臭氧的發現性質及水處理能力

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一、臭氧的發現

臭氧具有獨特的腥臭味，最初人們正是根據這種氣味而發現這種新物質的。1840年，德國科學家舒貝因向慕尼墨科學院提出的報告里宣布發現了臭氧。他依據電解與火花放電實驗產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產生的，并對此新物質命名為"ＯＺＯＮＥ"-臭氧，該詞是依據希臘語"ＯＺｅｉｎ"（臭氣）一詞音譯的。
　　在臭氧被正式發現的60年里，各國科學家研究確定了臭氧為三個原子的結構及其物理、化學特性參數，并進行了人工產生臭氧的裝置--臭氧發生器的研制與臭氧應用試驗。
二、臭氧的性質
臭氧Ｏ３是氧氣Ｏ２的同素異形體，組成元素相同，構成形態相異，性質差異很大。臭氧的氧化能力很強，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。當濃度達到15%時，呈現出淡藍色。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。但臭氧水溶液的穩定性受水中所含雜質的影響較大，特別是有金屬離子存在時，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)。沸點是-111°C,熔點是-192°C。臭氧分子結構是不穩定的，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，但是在實用上它的溶解度甚小，因為他遵守亨利定律，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，故分壓也極低，那就會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。
三、臭氧的水處理能力
臭氧在水中對細菌、病毒等微生物殺滅率高、速度快，對有機化合物等污染物質去除徹底而又不產生二次污染，因此飲用水殺菌消毒是當前臭氧應用的最主要部門，自來水行業是臭氧的最大市場。
　　隨著水源受有機化學工業產物污染，氯消毒后會產生氯仿、二氯甲烷、四氯化碳等氯化有機物，這些物質具有致癌性，而臭氧水處理中氧化作用不產生二次污染化合物。我國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。