品贮存, 因此需在现场制造。用空气制成臭氧的浓度一般为 10-20mg/L, 用氧气制成臭氧的浓度为 20-40mg/L 。 3. 臭氧的杀菌原理是什么? 臭氧是一个氧分子(O 2) 携带一个氧原子(O 3) 组成, 所以它是氧气的同素异形体。分子结构呈三角形, 键角 116 o, 分子量 48, 气体密度(0℃, g/L ) , 液体密度( -150 ℃, g/L ) , 熔点-193 ℃, 沸点-112 ℃。 100ml 水中溶解 (25 ℃) ,溶解度是氧气的 10倍。短波光辐射能使空气中的氧转变成臭氧。臭氧具有极强的氧化性, 被世界公认是一种广谱高效杀菌剂, 它在水中的氧化还原电位为 , 仅次于氟( ), 其氧化能力高于氯( ) 和二氧化氯( )。其氧化能力高于氯一倍, 杀菌比氯快 600-3000 倍,比紫外线快 3000 倍, 它能破坏分解细菌的细胞壁, 很快地扩散透进细胞内, 氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶等,也可以直接与细菌、病毒发生作用,破坏细胞、核糖核酸( RNA ), 分解脱氧核糖核酸( DNA )、 RNA 、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物, 使细菌的代谢和繁殖过程遭到破坏。细菌被臭氧杀死是由细胞膜的断裂所致,这一过程被称为细胞消散,是由于细胞质在水中被粉碎引起的,在消散的条件下细胞不可能再生。应当指出,与次氯酸类消毒剂不同, 臭氧的杀菌能力不受 PH 值变化和氨的影响,其杀菌能力比氯大 600-3000 倍,它的灭菌、消毒作用几乎是瞬时发生的, 在水中臭氧浓度达到 0.
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