臭氧空间杀菌消毒
臭氧的发现及科研
1840年荷兰舒贝因,发现臭氧OZONE,取自希腊子Ozein一词意为“难闻”,将此异味确定为O3,而命名为OZONE臭氧。自此以后,欧洲的科学家 开始研究臭氧的特性和功用,发现广谱的灭菌效果后,开始工业生产应用,其中一家瑞典牛肉公司用于臭氧对牛肉存储的保鲜,自1870年开始,现已发展空间消毒,食品加工、水处理、化工等各种领域。
一、 自界中的臭氧
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,实际就是空气中臭氧浓度提高(一般在0.04PPM左右)容易被人们察觉,臭氧浓度之所以提高,是因为闪电(高压发电)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,是因为植物在吸收CO2过程中制造了[O],氧原子在形成过程中,部分形成O2(我们呼吸的氧气)一部分O3(臭氧)正是自然界中无处不在的臭氧和太阳光中的紫外线在控制着细菌的生存平衡,保护着人类健康。
二、 臭氧的基本性质
人类通过对臭氧的研究发现,臭氧具有不稳定特性和很强的氧化能力。臭氧是由一个氧分子(O2)携带一个氧原子(O)组成,所以他是氧气的同素异形体。
表一,可看出,与氧气相比,臭氧比重大、有味、有色、易溶于水、易分解。由于臭氧(O3)是由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,剩余的有组合为氧气(O2)进入稳定状态。臭氧是一种氧化性非常强的物质,其氧化还原电位仅次于F2.利用它的氧化性,可以在较短时间内破坏细菌、病毒和其他微生物的生物结构,使之失去生存能力。所以臭氧工作中没有二次污染产生,给人类的环保需求,这是臭氧技术应用的 性。臭氧的应用主要在人为的灭菌消毒。这主要是臭氧有很强的氧化能力,氧原子可以氧化细菌的细胞壁,直至穿透细胞壁与其体内的不饱和键化合而夺取细菌生命,它的作用是即刻完成的,臭氧的迅速灭菌效果决定于它的高还原电位,表二、列出了消毒物质还原电位与臭氧的比较。
臭氧和氧气的不同之处见下表: | ||
表一 氧气和臭氧的主要性质 | ||
分子式 | O2 | O3 |
分子量 | 32 | 48 |
气味 | 无 | 鱼腥味 |
颜色 | 无 | 淡蓝色 |
气压,0℃时溶解度(ml/L水) | 49.1 | 640 |
稳定性 | 稳定 | 易分解 |
气压,0℃时溶解度(g/L) | 1.429 | 2.144 |