水中余臭氧濃度保持在0.1~0.5mg/L作用5~10min可達(dá)消毒目的。臭氧水消毒滅菌是急速的,消毒作用在瞬間發(fā)生。清水中臭氧濃度一旦達(dá)到,在0.5~1分鐘內(nèi)就細(xì)菌,在濃度達(dá)4mg/L,在1分鐘內(nèi)乙毒滅活率為100%。20℃條件下,水中臭氧濃度達(dá)0.43mg/L時(shí),可將大腸100%殺滅,10℃時(shí)僅需0.36mg/L即可全部殺滅。臭氧濃度為0.25~38mg/L時(shí),僅需幾秒或幾分鐘完全滅活甲型病毒(HAV)。
1868 年霍爾曼( Hollman )研究了臭氧的熱化學(xué)特性。把不同的氣體( H2 和 C2H2 )在純氧氣體中燃燒時(shí)所釋放出的熱,與同一氣體在臭氧氣體中燃燒時(shí)所產(chǎn)生的熱量相比較,發(fā)現(xiàn)有臭氧存在時(shí)釋放的熱量總要大一些。由于知道 O3 /O2 混合氣體濃度( 1 %~ 2 %質(zhì)量)以及臭氧存在時(shí)放出的熱量,就能計(jì)算出每克臭氧變成氧氣所放出的熱量。
他求出分解臭氧產(chǎn)生 17.064kcal/mol(1kcal=4.18kJ ,下同 ) 。這大約是目前采用值的一半。此后 1876 年伯塞樂測定得出值為29.6kcal/mol 。 1908 年楊( Jahn )求出的值為 34.0kcal/mol 。由于臭氧是一種吸熱化合物,使人們試圖用熱工藝來設(shè)計(jì)臭氧發(fā)生器,但這一設(shè)想由于臭氧在高溫下快速分解而告失敗。氣態(tài)臭氧的自然分解在室溫下需要數(shù)小時(shí),然而當(dāng)臭氧溶于水時(shí)將以較快速度分解,分解時(shí)間一般以分鐘計(jì)。在水中臭氧的穩(wěn)定性受水質(zhì)的影響很大。蒸餾水中臭氧的半衰期大約為 25min ,但在二次蒸餾水中,即使在 20℃ 下,經(jīng)過 80min 也只有 10 %的臭氧分解,若在水溫接近 0℃ 臭氧變得很穩(wěn)定。
臭氧與無機(jī)物反應(yīng)
除鉑、金、銥、氟以外,臭氧幾乎可與元素周期表中的所有元素反應(yīng)。臭氧可與K、Na反應(yīng)生成氧化物或過氧化物,在臭氧化物中的陰離子O3實(shí)質(zhì)上是游離基。臭氧可以將過渡金屬元素氧化到較高或氧化態(tài),形成更難溶的氧化物,人們常利用此性質(zhì)把污水中Fe2 、Mn2 及Pb、Ag、Cd、 Hg、Ni等重金屬離子除去。此外,可燃物在臭氧中燃燒比在氧氣中燃燒更加猛烈,可獲得更高的溫度。