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臭氧的应用机理

发布日期: 2014 -9-10 浏览次数: 1386 次

    应用臭氧基本上有四个方面:一是杀灭微生物——杀菌消毒;二是分解有机或无机污染物——除臭净化或污水治理;三是分解果蔬代谢产物,抑制后熟——保鲜;四是工业用氧化催化剂(此处不赘述)。
   1)杀菌消毒:
  
臭氧杀菌过程为强氧化作用,与微生物细胞的多种成分发生反应,从而产生不可逆转的变化而死亡。一般认为,臭氧杀灭病毒是通过直接破坏核糖核酸(RNA)或脱氧核糖核酸(DNA)完成的。而杀灭细菌、霉菌类微生物则是臭氧直接作用于细胞膜,使膜结构受损伤,导致新陈代谢障碍并抑制其生长,臭氧继续渗透破坏膜内组织,直至杀死菌类。湿度增加提高灭活性,是由于高湿度下细胞膜膨胀变薄,其组织容易被臭氧破坏。
   2)除臭净化(污水治理中去处BOD、COD等较复杂,此处不赘述):
   臭氧去除异味性能非常好,依靠其强氧化性快速分解臭味及其它气味的有机或无机物质。臭味主要成分是胺(R3N)、硫化氢(H2S)、甲硫醇(CH3SH)等。臭氧与其反应式如下:
   R3N+O3—R3N-O+O2
   H2S+O3—S+H2O+O2(主反应)
   SO2+H2O (副反应)
   CH3SH+O3—[CH3-S-S-CH3]—CH3-SO3H+O2
   小型家用
臭氧发生器用于卫生间可除异味。
   3)保鲜:
   臭氧在蔬菜水果贮藏中的应用除了杀灭或抑制霉菌生长,防止腐烂之外,还具有防止老化、保鲜作用。其机理是
臭氧可以分解果蔬新陈代谢呼出的催熟剂—乙烯气体(C2H4),反应如下:
   C2H4+O3—CO2+H2O
   4.臭氧与其它消毒品的比较及优越性
   1)与过氧乙酸、高锰酸钾、甲醛(福尔马林)、二氧化氯等化学消毒剂比较:
   a.杀菌能力与过氧乙酸相当,高于其它消毒剂。
   b.臭氧会自行分解为氧气,不会产生残余污染,用于空气消毒后不需通风换气。而含氯消毒剂消杀后与有机物可生成氯仿等致癌物;甲醛残留对人体有毒。
   c.臭氧可直接对食品使用作杀菌或防霉保鲜,为干法消毒,简单易行,臭氧对食品无害。现代冰箱内装有微型
臭氧发生器,除臭保鲜,因此冷藏室内无异味,食品不易变质。化学消毒剂对食品杀菌消毒理论上可行,实际应用应很严格并且操作复杂。
   2)与紫外线照射杀菌比较:
   a.紫外线以光波作用杀菌,只有照射到的位置且达到照射标准才有杀菌效果。紫外线照射强度与距离平方成反比,强度不够,照射又有很大死角。用于水体消毒紫外线穿透力只有2cm。而臭氧为流体,具有扩散性,无死角,浓度较均匀。
   b.紫外线杀菌在相对湿度60%以上时效果急剧下降,80%湿度以上时反可诱使细菌复活;臭氧则相反。

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