臭氧的发现性质及水处理能力

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一、臭氧的发现

臭氧具有独特的腥臭味，最初人们正是根据这种气味而发现这种新物质的。1840年，德国科学家舒贝因向慕尼墨科学院提出的报告里宣布发现了臭氧。他依据电解与火花放电实验产生的气味与雷电之后空气中的腥臭气味相同，判定这种气味是一种新物质产生的，并对此新物质命名为"ＯＺＯＮＥ"-臭氧，该词是依据希腊语"ＯＺｅｉｎ"（臭气）一词音译的。
　　在臭氧被正式发现的60年里，各国科学家研究确定了臭氧为三个原子的结构及其物理、化学特性参数，并进行了人工产生臭氧的装置--臭氧发生器的研制与臭氧应用试验。
二、臭氧的性质
臭氧Ｏ３是氧气Ｏ２的同素异形体，组成元素相同，构成形态相异，性质差异很大。臭氧的氧化能力很强，其氧化还原电位仅次于Ｆ２
在常温常压下，较低浓度的臭氧是无色气体。当浓度达到15%时，呈现出淡蓝色。臭氧可溶于水，在常温常压下臭氧在水中的溶解度比氧气高约13倍，比空气高25倍。但臭氧水溶液的稳定性受水中所含杂质的影响较大，特别是有金属离子存在时，臭氧可迅速分解为氧气，在纯水中分解较慢。
臭氧的密度是2.14g·l(0°C,0.1MP)。沸点是-111°C,熔点是-192°C。臭氧分子结构是不稳定的，它在水中比在空气中更容易自行分解。臭氧的主要物理性质列于表1-1。臭氧在不同温度下的水中溶解度列于表1-2。臭氧虽然在水中的溶解度比氧大10倍，但是在实用上它的溶解度甚小，因为他遵守亨利定律，其溶解度与体系中的分压和总压成比例。臭氧在空气中的含量极低，故分压也极低，那就会迫使水中臭氧从水和空气的界面上逸出，使水中臭氧浓度总是处于不断降低状态。
三、臭氧的水处理能力
臭氧在水中对细菌、病毒等微生物杀灭率高、速度快，对有机化合物等污染物质去除彻底而又不产生二次污染，因此饮用水杀菌消毒是当前臭氧应用的最主要部门，自来水行业是臭氧的最大市场。
　　随着水源受有机化学工业产物污染，氯消毒后会产生氯仿、二氯甲烷、四氯化碳等氯化有机物，这些物质具有致癌性，而臭氧水处理中氧化作用不产生二次污染化合物。我国瓶装水采用臭氧杀菌净化工艺最为普遍、积极。粗略估算，矿泉水、纯水、洁净水厂一千多家，约60%已采用臭氧杀菌工艺。