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臭氧杀菌设备的机理

  臭氧(O3)是一种强氧化剂、消毒剂、精制剂、催化剂。自本世纪初用臭氧对饮用水杀菌处理以来,它的杀菌应用越来越广泛。在食品杀菌方面,在 1909 年的科隆市用于冷冻肉的保存。

  臭氧灭菌机理

  臭氧是氧的同素异性体,常温下是一种不稳定的淡紫色气体,有刺激腥味,微量时具有一种“清新”气味。臭氧具有极强的氧化能力,在水中的氧化还原电位 2.07V ,仅次于氟电位 2.87V ,居第二位,它的氧化能力高于氯( 1.36V )、二氧化氯( 1.5V )。正因为臭氧具有强烈的氧化性,所以它对细菌、霉菌、病毒具有强烈的杀灭性,这种作用通常是物理、化学、生物学方面的综合效果。

 

臭氧杀菌设备

  其机理可以是以下几个方面:

  ⑴臭氧很容易同细菌的细胞壁中的脂蛋白或细胞膜中的磷脂质、蛋白质发生化学反应,从而使细菌的细胞壁和细胞受到破坏(即所谓的溶菌作用),细胞膜的通透性增加,细胞内物质外流,使其失去活性。

  ⑵臭氧破坏或分解细胞壁,迅速扩散进入细胞里,氧化了细胞内酶或 RNA、DNA,从而致死菌原体。在高压强电场作用下,气体在电介质表面产生脉冲电晕放电,产生高浓度等离子体,电子和离子被强大电场力作用加速与气体分子碰撞,在10S内使氧分子分解成单原子氧,在数10S内原子氧和分子氧结合成臭氧:

 

臭氧杀菌设备

  O2 +e →2O+2O2 → 2O3

  臭氧在水中是不稳定的,时刻发生还原反应,产生十分活泼的、具有强烈氧化作用的单元子氧( O),在产生瞬时,对水中细菌、微生物有机物质进行分解作用。

  O3 → O2+ (O) (O)+H2O → 2HO

  臭氧在水中的“半衰期”为20min(PH7.6时41min,PH10.4时为0.5min)。人们把含有臭氧的水叫做臭氧水。臭氧水对各种致病微生物均有极强的灭菌作用,臭氧在水中不稳定,发生强烈氧化还原反应,产生极活泼、具有强烈的氧化作用的单元子氧(O)、羟基(OH)。羟基氧化还原电位为2.8V,相当于氟的氧化能力。

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