發(fā)布時(shí)間:2021-02-24 09:14:49人氣:次
臭氧是由三個(gè)原子氧(O)結(jié)合而成的一個(gè)分子(O3)。臭氧又名超氧或強(qiáng)氧,分子符號(hào)O3,英文名稱OZONE;其濃度高時(shí)呈淡藍(lán)色,最早為西元1785年,德人Van Marum於雷雨后,發(fā)現(xiàn)空氣特別清新,因其具有獨(dú)特草鮮味,而知其存在。至西元1840年,德人SchorBein 以「OZONE」命名之。「OZONE」具有新鮮空氣的意思
臭氧密度ρ=2.144g/I,,空氣密度=1.293 g/I。臭氧分子量48,空氣分子量29。所以臭氧比空氣重。臭氧在水中的溶解度大約是氧的10-15倍,在水中和空氣重穩(wěn)定性都比較差。臭氧易分解,常溫下臭氧的半衰期為30分鐘,一個(gè)小時(shí)的衰退率為61%,在1%的臭氧水溶液中半衰期為16分鐘,且溫度越高,濕度越大,半衰期越短。所以臭氧不易貯存,需邊生產(chǎn)邊用
臭氧化學(xué)性質(zhì):
當(dāng)臭氧產(chǎn)生時(shí),臭氧分子結(jié)構(gòu)中的第三個(gè)原子氧會(huì)不斷的從此結(jié)構(gòu)中游離或逸出,當(dāng)逸出時(shí),會(huì)於瞬間產(chǎn)生極大的殺菌、解毒、漂白、脫臭等氧化作用。臭氧如果未與其他物質(zhì)產(chǎn)生氧化反應(yīng),即會(huì)自行分解為純氧(O2)。臭氧之性質(zhì)比氧(O2)活潑,氧化能力僅次於氟,殺菌力為氯的3000倍。臭氧能於時(shí)間內(nèi)將空氣及水中的浮游細(xì)菌消滅,并能中和、分解各種有毒物質(zhì),去除一切惡臭,并能漂白澄清水中污染雜質(zhì)。
3.1殺菌消毒
臭氧是一種極強(qiáng)的氣體氧化劑和殺菌、消毒劑,可有效的使微生物細(xì)胞由外及內(nèi)產(chǎn)生多種氧化反應(yīng),直接破壞其核糖核酸(RNA)或脫氧核糖核酸(DNA)物質(zhì),徹底殺滅細(xì)菌、霉菌類微生物。臭氧首先作用于細(xì)胞膜,使膜構(gòu)成成分受損傷,導(dǎo)致新陳代謝障礙,并抑制其生長(zhǎng),臭氧在滲透的同時(shí),直到滲透到膜內(nèi)組織并破壞其結(jié)構(gòu)。因?yàn)樵诟邼穸认录?xì)胞膜膨脹變薄,其組織很容易被臭氧破壞,臭氧殺菌時(shí)間短,效果明顯。空氣中、水中、物體表面均可用到
3.2與無機(jī)物反應(yīng)
除鉑、金、銥、氟以外,臭氧幾乎可氧化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,臭氧也是助燃劑,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。應(yīng)用到脫色、除臭、去除水中重金屬等。
舉例:
A、臭氧與亞鐵的反應(yīng):2Fe+O3→Fe2O3
B、臭氧與硫化物的反應(yīng):H2S+O3→SO2+H2O
3.3與有機(jī)物反應(yīng)
臭氧與有機(jī)物以三種不同的方式反應(yīng):一是普通化學(xué)反應(yīng);二是生成過氧化物;三是發(fā)生臭氧分解或生成臭氧化物。如有害物質(zhì)二甲苯與臭氧反應(yīng)后,生成無毒的水及二氧化碳。所謂臭氧分解是指臭氧在與極性有機(jī)化合物的反應(yīng),是在有機(jī)化合物原來的雙鍵的位置上發(fā)生反應(yīng),把其分子分裂為二。臭氧的氧化作用導(dǎo)致不飽和的有機(jī)分子的破裂為二。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,后者不穩(wěn)定,由于臭氧的氧化力極強(qiáng),不但可以殺菌,而且還可以除去水中的色味等有機(jī)物,這是它的優(yōu)點(diǎn),然而它的自發(fā)性分解性、性能不穩(wěn),只能隨用隨生產(chǎn),不適于儲(chǔ)存和輸送,這是它的缺點(diǎn)。當(dāng)然,如果從凈化水和凈化空氣的角度來看,由于其分解快而沒有殘留物質(zhì)存在,又可以說成是臭氧的一大優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用到脫色、除臭、保鮮、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等。
例:臭氧保鮮,與乙烯(C2H4)反應(yīng):H2C-CH2+2O3→2CO2+2H2O
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