概念:
臭氧,又名三原子氧,因其类似鱼腥味的臭味而得名。其分子式为O3
,是氧气的同素异形体。臭氧有很强的氧化力,是已知最强的氧化剂之一。
作用原理:
臭氧的杀菌作用是生物氧化过程,臭氧的强氧化作用使微生物细胞中的多种成分产生氧化,从而产生不可逆变的变化而死亡。一般认为,臭氧灭病毒上通过直接破坏其核糖核酸(RNA)或DNA物质完成的。而杀灭细菌、霉菌类微生物则是臭氧首先作用于细胞壁,是膜构成成分受损伤,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。湿度增加提高杀灭率,是由于高湿度下细胞膜膨胀变薄,其组织容易被臭氧破坏。湿度增加提高杀灭率,是由于高湿度下细胞膜膨胀变薄,其组织容易被臭氧破坏。
功效:
杀菌消毒:研究表明,臭氧是广谱、高效、快速杀菌剂,它可迅速杀灭使人和动物致病的各种病菌、病毒及微生物。臭氧是一种氧化性非常强的物质,其氧化还原电位仅次于F2
。利用它的氧化性,可以在较短时间内破坏细菌、病毒和其他微生物的生物结构,使之失去生存能力。利用氧化性来杀死微生物以达到灭菌效果的化合物还有很多,比如常见的氯气、漂白粉、高锰酸钾等。但是,这些杀菌剂不但比臭氧杀菌速度慢,而且一般的杀菌剂对人体有害。臭氧与一般杀菌剂有不同,当其浓度超过一定阈值后,消毒杀菌甚至可以瞬间完成,并且因为多余的臭氧可以很快分解成氧气,而氧气对人体有益无害。当臭氧溶于水中后有更强、更快的杀菌消毒作用。利用臭氧杀菌消毒没有二次污染,在处理过的水、空气、食品、器具等中不残存任何有害物质,这也是其他杀菌剂无法比拟的优点。
去除污染:
臭氧能通过氧化反应有效去除有毒气体如甲醛、苯、CO、NO、SO2、芥子气等。溶于水中的臭氧可氧化、分解从而有效去除水中的有毒物质如重金属离子、有机毒物、氰化物、硫化物以及敌敌畏、氧化乐果、马拉硫酸等农药。臭氧用于水消毒可以大大降低自来水中卤代烃等有机致癌物质。
除臭、除异味:
自然界引起臭味与腐败味的主要成分是氨、硫化氢、甲硫醇、二甲硫化物、二甲二硫化物等,臭氧可以与它们发生化学反应将其氧化分解为无毒、无臭的物质,从而达到除臭的效果。
附表1:臭氧在空气中的杀菌效果
菌 种 |
臭氧浓度 (ppm) |
时 间 (min) |
杀菌率 (%) |
菌 种 |
臭氧浓度 (ppm) |
时 间 (min) |
杀菌率 (%) |
枯草杆菌 |
0.5 |
5 |
99.99 |
金黄色葡萄球菌 |
0.3 |
0.5 |
100 |
0.9 |
10 |
100 |
黑曲霉菌 |
1.5 |
1.0 |
100 |
3.0 |
20 |
100 |
酵母菌 |
1.5 |
1.0 |
100 |
3.5 |
40 |
100 |
大肠杆菌 |
0.2 |
1 |
99.98 |
鼠伤寒杆菌 |
0.2 |
1 |
100 |
0.5 |
5 |
100 |
0.5 |
5 |
100 |
乙型肝炎表面抗原 HBXAg |
0.5 |
5 |
66 |
宋内氏菌 |
0.2 |
1 |
100 |
0.9 |
10 |
66 |
0.5 |
5 |
100 |
3.0 |
20 |
100 |
白色葡萄球菌 |
0.2 |
1 |
100 |
3.5 |
40 |
100 |
0.5 |
5 |
100 |
4.5 |
60 |
100 |
附表2:臭氧水的杀菌效果
菌 种 |
菌落数 (10 个 /L) |
臭氧水浓度 (mg/L) |
处理时间 (min) |
杀灭率 (%) |
细菌总数 |
3.4×10 |
1.0 |
1.0 |
100 |
多不可计 |
1.0 |
1.0 |
100 |
大肠杆菌 |
2.4×10 |
0.3 |
0.5 |
100 |
1.1×10 |
0.23 |
1.0 |
100 |
金黄色葡萄球菌 |
多不可计 |
0.3 |
0.5 |
100 |
1.2×10 |
0.26 |
1.0 |
100 |
黑曲霉菌 |
多不可计 |
1.5 |
1.0 |
100 |
酵母菌 |
多不可计 |
1.5 |
1.0 |
100 |
乙型肝炎表面抗原 HBXAg |
256(+ +) |
4.0 |
1.0 |
100 |