臭氧发生器为什么用纯水

⑴ 臭氧发生器

臭氧发生器工作原理按臭氧产生的方式划分，目前沿用的臭氧发生技术主要有三种:电解法、高压电晕放电法、紫外线照射式。

1. PEM电解法

PEM电解法产出臭氧的原理是采用低压直流导通固态膜电极的正负两极电解去离子水，水在特殊的阳极溶液界面上以质子交换的形式被分离为氢氧分子，氢从阴极溶液界面上直接被排放，氧分子在阳极介面上因高密度电流产生的电子激发而获得能量，并聚合成臭氧分子。

2. 电晕放电法

电晕放电法产出臭氧的原理是在两个平行的高压电极之间平行放置一个介电体(通常采用硬质玻璃或陶瓷作介电体)，并保持一定的放电间隙，当在两极间通入高压交流电时，在放电间隙，形成均匀的蓝紫色电晕放电，空气或氧气通过放电间隙，氧分子受到电子的激发获得能量，并相互发生弹性碰撞，聚合成臭氧分子。

3.紫外线照射式。

通过紫外线照射。

三、PEM电解法臭氧发生技术的优势

PEM电解法臭氧发生器是以纯水为原料，是以固态的贵金属聚合物为电解质,结合阳离子交换模式,通过低压电解的方式获得臭氧，不需要任何辅助材料和添加剂，产出的臭氧浓度高达20%(重量比,250-280mg/L)，产出的臭氧气体伴随物为氧，没有任何二次污染。而传统的高压放电电晕法臭氧发生器，以空气或氧气作为原料，需要经过多道预处理。并通过3600V左右的高频高压放电场才能获得臭氧，产出的臭氧浓度最高不大于10%，产出的臭氧伴随物为氮、氧、氮氧化物和其它杂质，氮氧化物为不分解的有毒致癌物质。

PEM电解法臭氧发生器与电晕放电法臭氧发生器的特性比较如下列叙述及表4所示，不难看出PEM电解法臭氧发生器与电晕放电法臭氧发生器相比之下，具有一定的优势。

 电晕放电法臭氧发生器采用高频(或中频)高压在空气或氧气室内放电产出臭氧，发生器的核心电极为消耗型，若不采取气源和工作环境的预处理和保护措施，核心电极的寿命和臭氧的产出率将会大大降低。高压放电所产生的热若不采取降温冷却措施，将会直接影响到臭氧的产出量，严重时甚至会发生爆炸(特别是采用氧气源时)而引发火灾等事故。高压放电过程中产生的电磁波会干扰附近精密仪器，影响仪器的正常使用。

 PEM电解法臭氧发生器采用工频低压电解纯水产出臭氧，发生器的核心电极为非消耗型，只需能保证电解液--纯水的电导率符合要求，设备即可得以稳定的运行。核心电极的导入体为纯水，其本身就具备循环冷却的功能，所以无需另外采取降温冷却等措施。低压电解不会产生电磁波等干扰，即使在实验室或高精密度的设备间内工作都可以放心使用。

从上所述，PEM电解法臭氧发生器在各项指标上与电晕法臭氧发生器相比均有一定的优势，而在水处理和医学应用上来说，PEM电解法臭氧发生器具有溶解效率高，可制备高浓度的臭氧水，操作简便和运作安全等优势。

⑵ 求臭氧消毒效果验证方案

你所说的是指空间消毒？还是哪方面的消毒？ 人体能接受的浓度--

按卫生部规定，在0．15ppm浓度下可接触8小时不会对人体有任何影响和损害

臭氧在空间停留的时间，一般半小时之后就可以进入消毒场所。在桶装水，或其他密闭场所，通常需要间隔24-48小时才能消除！

臭氧消毒与药企GMP

1、GMP

GMP是世界卫生组织（WHO）对所有制药企业质量管理体系的具体要求。国际卫生组织规定，从1992年起，出口药品必须按照GMP规定进行生产，药品出口必须出具GMP证明文件。GMP已世界范围内被推广和认可。

