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臭氧消毒

發(fā)布日期：2016/03/09

一、臭氧的性質(zhì)
1.臭氧的物理性質(zhì)
臭氧（O₃)是氧（O₂）的同素異形體。通常情況下，臭氧是無(wú)色氣體，當(dāng)濃度大于15%時(shí)，呈現(xiàn)淡藍(lán)色。臭氧的密度是2.14g/L，沸點(diǎn)是-111.9℃，熔點(diǎn)是-193℃。臭氧具有刺激性腥臭味，當(dāng)空氣中臭氧濃度大于0.15ppm時(shí)，一般人能夠聞到臭氧的味道。臭氧易溶于水，理論上在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下臭氧的飽和溶解度可達(dá)570mg/L，但是實(shí)際上它的溶解度甚小，因?yàn)楦鶕?jù)亨利定律，其溶解度與體系中的分壓和總壓成比例。臭氧在空氣中的含量極低（約0.02ppm），故分壓也極低，那就會(huì)迫使水中臭氧從水和空氣的界面上逸出，使水中臭氧濃度總是處于不斷降低狀態(tài)。

臭氧很不穩(wěn)定，在常溫下即可分解為氧氣，在含有雜質(zhì)的水溶液中臭氧迅速分解，在大氣中半衰期50min（常溫），在蒸餾水中的半衰期為 20min（20℃），臭氧在水中氧化還原電位為2.07V，氧化能力高于氯、二氧化氯。臭氧是僅次于氟(F)的強(qiáng)氧化劑。臭氧的氧化作用導(dǎo)致不飽和的有機(jī)分子的破裂，使臭氧分子結(jié)合在有機(jī)分子的雙鍵上，生成臭氧化物。臭氧化物的自發(fā)性分裂產(chǎn)生一個(gè)羧基化合物和帶有酸性和堿性基的兩性離子，后者是不穩(wěn)定的，可分解成酸和醛。
2.臭氧的化學(xué)性質(zhì)
臭氧具有很強(qiáng)的氧化性，除鉑、金、銥、氟以外，臭氧幾乎可與元素周期表中的所有元素反應(yīng)。臭氧可與K、Na 反應(yīng)生成氧化物或過(guò)氧化物，在臭氧化物中的陰離子O3實(shí)質(zhì)上是游離基。臭氧可以將過(guò)渡金屬元素氧化到較高或最高氧化態(tài)，形成更難溶的氧化物，人們常利用此性質(zhì)把污水中的Fe²⁺、Mn²⁺及 Pb、Ag、Cd、Hg、Ni 等重金屬離子除去。此外，可燃物在臭氧中燃燒比在氧氣中燃燒更加猛烈，可獲得更高的溫度。
二、臭氧的滅菌機(jī)理
臭氧殺菌機(jī)理是以其強(qiáng)氧化作用破壞微生物膜的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)殺菌作用。臭氧首先作用于細(xì)胞膜，使膜構(gòu)成成份受損傷而導(dǎo)致新陳代謝障礙，臭氧繼續(xù)滲透穿透膜而破壞膜內(nèi)脂蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞的通透性，導(dǎo)致細(xì)胞溶解、死亡。而臭氧滅活病毒則認(rèn)為氧化作用直接破壞其核糖核酸RNA或脫氧核糖核酸DNA物質(zhì)而完成的。
三、臭氧的主要功能
殺菌：可以迅速而徹底的消減消除空氣中、水中的病毒及細(xì)菌。據(jù)學(xué)術(shù)單位實(shí)驗(yàn)報(bào)告指出：水中臭氧濃度在0.05ppm時(shí)，經(jīng)處理十至十幾分鐘，細(xì)菌滅活率在99%以上。
解毒：由于工商業(yè)的發(fā)展與高度物質(zhì)文明享受，在生活中到處充滿各種對(duì)人體有害的物質(zhì)：例如：一氧化碳、農(nóng)藥、重金屬、化肥、有機(jī)物、臭味、色素等等，經(jīng)臭氧處理后，都會(huì)分解成對(duì)人體無(wú)害的安全物質(zhì)。
保鮮：美、日及歐洲先進(jìn)國(guó)家，已大量將臭氧應(yīng)用在各種食品的儲(chǔ)存上，可以延長(zhǎng)食品的貯藏期及降低腐壞率，以降低損失、提高利潤(rùn)。
漂白：因臭氧有很強(qiáng)的氧化作用，所以本身就是很強(qiáng)的漂白劑，可應(yīng)用于洗衣、食品、廢水處理。
