臭氧的简单介绍

1、何谓臭氧：
臭氧是由三个原子氧(O)结合而成的一个分子(O3)。臭氧又名超氧或强氧，分子符号O3，英文名称OZONE；其浓度高时呈淡蓝色，最早为西元1785年，德人Van Marum于雷雨后，发现空气特别清新，因其具有独特草鲜味，而知其存在。至西元1840年，德人SchorBein 以「OZONE」命名之。「OZONE」具有新鲜空气的意思。
2、臭氧物理性质：
臭氧密度ρ=2.144g/I,，空气密度=1.293 g/I。臭氧分子量48，空气分子量29。所以臭氧比空气重。臭氧在水中的溶解度大约是氧的10-15倍，在水中和空气中稳定性都比较差。臭氧易分解，常温下臭氧的半衰期为30分钟，一个小时的衰退率为61%，在1%的臭氧水溶液中半衰期为16分钟，且温度越高，湿度越大，半衰期越短。所以臭氧不易贮存，需边生产边用。
3、臭氧化学性质：
当臭氧产生时，臭氧分子结构中的第三个原子氧会不断的从此结构中游离或逸出，当逸出时，会于瞬间产生极大的杀菌、解毒、漂白、脱臭等氧化作用。臭氧如果未与其他物质产生氧化反应，即会自行分解为纯氧(O2)。臭氧之性质比氧(O2)活泼，氧化能力仅次于氟，杀菌力为氯的3000倍。臭氧能短时间内将空气及水中的浮游细菌消灭，并能中和、分解各种有毒物质，去除一切恶臭，并能漂白澄清水中污染杂质。
3.1杀菌消毒
臭氧是一种极强的气体氧化剂和杀菌、消毒剂，可有效地使微生物细胞由外及内产生多种氧化反应，直接破坏其核糖核酸(RNA)或脱氧核糖核酸（DNA）物质，彻底杀灭细菌、霉菌类微生物。臭氧首先作用于细胞膜，使膜构成成分受损伤，导致新陈代谢障碍，并抑制其生长，臭氧在渗透的同时，直到渗透到膜内组织并破坏其结构。因为在高湿度下细胞膜膨胀变薄，其组织很容易被臭氧破坏，臭氧杀菌时间短，效果明显。空气中、水中、物体表面均可用到。
3.2与无机物反应
除铂、金、铱、氟以外，臭氧几乎可氧化元素周期表中的所有元素反应。臭氧可与K、Na反应生成氧化物或过氧化物，在臭氧化物中的阴离子O3实质上是游离基。臭氧可以将过渡金属元素氧化到较高或最高氧化态，形成更难溶的氧化物，人们常利用此性质把污水中的Fe2+、Mn2+及Pb、Ag、Cd、 Hg、Ni等重金属离子除去。此外，臭氧也是助燃剂，可燃物在臭氧中燃烧比在氧气中燃烧更加猛烈，可获得更高的温度。应用到脱色、除臭、去除水中重金属等。
举例:
A、臭氧与亚铁的反应：2Fe+O3→Fe2O3
B、臭氧与硫化物的反应：H2S+O3→SO2+H2O

3.3与有机物反应
臭氧与有机物以三种不同的方式反应：一是普通化学反应；二是生成过氧化物；三是发生臭氧分解或生成臭氧化物。如有害物质二甲苯与臭氧反应后，生成无毒的水及二氧化碳。所谓臭氧分解是指臭氧在与极性有机化合物的反应，是在有机化合物原来的双键的位置上发生反应，把其分子分裂为二。臭氧的氧化作用导致不饱和的有机分子的破裂为二。使臭氧分子结合在有机分子的双键上，生成臭氧化物。臭氧化物的自发性分裂产生一个羧基化合物和带有酸性和碱性基的两性离子，后者不稳定，由于臭氧的氧化力极强，不但可以杀菌，而且还可以除去水中的色味等有机物，这是它的优点，然而它的自发性分解性、性能不稳，只能随用随生产，不适于储存和输送，这是它的缺点。当然，如果从净化水和净化空气的角度来看，由于其分解快而没有残留物质存在，又可以说成是臭氧的一大优点。应用到脱色、除臭、保鲜、化学实验等。
例：臭氧保鲜，与乙烯（C2H4）反应：H2C-CH2+2O3→2CO2+2H2O
4、臭氧安全性能
臭氧具有强氧化性，臭氧是强氧化性气体，是无毒气体，所谓的有毒，实际上是臭氧被人体大量吸入之后对人体呼吸道破坏严重而导致的“臭氧事故”。空气中能被嗅觉感触到的浓度为0.02ppm，允许工人长期（8小时）在臭氧环境中工作的浓度最高为0.15ppm，臭氧对人体有伤害的浓度为≥2ppm。