氧氣和臭氧的物理性質
雖然臭氧是三原子形式的氧,但物理性質的差異是巨大的。雖然人類鼻子無法檢測到氧氣,但臭氧具有極低的氣味閾值。人類有能力在許多昂貴的測量設備之前檢測臭氧。此外,高濃度(大于0.1 ppm)的空氣中的臭氧對人體健康有害。
臭氧的
溶解度是氧氣的13倍,雖然臭氧仍然需要將機械混合裝置溶解到水中,但是溶解在水中的能力遠大于氧氣,因此使臭氧在許多水處理應用中有用。
臭氧的電化學電位遠高于氧氣,使其成為地球上 很強大的氧化劑之一。這種氧化潛力使臭氧能夠比大多數(shù)化學替代品更快地分解污染物并殺死細菌。
臭氧的化學結構
三個氧分子將重新組合形成兩個臭氧分子。臭氧分子的三個原子中的兩個強烈地結合,如在氧氣中。第三個原子松散地結合在一起,使臭氧氣體在水中的溶解度比氧氣高10倍。臭氧有24個質子,24個中子,24個電子,原子量為48.
與氧氣相比,原子以直線連接,臭氧分子以116.8°的鍵角彎曲,這種結構使得臭氧分子更具電活性。
臭氧特性的后果
不穩(wěn)定性
臭氧必須在生產后不久使用。因此,必須根據(jù)臭氧需求峰值確定臭氧設備的大小。在短時間內需要高水平臭氧的系統(tǒng)中,必須根據(jù)峰值需求確定臭氧設備的大小,因為沒有緩沖劑或臭氧儲存是可能的。
部分可溶性氣體
需要機械氣/液接觸。雖然臭氧比液體更容易溶于液體,但仍需要接觸盆,文丘里管或其他裝置將臭氧混入水中。
臭氧具有從液體中排出廢氣的傾向,引起安全問題。
臭氧溶解度信息在這里。
強氧化劑
必須考慮二次反應
檢測 - 難以監(jiān)控
與傳感器電池接觸后,臭氧會發(fā)生故障。
臭氧具有低蒸汽張力,不能均勻地填充空間
泄漏可能很難找到
安全
環(huán)境臭氧對短期健康的危害
由于臭氧的獨特性質,在工業(yè)中使用臭氧具有明顯的優(yōu)點和缺點。
臭氧的優(yōu)點
很強的消毒劑可用
可提供 很強的氧化劑
是環(huán)保的
不添加任何化學品(無化學品儲存)
不穩(wěn)定 - 沒有殘留物(只有氧氣)
允許臭氧高級氧化OH-
可以降低整體運營成本
臭氧的缺點
不穩(wěn)定 - 必須根據(jù)需要生產
需要氣液接觸設備
生成/接觸可能很復雜,難以控制
雜質可能形成不希望的副產物