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臭氧的物理工藝性質(zhì)

發(fā)布時(shí)間:2019-07-13 14:57:49人氣:

簡(jiǎn)介:臭氧是一種具有刺激性特殊氣味的不穩(wěn)定氣體,分子結(jié)構(gòu)如圖所示。它可在地球同溫層內(nèi)光化學(xué)合成,但是在地平面上僅以極低濃度存在。
共振雜化分子的四種典型形

  1-1 純臭氧的物理性質(zhì) 
1dyn=10 -3 N/m;1atm=101.325Pa;1cal=4.18J 
表 1-2 臭氧的液體密度和蒸氣壓

1.2 臭氧的溶解度 
臭氧略溶于水,標(biāo)準(zhǔn)壓力和溫度下( STP ),其溶解度比氧大 13 倍(見(jiàn)表 1-3 ),比空氣大 25 倍。
表 1-3 臭氧在水中的溶解度(氣體分壓為 10 5 Pa ) /(ml/L)

   將臭氧通入蒸餾水中,可以測(cè)出不同溫度、不同壓力下臭氧在水中的溶解度。圖 2-2 是在壓力為 1atm 時(shí),純臭氧在水中的溶解度和溫度的關(guān)系曲線。從圖2-2 知,當(dāng)溫度為 0℃ 時(shí),純臭氧在水中的溶解度可達(dá) 2.858×10 -2 mol/L(1372mg/L).
    臭氧和其他氣體一樣,在水中的溶解度符合亨利定律,即在一定溫度下,任何氣體溶解于已知液體中的質(zhì)量,將與該氣體作用在液體上的分壓成正比,而亨利常數(shù)的大小只是溫度的函數(shù),與濃度無(wú)關(guān)。
          C=K H P                          (1-1)
     式中 -臭氧在水中的溶解度, mg/L 
          P -臭氧化空氣中臭氧的分壓, kPa 
          K H -亨利常數(shù), mg/ ( L·kPa )。
   從式( 1-1 )知,由于實(shí)際生產(chǎn)中采用的多是臭氧化空氣,其臭氧的分壓很小,故臭氧的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于表 1-3 中的數(shù)據(jù)。例如,用空氣為原料的臭氧發(fā)生器生產(chǎn)的臭氧化空氣,臭氧只占 0.6 %~ 1.2 %(體積)。根據(jù)氣態(tài)方程及道爾頓分壓定律知,臭氧的分壓也只有臭氧化空氣壓力的 0.6 %~ 1.2 %。因此,當(dāng)水溫為 25℃ 時(shí),將這種臭氧化空氣加入水中,臭氧的溶解度只有( 0.625 ~ 1.458 ) ×10 -4 mol/L(3 ~ 7mg/L) 
表 1-4 低濃度臭氧在水中的溶解度 /(mg/L)

    在一般水處理中,臭氧濃度較低,所以在水中的溶解度并不大。在較低濃度下,臭氧在水中的溶解度基本滿足亨利定律。低濃度臭氧在水中的溶解度見(jiàn)表 1-4 
二、臭氧的化學(xué)性質(zhì)
1. 臭氧的化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定,在空氣和水中都會(huì)慢慢分解成氧氣,其反應(yīng)式為: 
   2O3 3O2 + 285kJ ( 1-2 
    由于分解時(shí)放出大量熱量,故當(dāng)其含量在 25 %以上時(shí),很容易爆炸。但一般臭氧化空氣中臭氧的含量很難超過(guò) 10 %,在臭氧用于飲用水處理的較長(zhǎng)歷史過(guò)程中,還沒(méi)有一例氧爆炸的事例。
含量為 %以下的臭氧,在常溫常壓的空氣中分解半衰期為 16h 左右。隨著溫度的升高,分解速度加快,溫度超過(guò) 100℃ 時(shí),分解非常劇烈,達(dá)到 270℃ 高溫時(shí),可立即轉(zhuǎn)化為氧氣。臭氧在水中的分解速度比空氣中快的多。在含有雜質(zhì)的水溶液中臭氧迅速回復(fù)到形成它的氧氣。如水中臭氧濃度為 6.25×10 -5   mol/L(3mg/l) 時(shí),其半衰期為 ~ 30min ,但在純水中分解速度較慢,如在蒸餾水或自來(lái)水中的半衰期大約是 20min ( 20℃ ),然而在二次蒸餾水中,經(jīng)過(guò) 85min 后臭氧分解只有 10 %,若水溫接近 0℃ 時(shí),臭氧會(huì)變得更加穩(wěn)定。
 

     臭氧在水中的分解速度隨水溫和 PH 值的提高而加快,圖 1-3 為 PH=7 時(shí),水溫和分解速度的關(guān)系,圖 1-4 為 20℃ , PH 和分解速度的關(guān)系。
為提高臭氧利用率,水處理過(guò)程中要求臭氧分解得慢一些,而為了減輕臭氧對(duì)環(huán)境的污染,則要求處理后尾氣中的臭氧分解快一些。
2. 臭氧的氧化能力 
臭氧得氧化能力極強(qiáng),其氧化還原電位僅次于 F 2 ,在其應(yīng)用中主要用這一特性。從表 1-5 中看出。
從表 1-5 可知,臭氧的標(biāo)準(zhǔn)電極電位除比氟低之外,比氧、氯、二氧化氯及高錳酸鉀等氧化劑都高。說(shuō)明臭氧是常用氧化劑中氧化能力最強(qiáng)的。同時(shí),臭氧反應(yīng)后的生成物是氧氣,所以臭氧是高效的無(wú)二次污染的氧化劑。

 

 

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Service Principles

佳環(huán)服務(wù)原則

 臭氧領(lǐng)軍企業(yè)

廣州佳環(huán)電器科技有限公司是專業(yè)從事臭氧系列環(huán)保設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售為一體的臭氧發(fā)生器生產(chǎn)廠家。公司成立于2007年,經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,現(xiàn)已成為臭氧行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè),以雄厚的技術(shù)實(shí)力和豐富的臭氧行業(yè)經(jīng)驗(yàn)為依托,不斷的開(kāi)發(fā)出新的臭氧產(chǎn)品面向市場(chǎng)。

    佳環(huán)臭氧優(yōu)勢(shì)

佳環(huán)電器科技擁有臭氧發(fā)生器技術(shù)、臭氧發(fā)生器專用制氧技術(shù)、臭氧發(fā)生器水氣混合技術(shù)、臭氧檢測(cè)技術(shù)、臭氧機(jī)水處理(空間處理)技術(shù)、臭氧行業(yè)應(yīng)用技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域并獲得多個(gè)臭氧技術(shù)專利證書(shū)。以技術(shù)先進(jìn),性價(jià)比有事而在行業(yè)中處于有力競(jìng)爭(zhēng)地位.

   佳環(huán)臭氧服務(wù)

佳環(huán)產(chǎn)品提供一年保修,終身維護(hù)。一對(duì)一技術(shù)團(tuán)隊(duì)專業(yè)服務(wù)于食品殺菌,食品安全,制藥殺菌,泳池水消毒、海洋館、污水脫色、降COD、BOD、化工氧化、食用菌栽培滅菌技術(shù)、飲水安全、環(huán)保等幾十個(gè)行業(yè)的各種需求。
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