臭氧（水）解析

一 、灭菌机理

    臭氧（O3）是氧(O2)的同素异构体，在水中的氧化还原电位是2.07V、仅次于氟(F2,电位2.87)，它的氧化能力高于氟 (1.36V),二氧化氯(1.50V)，它能破坏或分解细菌的细胞壁，迅速地扩散透入细胞里，破二细胞内酶，致死病原体。气体在等离子体的活性离子作用下，在10ns内，使氧分子(O2)分解成单原子(O)，而后O与O2复合成O3。臭氧生成反应与分解反应是十分复杂的交替进行的。主要反应可以用下式表示：

02+E+=2[0]            (1)

2O+2O2=2O3            (2)

   臭氧在水中时刻发生还原反应，产生十分活泼的、具有氧化作用的单原子氧(O)，瞬时分解水中有机物质、细菌和微生物。

O3=O2＋[O]            (3)

[O]+H2O=2HO           (4)

羟基(OH)是强氧化剂、催化剂，使有机物发生连锁反应。

OH+RH=R.+H2O          (5)

R.+O2=RO2             (6)

RO2.+RH=ROOH+R        (7)

ROOH=CO2氧化生成物    (8)

以上反应十分迅速，产生极活泼、具有强烈氧化作用的单原子氧O和羟基OH，对各种致病菌均有极强的灭菌作用。羟基氧化还原电位是2.80V,与氟的氧化能力相当。

二、产生方法

    臭氧的生产方法以无声放电法和低压电解法比较实用。无声放电法的原理为：在一对交流电极之间隔以介电体，当空气或氧气通过高压电极(6000~8000V)时在具有足够动能的放电电子中，使氧分子电离，一部分氧分子就被聚合成臭氧。而低压电解法是以低压电解纯水的方式获得臭氧，不需要任何辅助材料和添加剂，产出的臭氧浓度高达20%(释出气体重量比) ，产出的臭氧气体伴随物为氧，没有任何二次污染。其通过混合器溶附在激化水中，可根据需要制成0.5~14mg/L臭氧浓度的臭氧水，同时产生单原子氧(O)、羟基(OH)等，在1min内可以杀死（灭活）病原菌及芽孢等。

三、测定

    传统测定次氯酸的方法一般都适合于臭氧水的测定[6]。采用进口的臭氧测定水中臭氧含量，简单、准确，但成本相当高，难以推广；邻联甲笨胺比色法[7]是新出现的方法。其原理是在酸性溶液中，臭氧与邻联甲胺作用，生成黄色的化合物，根据颜色深浅比色定量。此方法具有快速、准确、经济的特点，适合开实际生产。

四、应用

    臭氧灭菌、消毒的急速的。当臭氧水中的臭氧浓度一旦达到灭菌值后，消毒、灭菌瞬时发生。影响臭氧水消毒、灭菌因素：臭氧浓度、细菌病毒的种类和浓度、水的PH值、温度、杂质等。实验证明：在相同的臭氧浓度条件下，水的温度越低，消毒效果越好：用臭氧水洗涤原料，可以在常温条件下有效灭死大肠杆菌、霉菌等：用2~4mg/L臭氧水冷冻鱼、虾、蟹等到能防止冷冻时乳酸菌繁殖和长期冷冻储存变质。长岛地区许多企业在扇贝等水产品加工，采用臭氧水消毒，延长了原料的效果；另外干品加工厂在烘干过程中采用小型臭氧发生器，其最终产品细菌总数控制在4千以下，满足了国际市场的卫生要求。