什么是臭氧 - 祁贤科技股份有限公司

什么是臭氧

什么是臭氧(OZONE) ?

臭氧是氧的同素异形体，由三个氧原子组成，氧原子呈三角形排列，O-O-O夹角为116°49″，O-O键长1.278±0.003埃。1785年，德国人在使用电机时，发现在电机放电时产生一种异味。1840年德国科学家（Schonbein）将此异味确定为O3，而命名为OZONE（臭氧）。自此以后，欧洲的科学家率先开始研究臭氧的特性和功用，发现广谱的灭菌效果后，开始工业生产应用，其中瑞典一家牛肉公司用于臭氧对牛肉存储的保鲜，自1870年开始，一直沿用至今。

臭氧具有特殊的刺激性臭味，在浓度很低时呈现新鲜气味。臭氧是淡蓝色气体，在高压下形成液体为深褐色。

人类通过对臭氧的研究发现，臭氧具有不稳定特性和很强的氧化能力。由于臭氧（O3）是由氧分子携带一个氧原子组成，决定了它只是一种暂存形态，携带的氧原子除氧化用掉外，剩余的又组合为氧气（O2）进入稳定状态。所以臭氧工作中没有二次污染产生，给人类的环保需求雪中送炭，这是臭氧技术应用的最大优越性。

臭氧的应用主要在人为的灭菌消毒。这主要是臭氧有很强的氧化能力，氧原子可以氧化细菌的细胞壁，直至穿透细胞壁与其体内的不饱和键化合而夺取细菌生命，它的作用是即刻完成的，臭氧的迅速灭菌效果决定于它的高还原电位。

人类科学家在不懈地对臭氧技术投入研究，现在对臭氧的特性及应用已非常明确。其实在自然界中，臭氧是广泛存在的，只是不同条件下浓度差别很大，不易被人察觉而已。现在人们普遍了解的大气臭氧层，是阻挡太阳紫外线的天然屏障，它是由太阳光的一种特定波长光谱的光照射空气后产生的；雷雨过后人们会呼吸到一种特殊的清新味道，实际就是空气中的臭氧浓度提高（一般在0.04ppm左右），容易被人们察觉，臭氧浓度之所以提高，是因为闪电（高压放电）电离空气中的氧气形成臭氧；森林中，旅游地带，空气格外清新，是因植物在吸收CO2过程中制造了[O]，氧原子在形成过程中，部分形成O2（我们呼吸的氧气），一部分形成O3（臭氧）。

什么是臭氧水？
臭氧极易溶解于水，普通的水保持一定合理浓度的臭氧，就是臭氧水，臭氧水被人称之为"活水"。"活水"是流动着的，没有受过任何污染的，含有各种有利于人体的矿物质的自然水，是被人们称之最理想、安全、纯净、营养的"饮用水"。

臭氧在生活中应用在哪里？
"臭氧"是由三个原子结合，其中第三个原子不断释出，而使许多有机物发生化学反应，具有以下各种功能：
（１）分解有害气体净化空气，如分解二手烟及工厂、汽车所排放之废气。
（２）消灭存在于大气及水中的结核菌，大肠菌，赤痢菌，微菌等细菌。
（３）分解附著于蔬菜水果中的残余农药。
（４）提高鱼肉鲜度使更耐久存。
（５）消除自来水中的氯气。
（６）用臭氧水来沐浴具有漂白、美容、保健等作用。
（７）厨卫等处除臭。
（８）净化废水。
（９）分解电视及电脑荧幕等辐射对人体的伤害。
此外，经美国科学家研究发现，许多癌细胞在持续接触臭氧后，其成长速度明显减缓，确实对癌细胞有抑制作用，显示臭氧在日常生活的应用非常广泛有效。

