臭氧的特性
臭氧是由一個氧分子(O2)攜帶一個氧原子(O)組成,是氧氣的同素異形體。與氧氣相比,臭氧比重大。有色、有味。在常溫下是淡藍色,草腥味。雷電過后,時可聞到其氣味。 1ppm 臭氧 =1.963mg/m3 。標準狀態(tài)下,臭氧密度ρ = 2.144g/l ,空氣ρ = 1.293g/l 。臭氧在水中的溶解度大約是氧的 10 — 15 倍,在水中穩(wěn)定性較差。
臭氧易分解,不穩(wěn)定參比狀態(tài)下臭氧的半衰期為 22~25 分鐘,一個小時的衰退率為 61% ,在 1% 的臭氧水溶液中半衰期約為 16 分鐘,且溫度越高,濕度越大,半衰期越短。
臭氧具有不穩(wěn)定性。由于臭氧(O3)是由氧分子攜帶一個氧原子組成,決定了它只是一種暫存形態(tài),攜帶的氧原子除氧化用掉外,剩余的又組合為氧氣(O2)進入穩(wěn)定狀態(tài)。所以臭氧工作中沒有二次污染產生,這是臭氧技術應用的大性。
臭氧具有很強的氧化能力。
殺菌原理
臭氧殺菌機理以氧化作用破壞微生物膜的結構實現(xiàn)殺菌作用。臭氧作用于細胞膜,使膜構成成份受損傷而導致新陳代謝障礙,臭氧繼續(xù)滲透穿透膜而破壞膜內脂蛋白和脂多糖,改變細胞的通透性,導致細胞溶解、死亡。而臭氧滅活病毒則認為氧化作用直接破壞其核糖核酸RNA或脫氧核糖核酸DNA物質而完成的。
臭氧水殺滅情況有些不同,其氧化反應有兩種,微生物菌體既與溶解水中的臭氧直接反應,又與臭氧分解生成之羥基OH的間接反應,由于羥基OH為氧化性的氧化劑,因此臭氧水的殺菌速度極快。
臭氧能氧化分解細菌、病毒內部氧化葡萄糖所的葡萄糖氧化酶,并直接與細菌、病毒發(fā)生作用,氧化并穿透其細胞壁,破壞其細胞器和核糖核酸,分解DNA、RNA、蛋白質、脂質類和多糖等大分子聚合物,使細菌、病毒的新陳代謝和繁殖過程遭到破壞,而奪取細菌病毒的生命。同時還可以滲透細胞膜組織、侵入細胞膜內作用于外膜脂蛋白和內部的脂多糖,使細胞發(fā)生通透性畸變,導致細胞溶解性死亡,并將死亡菌體內的遺傳基因、寄生菌種、寄生病毒粒子、噬菌體、支原體及熱源(內毒素)等溶解死亡。綜觀無菌技術對微生物作用的原理可分為型、殺菌和溶菌型三種。臭氧滅菌消毒屬于溶菌型劑體,可以達到“、地消滅物體內部所有微生物的目的”,不僅這樣而且它的作用是瞬間完成的。
按臭氧產生的方式劃分,臭氧發(fā)生器主要有三種:高壓放電式、紫外線照射式、電解式。
高壓放電式發(fā)生器
該類臭氧發(fā)生器是使用一定頻率的高壓電流制造高壓電暈電場,使電場內或電場周圍的氧分子發(fā)生電化學反應,從而制造臭氧。
這種臭氧發(fā)生器具有技術成熟、工作穩(wěn)定、使用壽命長、臭氧產量大(單機可達1Kg/h)等優(yōu)點,所以是國內外相關行業(yè)使用廣泛的臭氧發(fā)生器。
臭氧在大氣中的含量很少,卻是橡膠龜裂的主要因素,進口臭氧老化試驗箱用于測試橡膠在臭氧環(huán)境下的損壞程度。臭氧老化箱模擬和強化大氣中的臭氧條件,研究臭氧對橡膠的作用規(guī)律,快速鑒定和評價橡膠抗臭氧老化性能與抗臭氧劑防護效能的方法,進而采取有效的防老化措施,以提高橡膠制品的使用壽命。
應用的機理與性
食品行業(yè)應用臭氧的目的有兩個方面:一是殺滅微生物-殺菌消毒;二是氧化分解有機或無機物污染氣味-除臭凈化 。兩方面的應用基礎均依賴于O3的強氧化性能和不穩(wěn)定易分解的特性 。
殺菌消毒
臭氧為氣體消毒劑,其殺菌過程為強氧化作用使微生物細胞中的多種成分產生反應,從而產生不可逆轉的變化而死亡。一般認為,臭氧滅活病毒是通過直接破壞其核糖核酸(RNA)或脫氧核糖核酸(DNA)物質完成的。而殺滅細菌、霉菌類微生物則是臭氧作用于細胞膜,使膜構成成分受損傷,導致新陳代謝障礙并抑制其生長,臭氧繼續(xù)滲透破壞膜內組織,直至殺死。濕度增加提高殺滅率,是由于高濕度下細胞膜膨脹變薄,其組織容易被臭氧破壞。
除臭凈化
臭氧去除異味性能。依靠其氧化性能可快速分解產生臭味及其他氣味的有機或無機物質。臭味的主要成分是胺R3N、硫化氫H2S、甲硫醇CH3SH等。臭氧對其氧化分解,生成物沒有氣味。
臭氧與紫外線照射殺菌比較
紫外線以光波輻射作用殺菌,只有照射到的位置且達到照射強度標準才有殺菌效果。食品加工車間很高、很大,照射強度與距離平方成反比,強度不夠,照射又有很大死角。臭氧為氣體,擴散性好,無死角,濃度均勻紫外線殺菌在相對濕度60%以上時效果急劇下降,80%濕度上時反可誘使細菌復活。臭氧則相反,濕度越高殺菌效果越好,對食品行業(yè)80%-90%高濕環(huán)境特別適合。
汽車室內消毒
汽車消毒機是運用臭氧和負離子的消毒方式,臭氧主要是對車內消毒殺菌,負離子主要是凈化車內空氣,祛除異味。
功能:可殺滅和消除異味、煙味、汗味、臭味、纖維、浮游霉菌、病毒、浮游細菌、螨蟲、花粉、灰塵、皮屑、苯、甲苯、二甲苯、總揮發(fā)性有機物(TVOC)、甲醛、汽車尾氣中的一氧化碳、二氧化碳和氮氧化物等。