洁净消毒剂——臭氧 [复制链接]

第7版(国际专页)
专栏：

　　洁净消毒剂——臭氧
李汉忠
臭氧，由于大气臭氧层存在而广为人知，但对已有近百年历史的臭氧应用、臭氧产生技术了解的人却不多。
臭氧具有特异的腥臭味。最初人们正是根据气味才发现臭氧这种新物质的。自然界的臭氧集中存在于１５公里—２５公里高空的臭氧层中，它吸收了太阳辐射的大部分紫外线，成为保护人类的“生命之伞”。
臭氧是氧的同素异形体，二者性质差别很大。臭氧的氧化能力和杀菌能力很强；臭氧不稳定、易分解，只能边产生，边使用。产生臭氧的装置就是臭氧发生器。
臭氧应用主要在水处理、化学氧化和食品杀菌防霉三个方面。
臭氧在水中对病毒、细菌等微生物杀灭率高，对有机化合物等污染物质去除彻底又不产生二次污染，因此在饮用水处理中应用臭氧最广泛。自１９０２年在德国帕德博恩建立第一个大规模臭氧水处理厂以来，到１９７７年世界已有１０００多个使用臭氧消毒的自来水厂，在欧洲一些国家达到了普及的程度。臭氧处理的污水主要是化学、炼油、纺织、造纸、电镀等工业污水和城市生活污水，主要途径是分解、去除排放的酚、烷、氰类化合物与染料、氨氮并脱色、除臭，以使污水达到排放标准，保护环境。
臭氧在化学氧化方面主要作为氧化剂、催化剂、精制剂而应用于化工、石油、纺织和香料制药等工业部门。
臭氧还被广泛用于食品杀菌防霉。由于臭氧对细菌、霉菌等微生物杀灭能力强，对食品无害，不产生残余污染，因而臭氧成为少有的可直接对食品使用的“洁净消毒剂”。早在１９０９年法国卡洛涅冷冻厂就利用臭氧对冷藏肉表面杀菌，欧美国家相继应用臭氧于肉、蛋、水果、蔬菜贮藏和酿造业。第二次世界大战后，经济的恢复和臭氧发生器技术的进步，促进了臭氧在食品工业应用技术方面的研究。一些欧洲国家发展了远洋运输船舶食品仓臭氧消毒、防霉技术和设备。不少国家应用臭氧于易腐食品以延长贮藏期。使用臭氧，肉的贮藏期可延长一倍，鸡蛋可冷藏８个月不坏，奶酪安全贮藏达６３天，草莓、杨梅、葡萄贮藏期延长一倍，香蕉贮藏期显著增长。其中鸡蛋贮藏防霉是成功应用臭氧的范例。在１９４０年美国冷藏贮蛋时期，８０％的蛋库都装备了臭氧发生器。最近臭氧应用进一步接近消费者，加拿大超级市场选肉间装设臭氧发生器杀菌除味，日本夏普冰箱内装微型臭氧发生器除臭杀菌。
人工产生臭氧的方法有电化学、光化学、原子辐射和电晕放电等几种方法。具有实际应用价值的臭氧发生器多是利用电晕放电法产生臭氧。这种发生器是将空气或氧气导入放电室，利用交变高压电晕放电使部分氧气分解聚合为臭氧，是氧的同素异形转变过程。自１８５７年玻璃管式发生器问世以来，发生器的技术、规格、类型都有很大发展，在国外已形成一个产业部门。法国、西德、日本等国的大公司都在进行臭氧发生器及应用技术的研究。
我国从７０年代开始臭氧水处理研究，发生器研制同期进行。清华大学设备仪器厂根据我国条件，借鉴国外经验，相继研制出３克，５克，３０克，２００克高中频板式风冷臭氧发生器系列化产品，成为国家唯一研制生产高频发生器的厂家。这种发生器的某些技术指标已达到国际先进水平。