为什么臭氧能消毒杀菌？
溶于水中的臭氧，具有下面的氧化分解过程。
（１）、O3＋H2O－HO3＋OH
（２）、O3+OH－2HO2+(3)HO3+HO2－HO+2O2
（３）、HO+HO2－O2H2O　　
以上反应决定了臭氧的消毒杀菌功能。它在氧化过程中和菌体接触后可快速扩散并渗透到菌体的细胞壁，其强烈的氧化作用使菌体蛋白变性，破坏菌体酶系，致使菌体的生理代谢失调，最终将菌体杀灭。

臭氧水消毒杀菌的优势是什么？
１、具有广谱性。　　
科研资料表明，臭氧是一种广谱的杀菌剂，它在短时间内可有效地杀灭大肠杆菌、蜡杆菌、巨杆菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌、流脑双球菌、金黄色葡萄菌、沙门氏菌以及流感病毒，肝炎病毒等多种微生物。２、具有高效性。　　
实验结果显示，臭氧对细菌病毒的杀灭速率远远高于用紫外线等方法，臭氧易溶解于水，其在水中的溶解度约为氧气的13倍，溶于水后的臭氧具有更强的消毒杀菌能力。

为什么臭氧能够除臭？
我们生活的环境里充满了各种各样的臭味，如垃圾臭、尿臭、油烟臭、鱼肉腥臭、器具器皿污染臭味等等，用臭氧水除臭原理实际上同它杀菌消毒的原理一样，都是源自于臭氧极强的氧化性的特性，它破坏了产生臭味物质分子的结构，生成无毒、无臭的物质。　　
因为臭氧分解过程中产生的发生期氧（初生氧）具有强大的氧化作用，所以对地亚硫酸瓦斯，一氧化碳的有毒瓦斯的分解，有机性污染物质在分解中产生的臭味（如氨气）混合恶毒气体等都能在短时间内产生分解作用而成为安定无臭的空气，例如：对厕所臭，动物臭，瓦斯毒臭，污浊水沟臭等不快感的恶臭均为完全解毒。对人体之健康助益颇大。

臭氧水为什么能够保鲜？　　
收获后的鲜果蔬菜虽然脱离了母株，但仍然是活的有机物，还在继续进行生命活动，同时，它还会自动释放出催熟剂，并且由于果蔬间相互连锁会产生霉菌和酵母菌的相互作用，加速收摘后的果蔬的成熟和腐烂，而臭氧则可以通过氧化作用使催熟剂氧化分解并生成具有抑制霉菌和酵母菌的乙烯氧化物，延长果蔬的保鲜期。

臭氧水为什么能去除瓜果蔬菜的残留农药？
目前市场蔬菜残留农药的情况，据专家所发布的资料来看，情况已相当严重，不仅常使主妇们迟迟不前，也是政府当局应速立法为限制的时候了，否则对国民健康是非常不利的。　　
长期食用含有过量残留农药的蔬菜，对人们的身体健康，无疑是大有影响的，会引发多种疾病，使人无法过幸福愉快的生活。　　
臭氧具有许多有机化合物氧化成二氧化碳，水及其他的化合物的能力。由于农药分解之不易，因此化学氧化法一直是技术人员想要尝试的方法，其中有关臭氧的使用渐被重视。　　　　
农药+02 --- C02+H20+其他简单之化合物H20　　
简言之，即在氧化过程中，能将农药化学分子键断裂，而使农药产生化学变化，不具毒性。

臭氧对人体有害吗？
臭氧的分歧点为0.01P.P.M.。但人类实际上能从嗅觉感到其存在的界限为0.03-0.04P.P.M.左右。臭氧在空气中常温时能和所有饱和有机物以非常低的速度进行化学反应。　　
真正不含氮氧化合物等二次公害的纯粹臭氧，即使是稍高浓度也是无毒的。早在1949年起，曾有多位日本医生、药学博士，以99.9%以上之高浓度纯臭氧，作白鼠，兔子，猴子等动物试验，历时年余，证明不仅无害，反则使该类动物发育更好，长得更快，繁殖力更强。后经科学及医学家，进行临床试验，非但一再确认人体由皮下，皮内及肌内注射适量纯臭氧，完全无害的事实；而且验证纯臭氧迅速净化血液，增加红、白血球，并使细胞代谢功能复活等优异效能，亦即确实可以强健身体，祛除各种难治之症，渴望不久的未来，医学家们将会应用于人体上，造福于人类。