2、臭氧的特性
臭氧的分子式为O3，分子量48.00，由三个氧原子构成，具有较强的氧化性，主要被用于杀菌消毒。由于臭氧具有自动分解的特性，在消毒后不会在环境或物品表面残留任何有害物质，所以臭氧成为人们最常用的一种消毒物质。在药企GMP管理中，臭氧消毒同样被列为最值得信赖的消毒方式。
3、常用的消毒方式
在制药工艺中，需要控制无菌生产区域环境内的微生物，因此需要选择合适的消毒方法，杀灭静态环境内空气中、设备表面的细菌。以往人们常用的消毒灭菌方法有紫外灯照射，过氧乙酸、甲醛、环氧乙烷等气体薰蒸，消毒剂喷洒等。但是，这些消毒灭菌方法有很多缺点。如采用紫外灯照射，无法对物体背后、车间缝隙角落杀菌，消毒有死角，而且紫外线照射距离短，穿透力差，消毒效果得不到保证。化学药剂薰蒸和喷洒消毒剂，作用周期长，并且会残留有害物质，造成二次污染。如甲醛薰蒸，会出现多聚甲醛聚合物附着在生产设备的表面上，同时甲醛聚合物还会逐渐解聚成游离甲醛，对人体产生危害。
随着人们对臭氧的逐步认识，臭氧成为多数国家的药品生产企业最理想的消毒灭菌剂。在GMP管理规范中，也明确指出了使用臭氧消毒的一系列优点，其中有高效性、高洁净性、操作简便等，为广大药企提供了极好的参考。
4、臭氧消毒的基本工艺
目前多数药企都是通过中央空调风道输送臭氧，有的企业将臭氧发生安置在风道内，有的企业将臭氧发生器产生的臭氧送入空调风道。建议企业使用采用后一种方法，就是使用外置式臭氧发生器，将臭氧通过管路送入空调风道，这样容易掌握臭氧发生器的工作状态，便于及时维护和维修臭氧发生器。
5、臭氧投放量
制药厂利用中央空调系统进行空气净化消毒处理，其臭氧需要量包括充填空调送风管道容积和车间空间容积的臭氧量、正压泄露量和自然分解量。到目前为止，由于臭氧的半衰期难以确定、中央空调新风补充量变动大等原因，需要的臭氧量难以精确量化。目前，可参考国外食品加工车间消毒的推荐量和国内制药企业的经验，按Q0=2.5×C0×V计算臭氧产量（其中Q0为需要的臭氧发生量，单位为克/小时；C0为空间消毒要求的臭氧浓度，单位为毫克/立方米；V是车间空间容积与送风管道容积之和，单位为立方米）。
6、常用臭氧发生器的种类
在药品生产企业中应用的臭氧发生器，主要有高压放电式和电解式两种。由于电解式臭氧发生器需要使用纯水，并且臭氧产量小，臭氧不容易集中使用，所以得到最多应用的是高压放电式臭氧发生器。在实际使用中，密闭型高压放电式臭氧发生器性能最稳定，使用寿命长，消毒效果最有保障。
7、消毒效果检测
目前多数药企都是按照国标《医药工业洁净室（区）悬浮粒子、浮游菌和沉降菌的测试方法》对消毒后的洁净车间进行浮游菌和沉降菌的检测。但要注意的是，每次检测必须是在臭氧发生器停止工作的30分钟后进入车间

⑶ 臭氧的性质是怎样的

臭氧主要存在于距地球表面20~35公里的同温层下部的臭氧层中，其形成的方程式是怎样的呢?下面就让我来给你科普一下臭氧形成的化学式。

臭氧形成的化学式

通常都借助无声放电作用从氧气或空气制备臭氧，臭氧发生器即根据这一原理制造。利用臭氧和氧气沸点的差别，通过分级液化可得浓集的臭氧。在紫外线辐射下，通过电子放射或暴晒从双原子氧气可自然形成臭氧。

工业上，用干燥的空气或氧气，采用5 ~ 25 kV的交流电压进行无声放电制取。另外，在低温下电解稀硫酸，或将或告轮液体氧气加热都可制得臭氧。

用过氧化钡与浓硫酸制臭氧:

臭氧的物理性质

臭氧的气体明显地呈蓝色，液态呈暗蓝色，固态呈蓝黑色。它的分子结构呈三角形 。在常温、常态、常压下，较低浓度的臭氧是无色气体，当浓度达到 15%时，呈现出淡蓝色。臭氧不溶于液态氧，四氯化碳等，可溶于水，且在水中的溶解度较氧大，0℃,一标准大气压时，一体积水可溶解0.494体积臭氧。在常温常态常压下臭氧在水中的溶解度比氧约高13倍，比空气高25倍。但臭氧水溶液的稳定性受水中所含杂质的影响较大，特别是有金属离子存在时友哪，臭氧可迅速分解为氧，在纯水中分解较慢。臭氧的密度是2.14g/L(0°C，0.1MP)，沸点是-111°C，熔点是-192°C。臭氧分子结构是不稳定的，它在水中比在空气中更容易自行分解。臭氧的主要物理性质列于表1-1，臭氧在不同温度下的水中溶解度列于表1-2。臭氧虽然在水中的溶解度比氧大10倍，但是在实用上它的溶解度甚小，因为它遵守亨利定律，其溶解度与体系中的分压和总压成比例。臭氧在空气中的含量极低，故分压也极低，那就会迫使水中臭氧从水和空气的界面上逸出，使水中臭氧浓度总是处于不断降低状态。

