Question

臭氧的产生方法有哪些

Answer 1

摘要：臭氧是一种存在于距地球表面20公里的臭氧层中的气体，化学式是O?，具有强氧化性，能吸收削弱对人体有害的短波紫外线。臭氧主要应用于杀菌、消毒、漂白、除臭、治病等领域，具有较高的使用价值。臭氧的产生方法主要有紫外照射法、电解法、放射化学法、介质阻挡放电法，通过这四种方法可以人为制造臭氧。下面给大家简单介绍一下臭氧的相关知识。臭氧是什么
臭氧的分子式为O?，是氧元素的一种同素异形体，有鱼腥气味的淡蓝色气体，液态呈暗黑色，固态呈蓝黑色。臭氧有强氧化性，是比氧气更强的氧化剂，可在较低温度下发生氧化反应。臭氧主要存在于距地球表面20公里的同温层下部的臭氧层中，是由大气中氧气吸收了太阳的波长小于185nm紫外线后生成的，它吸收、阻挡并削弱对人体有害的短波紫外线，防止其到达地球。
臭氧的功效与作用
1、杀菌
可以迅速而彻底的消减消除空气中、水中的病毒及细菌。据学术单位实验报告指出：水中臭氧浓度在0.05ppm时，经处理十至十几分钟，细菌灭活率在99%以上。臭氧是一种强氧化剂，灭菌过程属生物化学氧化反应。臭氧灭菌有以下3种形式：
（1）臭氧能氧化分解细菌内部降解葡萄糖所需的酶，致使TCA循环无法进行，从而导致细胞生命活动所需的ATP无法供应，使细菌灭活死亡。
（2）直接与细菌、病毒作用，破坏它们的细胞器和DNA、RNA，使细菌的新陈代谢受到破坏，导致细菌死亡。
（3）透过细胞膜组织，侵入细胞内，作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖，使细菌发生通透性畸变而溶解死亡。
2、消毒
（1）臭氧具有杀灭空气中含有的细菌和病毒，有降尘的功能，使空气清新自然，起到消除疲劳，提神醒脑的效果。
（2）臭氧与负离子共同作用有极好的果蔬保鲜功能，因此利用臭氧技术可以大大延长果蔬的保鲜、贮存时间，扩大其外运范围。另外，臭氧技术还可以用于净菜处理中的杀菌消毒。
（3）用臭氧配合紫外线照射可以将工业废水中有毒碳氢化合物氧化分解，同时去除重金属离子。这种方法在染料业废水处理中已取得95%的净化率，比传统方法提高25%。处理后的工业污水可以循环使用，避免了水土污染，节约了工业用水。
（4）具有高效、迅速杀菌作用的臭氧在医院环境消毒、术前消毒等方面大有用武之地.
（5）在饮料、果汁等生产过程中，臭氧水可用于管路、生产设备及盛装容器的浸泡和冲洗，从而达到消毒灭菌的目的。
（6）臭氧消毒具有消毒无死角，杀菌效率高，除异味，无残留、无污染的优点，方便可靠。
3、漂白
因臭氧有很强的氧化作用，所以本身就是很强的漂白剂，可应用于洗衣、食品、废水处理。
4、除臭
臭氧是一种清洁氧化剂，不会产生二次污染物，因臭氧有很强的氧化分解能力，可迅速而彻底的消除空气中、水中的各种异味。
5、治病
臭氧在临床的应用已经从最开始的治疗结肠炎，皮肤坏疽发展到今天的治疗脑中风、风湿性疾病、关节疾病、椎间盘突出症、抗自由基防衰老、急慢性肝炎、前列腺炎、压疮引起的慢性伤口、阴道炎等方面，但从治疗效果、操作技术、推广应用等方面主要体现在以下几方面：
（1）治疗椎间盘突出症
（2）治疗病毒性肝病
（3）治疗缺血缺氧疾病
臭氧的产生方法
产生臭氧的方法主要有紫外照射法、电解法、放射化学法和介质阻挡放电法。
1、紫外照射法
紫外照射法是利用紫外线照射干燥的氧气，使一部分氧分子被激活离解成氧原子，进而形成臭氧。紫外照射法产生臭氧的缺点是能耗高、臭氧浓度低，因此紫外照射法用于大量生产臭氧是不现实的，只适合于少量、低浓度要求的各种试验，如空气消毒、灭菌、除臭等，常见于消毒碗柜上使用。
2、电解法
电解法制备臭氧技术创立于1840年，主要通过采用低压直流电对水进行电解，使水在阳极-溶液界面上发生氧化反应产生臭氧。该臭氧制备装置由电解质溶液和阴阳两极构成。臭氧在阳极析出，阴极可分为两种，分别为析氢阴极和氧还原阴极。大部分臭氧发生器产生臭氧使用的就是电解法。
八十年代以前，电解液多为水内添加酸、盐类电解质，电解面积比较小，臭氧产量低，运行费用高。经过人们对极板材料、电解液与电解机理、过程方面的大量研究，电解法制臭氧技术有了很大的进步。近来发展的SPE（固态聚合物电解质）电极与金属氧化催化技术，使电解纯净水得到14%以上的高浓度臭氧。
电解法产生臭氧具有浓度较高、成份纯净、水中溶解度高、对进料空气无须进行预处理且不会产生氮氧化物；此外，该臭氧生产设备小且轻便，结构简单，无噪声、便携，因此其应用前景非常广阔。其主要缺点是能耗较大。
3、放射化学法
放射化学法是利用各种放射源核辐射离解氧分子生成臭氧。该法已有两种工艺用于工业型臭氧生产，一是氧同裂变产物接触，由辐射、氧同裂变产物及二次辐射的热碰撞产生臭氧。二是仅在辐射下生成臭氧，该方法因采用放射源其成本高、安全性差，只适用于某些特殊情况，不适合于工业大量生产。
4、介质阻挡放电法
也称无声放电法（简称DBD法）。通过交变高压电场在气体中产生电晕，电晕中的自由高能电子离解氧气分子，经碰撞聚合为臭氧分子。介质阻挡放电法具有能耗相对较低、单机臭氧产量大，气源可用干燥空气、氧气或含氧浓度较高的富氧气体等优点，因此工业上合成臭氧大多采用此法。