臭氧在杀菌的过程中会产生二次污染吗？
回答当然是否定的，我们知道，物质不灭是宇宙间的规律，旧物质消失了会产生新的物质，但臭氧分解后还原为氧，它的形成物质对人体没有任何的危害，因此，我们可以肯定地说：臭氧是一种安全广谱高效无残留的氧化消毒杀菌剂，不会造成二次污染。　　
臭氧经过反应它本身会迅速还原成氧气，不必担心化学残留物质，也不会对生活环境造成威胁，而使用其它的氧化剂或化学消毒剂则需要考虑其作用后的二次污染，因此，臭氧无化学反应残留物，不存在二次污染，而且还可以使水质清醇，空气清新，改善环境。这是任何消毒剂都无法与之相比的。因此臭氧被科学家们赞不绝口，称之为"绿色环保元素"，用其消毒杀菌"几乎是唯一有效而无害的途径"，"是目前无可替代的不产生任何新的污染的理想消毒产品"。

臭氧水为什么有保健作用？
臭氧水可视为神秘保健促进剂。例如：只要呼吸微量经过臭氧处理的空气即有清爽的感觉。臭氧的氧化力可以促进血液中血色素的生长，血液中的含氧量增加，血液循环很好，细胞活泼，即可恢复疲劳。对慢性支气管炎、哮喘、神经衰弱、失眠、贫血、心脏衰弱、高血压等的患者均有实质的效果。至于化脓菌的杀菌，齿槽脓漏的治疗，伤口的杀菌亦可应用臭氧。　　
此外，对传染病、感冒的预防也有特效。

臭氧水为什么能美容？
臭氧溶于水，不但可以杀菌，且非常清澄卫生。家庭浴池，营业用公共浴池使用臭氧装置，非但可使肌肤洁白，光滑柔嫩，消除体菌，让全身的皮肤血管末端都吸收到鲜氧，促进血液循环，新陈代谢，保护皮肤（防止老化），尚可免除沐浴因水蒸汽弥漫而导致缺氧之虑。在欧美，应用臭氧美容法已广泛盛行。

臭氧的应用报导：
（1）臭氧是已知可利用的最强的氧化剂之一，在实际使用中，臭氧呈现出突出的杀菌、消毒、降解农药的作用，是一　　　　　　　　　　　　　　　　　种高效广谱杀菌剂。臭氧可使细菌、真菌等菌体的蛋白质外壳氧化变性，可杀灭细菌繁殖体和牙胞、病毒、真菌等。　常见的大肠杆菌、粪链球菌、金黄色葡萄球菌等，杀灭率在99%以上。臭氧还可以杀灭肝炎病毒、感冒病毒等，臭氧在室　　内空气中弥漫快而均匀，消毒无死角。
（2）臭氧能杀死病毒细菌，而健康的细胞具有强大的平衡酶系统，因而臭氧对健康细胞无害。
（3）臭氧可对空气进行杀菌、净化，预防疾病交叉感染，清除卧室、客厅、厨房、厕所等处的异味。臭氧气体对室内的被褥、衣物、地毯、衣柜、鞋柜、钱币等具有杀菌、消毒、防霉、除尘螨的功效。
（4）台湾有些地区阳光日照时间少，湿度大，空气污染较严重，更能显示出它的特殊作用。
（5）臭氧最适宜的方式是将臭氧溶解于水中，形成所谓“臭氧水”。欧美一些发达国家将“臭氧水”称为“万能水”。它的杀菌速度比氯快许多倍。
（6）臭氧水可对妇女、儿童使用的内衣、内裤、尿布、包被等进行杀菌消毒处理，能起到特别明显的保健作用。
（7）臭氧水可对瓜果蔬菜、肉类进行杀菌消毒，防腐保鲜，清除异味。同时具有降解瓜果、蔬菜表面残留含磷农药的功能。
（8）利用臭氧水，可以清洁皮肤、保养皮肤，减轻化妆品对皮肤的刺激。利用臭氧水冷敷、浸泡烫伤、割伤、撞伤，可加速伤口愈合，防止感染。利用臭氧水洗泡，可以防止皮肤病及真菌引起的脚气类疾病，同时还可以利用臭氧水洗头，可以清除头发毛细孔处的污垢，减少掉发。
（9）臭氧（O3）产品可广泛用于：家庭、医院、宾馆、饭店、美容美发、公共厕所、食品加工业、学校、幼稚园、养老院、金融、证券、办公室、娱乐场所、部队、工业、农业、渔业、养殖业、环保等领域。

