臭氧的發(fā)現(xiàn)性質(zhì)及水處理能力

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一、臭氧的發(fā)現(xiàn)

臭氧具有獨(dú)特的腥臭味，最初人們正是根據(jù)這種氣味而發(fā)現(xiàn)這種新物質(zhì)的。1840年，德國(guó)科學(xué)家舒貝因向慕尼墨科學(xué)院提出的報(bào)告里宣布發(fā)現(xiàn)了臭氧。他依據(jù)電解與火花放電實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氣味與雷電之后空氣中的腥臭氣味相同，判定這種氣味是一種新物質(zhì)產(chǎn)生的，并對(duì)此新物質(zhì)命名為"ＯＺＯＮＥ"-臭氧，該詞是依據(jù)希臘語"ＯＺｅｉｎ"（臭氣）一詞音譯的。
　　在臭氧被正式發(fā)現(xiàn)的60年里，各國(guó)科學(xué)家研究確定了臭氧為三個(gè)原子的結(jié)構(gòu)及其物理、化學(xué)特性參數(shù)，并進(jìn)行了人工產(chǎn)生臭氧的裝置--臭氧發(fā)生器的研制與臭氧應(yīng)用試驗(yàn)。
二、臭氧的性質(zhì)
臭氧Ｏ３是氧氣Ｏ２的同素異形體，組成元素相同，構(gòu)成形態(tài)相異，性質(zhì)差異很大。臭氧的氧化能力很強(qiáng)，其氧化還原電位僅次于Ｆ２
在常溫常壓下，較低濃度的臭氧是無色氣體。當(dāng)濃度達(dá)到15%時(shí)，呈現(xiàn)出淡藍(lán)色。臭氧可溶于水，在常溫常壓下臭氧在水中的溶解度比氧氣高約13倍，比空氣高25倍。但臭氧水溶液的穩(wěn)定性受水中所含雜質(zhì)的影響較大，特別是有金屬離子存在時(shí)，臭氧可迅速分解為氧氣，在純水中分解較慢。
臭氧的密度是2.14g·l(0°C,0.1MP)。沸點(diǎn)是-111°C,熔點(diǎn)是-192°C。臭氧分子結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的，它在水中比在空氣中更容易自行分解。臭氧的主要物理性質(zhì)列于表1-1。臭氧在不同溫度下的水中溶解度列于表1-2。臭氧雖然在水中的溶解度比氧大10倍，但是在實(shí)用上它的溶解度甚小，因?yàn)樗袷睾嗬?，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，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)。
三、臭氧的水處理能力
臭氧在水中對(duì)細(xì)菌、病毒等微生物殺滅率高、速度快，對(duì)有機(jī)化合物等污染物質(zhì)去除徹底而又不產(chǎn)生二次污染，因此飲用水殺菌消毒是當(dāng)前臭氧應(yīng)用的最主要部門，自來水行業(yè)是臭氧的最大市場(chǎng)。
　　隨著水源受有機(jī)化學(xué)工業(yè)產(chǎn)物污染，氯消毒后會(huì)產(chǎn)生氯仿、二氯甲烷、四氯化碳等氯化有機(jī)物，這些物質(zhì)具有致癌性，而臭氧水處理中氧化作用不產(chǎn)生二次污染化合物。我國(guó)瓶裝水采用臭氧殺菌凈化工藝最為普遍、積極。粗略估算，礦泉水、純水、潔凈水廠一千多家，約60%已采用臭氧殺菌工藝。