臭氧(O₃)又称为超氧,是氧气(O₂)的同素异形体。以下是关于臭氧的详细介绍:
一、基本信息
化学式:O₃
英文名:Ozone
熔点:-192℃
沸点:-111℃
密度:2.14g/L(0°C,0.1MP)
外观:在常温下为淡蓝色气体,有特殊臭味(青草味)
CAS登录号:10028-15-6
EINECS登录号:233-069-2
二、发现过程
1840年,德国C.F.舍拜恩在电解稀硫酸时,发现有一种特殊臭味的气体释出,因此将它命名为臭氧。
三、理化性质
稳定性:臭氧在常温常压下稳定性较差,可自行分解为氧气。在200℃时迅速分解。
溶解性:臭氧可溶于水,在常温常态常压下臭氧在水中的溶解度比氧高约13倍,比空气高25倍。但其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。
化学性质:臭氧化学性质活泼,具有强氧化性,氧化还原电位为2.07,能与大部分的有机物和无机物发生反应。
四、安全性
安全浓度:臭氧的安全浓度各国有所不同,但大致在0.1ppm左右。长时间在含0.1ppm臭氧的空气中呼吸是不安全的。
健康影响:臭氧对人体健康有一定影响。低浓度的臭氧对人体有益,但高浓度的臭氧会刺激呼吸道,引起咳嗽、喉咙痛、胸闷等症状,严重时甚至可能导致肺功能损伤。此外,臭氧还可能对眼睛造成刺激,引起眼睛疼痛、流泪等问题。
五、应用领域
环保行业:用于城市用水、生活用水、工业用水的杀菌、消毒、除味、除有机物等。
食品工业:用于食品加工和包装车间的杀菌消毒净化,提高食品卫生质量,延长食品保质期。
医药工业:用于医药GMP车间的杀菌净化,满足不同等级的洁净要求。
水产养殖:用于水产养殖中水的处理,提高鱼苗的成活率,减少添加剂使用。
农业:用于蔬菜水果等保鲜,去除农药残留。
公共场合:广泛用于宾馆、饭店、公共卫生间、学校等公共场合的杀菌消毒。
六、制备方法
臭氧的制备过程主要包括电晕放电法、紫外线照射法和冷等离子体法。这些方法都通过激发氧气分子,使其电离成氧离子,再与其他氧分子结合形成臭氧。
七、环保意义
臭氧在大气中起到保护人类与环境的重要作用,尤其是平流层中的臭氧层,能够吸收大部分波长短的紫外线辐射。然而,由于人类活动的影响,如氯气和氟化物的排放,臭氧层正面临破坏的威胁,成为重要的环境问题之一。
综上所述,臭氧是一种具有广泛应用和重要环保意义的化学物质,但在使用过程中需要注意其安全性和稳定性。