水处理方面的应用：

臭氧在水处理中的应用效果；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　饮用水处理：研究表明臭氧很强的杀菌消毒作用，能有效杀灭水中的各种细菌，病毒等微生物，并不会产生副产物。除了消毒之外，臭氧还可以氧化去除水中的微污染物质，如腐殖质、农药、氯代有机物。　　　　　　　　　　　　　循环冷却水处理：臭氧替代传统的化学药剂来处理循环冷却水已被广泛应用，在台湾、德国和美国等地的研究和应用中显示，臭氧化冷却水的抗腐性，抗结垢，抗生物结垢，效果令人满意。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　废水污水的处理：臭氧不仅能氧化水中的无机物，如CN，NH3等，而且能氧化难以生物降解的有机物，如芳烬化合物等。故此以臭氧破坏和去除废水中污染物的作用已被广泛研究和使用。研究表明使用一定浓度的臭氧可以有效的去除废水污水中的有机物和无机物及有效的杀灭废水污水中的细菌和病毒，并不产生二次污染。

食品加工方面的报导：
-----据IOA欧非亚澳组98年莫斯科会议报告所摘，用臭氧对食品进行储藏的工艺和应用是在日本，澳洲与法国率先采用的。在美国，任何于食品有关的化学品和物质均定义为食品添加剂，而食品添加剂的管理权辖属为美国食品与药物管理局(FDA)。直至1997年，FDA仅批准臭氧应用于瓶装水及其生产线消毒。为成功打开FDA在食品加工工业广泛应用臭氧的封锁线，电力研究院(EPRI)组织了食品界的科学和技术专家委员会，搜集并评估臭氧应用于食品储藏及加工可靠性的背景，现状与前景。该委员会发布明确公告：臭氧储藏食品属于“GRAS”状况，即“一般认为安全”(注：美国食品上的官方标签)，该委员会的报告已发表在科学杂志上(Graham等，1997)，并在FDA备案。
为此FDA对臭氧对食品消毒杀菌进行了一系列的试验，发现臭氧化水当达到一定浓度的臭氧含量时(>3mg/L)，对包括大肠杆菌，假单胞菌属绿脓杆菌、伤寒属沙门氏菌、葡萄球菌、弧菌属、曲霉菌属等23种微生物均有杀灭和抑止作用。这些以及FDA最近放弃了GRAS申请(美国FDA，1997)，成为在美国食品加工业广泛使用臭氧的基础。1997年中期，美国的臭氧在加工食品GRAS方面公开声明，以及FDA对该声明的新立场，预计将大大开发臭氧在美国及其他许多国家(这些国家参考FDA标准)食品业的应用潜力，这已为许多国家的实例所证实。该声明为臭氧技术的里程碑。仅去年，EPRI在全美多次举办讲座，解释GRAS声明的意义和在食品和农业科技方面的作用，评估臭氧技术的价值，正在进行各种研究，探索臭氧用途，提高食品品质，并改进食品加工技术。