除臭：因臭氧有很強(qiáng)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。
四、臭氧的應(yīng)用
在現(xiàn)階段，臭氧技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面：①飲用水、工業(yè)廢水、生活污水、游泳池水處理和醫(yī)院污水處理；②食品行業(yè)和制藥行業(yè)醫(yī)學(xué)中的空氣殺菌消毒及原料、加工器具和場(chǎng)地的清洗消毒；③水果、蔬菜和食品的保鮮和運(yùn)輸；④醫(yī)學(xué)中的臭氧治療和疾病預(yù)防；⑤化學(xué)工業(yè)中的餓紙漿和紡織品的漂白；⑥水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中的用水處理；⑦家庭居室空氣凈化消毒、蔬菜瓜果表面的殘留農(nóng)藥降解；⑧畜禽養(yǎng)殖廠的空氣殺菌消毒、除臭、除異味等等。
1、在水處理中的應(yīng)用
可氧化多余或有毒的無(wú)機(jī)物，如氰化物等，氧化去除水中有機(jī)物，特別是微生物難以降解的有機(jī)物，如表面活性劑，降低水中BOD和COD，滅活水中病毒、細(xì)菌，生成潔凈無(wú)害的消毒水。可廣泛應(yīng)用于飲用水殺菌、中水回用凈化、污水處理、溫室土壤消毒、游泳池水處理和醫(yī)院污水處理。
    2、各類公共場(chǎng)所
利用臭氧的強(qiáng)氧化特性可去除裝潢、合成板、油漆所釋放出來(lái)的有毒物質(zhì)，可滅活空氣中細(xì)菌、病毒，滅活地毯中滋生的微生物，滅活感冒病菌，預(yù)防流感的發(fā)生。分解附著于蔬菜水果中的殘余農(nóng)藥。提高魚、肉鮮度，使更耐久存，保存水果蔬菜。用臭氧水來(lái)沐浴具有漂白、美容、保健等作用。廚衛(wèi)等處除臭。
    3、醫(yī)療保健
臭氧可用于醫(yī)療場(chǎng)所的空間空氣殺菌消毒，臭氧水可對(duì)醫(yī)院手術(shù)前醫(yī)生、護(hù)士的雙手消毒，可滅活所有細(xì)菌，不僅時(shí)間極短，其殺菌力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)酒精和氯。而且臭氧水具有可靠的安全性。
臭氧還有治療某些疾病和美容的作用。如經(jīng)常用臭氧水洗、泡腳可以有效治療和預(yù)防腳氣、腳癬；經(jīng)常用臭氧水沖洗真菌感染的皮膚病區(qū)可以收到顯著治療效果；經(jīng)常用臭氧水沖洗傷口可以預(yù)防傷口感染，促進(jìn)其愈合等。
4、在食品行業(yè)中的應(yīng)用
食品加工行業(yè)應(yīng)用臭氧的目的有四個(gè)方面：一是滅活微生物--殺菌消毒；二是氧化分解有機(jī)物或無(wú)機(jī)物污染氣體--除臭凈化；三是分解果蔬代謝產(chǎn)物，抑制后熟過(guò)程--保鮮；四是降解瓜果蔬菜等食品中的農(nóng)藥殘留--解殘。四方面的應(yīng)用基礎(chǔ)均依賴于臭氧的強(qiáng)氧化性能和不穩(wěn)定易分解的特性。具體可在食品加工業(yè)的應(yīng)用和食品水果保鮮業(yè)中的應(yīng)用。
5、在畜禽養(yǎng)殖業(yè)
能快速滅活養(yǎng)殖場(chǎng)室內(nèi)空氣中的各種常見(jiàn)的細(xì)菌、傳染病毒、真菌、支原體、螺旋體等病原微生物，去除因糞便發(fā)酵后產(chǎn)生的大量氨氣、硫化氫、甲烷等有害氣體及糞便臭味，減少畜禽疾病，特別是防止大面積流行性傳染病的爆發(fā)，提高成活率及畜產(chǎn)品產(chǎn)量，節(jié)省用工用藥費(fèi)用，改善場(chǎng)內(nèi)生產(chǎn)環(huán)境。養(yǎng)禽業(yè)中對(duì)種蛋的滅菌保鮮，提高孵化率。

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