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臭氧的化学性质

作者: liangzi 时间:2020-06-12 来源:未知
摘要:1. 臭氧的化学性质极不稳定,在空气和水中都会慢慢分解成氧气,其反应式为: 2O3 3O2 + 285kJ ( 1-2 ) 由于分解时放出大量热量,故当其含量在 25 %以上时,很容易爆炸。但一般臭氧

1. 臭氧的化学性质极不稳定,在空气和水中都会慢慢分解成氧气,其反应式为: 

  2O3 →3O2 + 285kJ ( 1-2 ) 

  由于分解时放出大量热量,故当其含量在 25 %以上时,很容易爆炸。但一般臭氧化空气中臭氧的含量很难超过 10 %,在臭氧用于饮用水处理的较长历史过程中,还没有一例氧爆炸的事例。 

  含量为 1 %以下的臭氧,在常温常压的空气中分解半衰期为 16h 左右。随着温度的升高,分解速度加快,温度超过 100℃ 时,分解非常剧烈,达到 270℃ 高温时,可立即转化为氧气。臭氧在水中的分解速度比空气中快的多。在含有杂质的水溶液中臭氧迅速回复到形成它的氧气。如水中臭氧浓度为 6.25×10 -5 mol/L(3mg/l) 时,其半衰期为 5 ~ 30min ,但在纯水中分解速度较慢,如在蒸馏水或自来水中的半衰期大约是 20min ( 20℃ ),然而在二次蒸馏水中,经过 85min 后臭氧分解只有 10 %,若水温接近 0℃ 时,臭氧会变得更加稳定。 

  臭氧在水中的分解速度随水温和 PH 值的提高而加快,图 1-3 为 PH=7 时,水温和分解速度的关系,图 1-4 为 20℃ , PH 和分解速度的关系。 

  为提高臭氧利用率,水处理过程中要求臭氧分解得慢一些,而为了减轻臭氧对环境的污染,则要求处理后尾气中的臭氧分解快一些。 

2. 臭氧的氧化能力 

  臭氧得氧化能力极强,其氧化还原电位仅次于 F 2 ,在其应用中主要用这一特性。从表 1-5 中看出。 

  从表 1-5 可知,臭氧的标准电极电位除比氟低之外,比氧、氯、二氧化氯及高锰酸钾等氧化剂都高。说明臭氧是常用氧化剂中氧化能力最强的。同时,臭氧反应后的生成物是氧气,所以臭氧是高效的无二次污染的氧化剂。 

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