臭氧的化学性质

1. 臭氧很不稳定，在常温下慢慢分解 ，200℃时迅速分解 ，它比氧的氧化性更强，能将金属银氧化为过氧化银，将硫化铅氧化为硫酸铅，它还能氧化有机化合物，使许多有机色素脱色，如靛蓝。能侵蚀橡胶，很容易氧化有机不饱和化合物。臭氧、氯和过氧化氢的氧化势(还原电位)分别是2.07.1.36.1.28伏特，可见臭氧在处理水中是氧化力量最强的一种。臭氧的氧化作用导致不饱和的有机分子的破裂。使臭氧分子结合在有机衫信分子的双键上，生成臭氧化物。臭氧化物的自发性分裂产生一个羧基化合物和带有酸性和碱性基的两性离子，后者是不稳定的，可分解成酸和醛。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。但一般臭氧在空气中，臭氧的含量很难超过 10 %以上，在臭氧用于饮用水处理的较长过程中，还没有一例氧爆炸的事例。

含量为 1 %以下的臭氧，在常温常态常压的空气中分解半衰期为20~30分钟左右。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。在含有杂质的水溶液中臭氧迅速恢复到形成它的氧气。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。臭氧在冰中极为稳定，其半衰期为2000年。

2. 臭氧的氧化能力

臭氧的氧化能力极强，其氧化还原电位仅次于氟，在其应用中主要用这一特性。

臭氧支持燃烧，可燃物放入臭氧中可发生自燃现象且燃烧较氧气中更加剧烈。

3. 臭氧的还原反应

a 、与无机物的还原反应

臭氧与亚铁、Mn2+ 、硫化物、硫氰化物、氰化物、氯等均发生反应

如：

b 、臭氧与有机物的反应

臭氧在水溶液中与有机物的反应极其复杂，

⑴ 臭氧与烯烃类化合物的反应 臭氧容易与具有双键的烯烃化合物发生反应，反应的最终产物可能是单体的、聚合的、或交错的臭氧化物的混合体。臭氧化物分解成醛和酸。

⑵ 臭氧和芳香族化合物的反应 臭氧和芳香族化合物的反应较慢，在系列苯<萘<菲<嵌二萘<蒽中，其反应速度常数逐渐增大。

⑶ 对核蛋白(氨基酸)系、有机氨也都发生反应

臭氧在下列混合物的氧化顺序为

链烯烃>胺>酚>多环芳香烃>醇>醛>链烷烃

c 、臭氧的毒性和腐蚀性

臭氧属于有害气体，浓度为 6.25×10-6mol/L(0.3mg/L) 时，对眼、鼻、喉有刺激的感觉;浓度 (6.25-62.5)×10 -5 mol/L(3 ～ 30mg/L) 时，出现头疼及呼吸器官局部麻痹等症 ; 臭氧浓度为 3.125×10 -4 ～ 1.25×10 -3 mol/L(15 ～ 60mg/L)时 ， 则对人体有危害。其毒性还和接触时间有关，例如长期接触 1.748×10 -7 mol/L(4ppm) 以下的臭氧会引起永久性心脏障碍，但接触 20ppm 以下的臭氧不超过 2h ，对人体无永久性危害。因此，臭氧浓度的允许值定为 4.46×10 -9 mol/L(0.1ppm)8h. 由于臭氧的臭味很浓，浓度为 4.46×10 -9 mol/L(0.1ppm) 时，人们就感觉到，因此，世界上使用臭氧已有一百多年的历史，至今也没有发现一例因臭氧中毒而导致死亡的报道。

臭氧具有很强的氧化性，除了金和铂外，臭氧化空气几乎对所有的金属都有腐蚀作用。铝、锌、铅与臭氧接触会被强烈氧化，但含铬铁合金基本上不受臭氧腐蚀。基于这一点，生产上常使用含 25% Cr的铬铁合金(不锈钢)来制造臭氧发生设备和加注设备中与臭氧直接接触的部件。

臭氧对非金属材料也有了强烈的腐蚀作用，即使在别处使用得相当稳定得聚氯乙烯塑料滤板等，在臭氧加注设备中使用不久便见疏松、开裂和穿孔。在臭氧发生设备和计量设备中，不能用普通橡胶作密封材料，必须采用耐腐蚀能力强的硅橡胶或耐酸橡胶等。

近地面高浓度的臭氧会刺激和损害眼睛、呼吸系统等黏膜组织，对人体健康产生负面作用。专家表示，从长期观测来看，尽管臭氧超标集中在日照充足的4月至9月，但结合国外治理经验，随着全国对PM2.5治理力度加大，空气能见度提高，臭氧超标发生的概率会不断增加，而且臭氧污染治理会比PM2.5治理的难度更大。