臭氧應用史和發展簡述

 

臭氧是在自然界中發現的氣體（臭氧層），但也可以用于商業和工業應用。臭氧的使用很多，而且每天都在增長。這是臭氧的開始介紹，將提供對臭氧是什么，如何使用以及在當今世界中使用商業臭氧的基本認識。

 

臭氧是三原子形式的氧，三個氧原子一起形成一個分子。

 

什么是臭氧？
 

氧原子以原子形式不穩定。氧氣以雙原子形式穩定為O 2。我們今天呼吸的空氣由大約21％的氧氣組成，這使得氧氣成為當今自然界中最常見的分子之一。
 

 

臭氧是三原子形式的氧，意味著分子臭氧由3個氧原子組成。與氧氣不同，臭氧是一種可見氣體，在非常高的濃度下呈淺藍色。在低濃度下，臭氧是無色的。臭氧還具有明顯的氣味，在非常低的水平下是明顯的，并且可能與“清潔”氣味有關，在較高水平臭氧具有非常刺激性的氣味。臭氧是一種不穩定的氣體，很容易自然地分解成氧氣。臭氧也是一種高活性氣體，可作為非常強的化學氧化劑。

 

臭氧應用史
 

 

 

臭氧歷史和發展簡述

 

一位名叫Van Marum的荷蘭化學家可能是第一個通過氣味檢測臭氧氣體的人。在他的實驗描述中，他提到了他的電化器周圍的特征氣味的概念  

 

然而，臭名昭著的發現只是在不久之后，在Schönbein的一篇文章中可以追溯到1840年。這一發現被提交給了慕尼黑大學。Schönbein在他的實驗中發現了同樣的特征氣味，Van Marum曾嘗試過更早的識別。他把這種氣體稱為“臭氧”，這種氣體從ozein分散注意力; 希臘語中的氣味。一般來說，臭氧的發現歸因于Schönbein。此外，Schönbein是第一個研究臭氧和有機物反應機理的人。

 

1840年后，許多關于臭氧消毒機制的研究隨之而來。第一臺臭氧發生器由Von Siemens [1,3,6]在柏林制造。該制造商還寫了一本關于水中臭氧應用的書。這導致了一些試點項目的進行，在此期間研究了臭氧的消毒機理。  

法國化學家Marius Paul Otto （圖1）因其關于臭氧的論文獲得了法國大學的博士學位。他是第一個成立臭氧裝置制造專業公司的人：'Compagnie des Eaux et de l'Ozone'[5]。  

 

臭氧的第一次技術規模應用于1893年在荷蘭的Oudshoorn進行。法國科學家對這種臭氧裝置進行了徹底的研究，之后又在尼斯安裝了另一個裝置（1906年）。由于臭氧不斷在尼斯使用，導致尼斯被稱為“ 飲用水處理臭氧的誕生地”。 

 

在第一次世界大戰之前的幾年里，各國的臭氧裝置使用量有所增加。大約在1916年，整個歐洲使用了49個臭氧裝置（其中26個位于法國）。然而，這種增長很快就會動搖。這對有毒氣體的研究產生了影響，這顯然導致了氯的發展。這種消毒劑似乎是臭氧的合適替代品，因為它沒有管理上的缺點，例如低適用保證和低產量的臭氧。直到第二次世界大戰之后，臭氧產量才達到先前的水平。1940年，全世界使用的臭氧裝置數量僅增加到119個。1977年，這一數字增加到1043個臭氧裝置。超過一半的裝置位于法國。1985年左右，應用臭氧裝置的數量估計> 2000。

 

今天，氯仍然優于臭氧用于水消毒。然而，在過去的幾十年里，臭氧應用的應用確實開始再次增加。這是由于1973年發現三鹵甲烷（THM）作為氯消毒的有害消毒副產物而引起的。因此，科學家開始尋找替代消毒劑。     

另一個問題是地表水中令人不安，難以除去的有機微污染物的增加。這些化合物似乎比氯和氯化合物更快地被臭氧氧化。

此外，臭氧甚至使那些對消毒劑產生抗性的微生物失活，例如隱孢子蟲。

最后，在解決臭氧管理方面的缺點方面取得了進展。