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臭氧的化學性質

作者: liangzi 時間:2020-06-12 來源:未知
摘要:1. 臭氧的化學性質極不穩定,在空氣和水中都會慢慢分解成氧氣,其反應式為: 2O3 3O2 + 285kJ ( 1-2 ) 由于分解時放出大量熱量,故當其含量在 25 %以上時,很容易爆炸。但一般臭氧

1. 臭氧的化學性質極不穩定,在空氣和水中都會慢慢分解成氧氣,其反應式為: 

  2O3 →3O2 + 285kJ ( 1-2 ) 

  由于分解時放出大量熱量,故當其含量在 25 %以上時,很容易爆炸。但一般臭氧化空氣中臭氧的含量很難超過 10 %,在臭氧用于飲用水處理的較長歷史過程中,還沒有一例氧爆炸的事例。 

  含量為 1 %以下的臭氧,在常溫常壓的空氣中分解半衰期為 16h 左右。隨著溫度的升高,分解速度加快,溫度超過 100℃ 時,分解非常劇烈,達到 270℃ 高溫時,可立即轉化為氧氣。臭氧在水中的分解速度比空氣中快的多。在含有雜質的水溶液中臭氧迅速回復到形成它的氧氣。如水中臭氧濃度為 6.25×10 -5 mol/L(3mg/l) 時,其半衰期為 5 ~ 30min ,但在純水中分解速度較慢,如在蒸餾水或自來水中的半衰期大約是 20min ( 20℃ ),然而在二次蒸餾水中,經過 85min 后臭氧分解只有 10 %,若水溫接近 0℃ 時,臭氧會變得更加穩定。 

  臭氧在水中的分解速度隨水溫和 PH 值的提高而加快,圖 1-3 為 PH=7 時,水溫和分解速度的關系,圖 1-4 為 20℃ , PH 和分解速度的關系。 

  為提高臭氧利用率,水處理過程中要求臭氧分解得慢一些,而為了減輕臭氧對環境的污染,則要求處理后尾氣中的臭氧分解快一些。 

2. 臭氧的氧化能力 

  臭氧得氧化能力極強,其氧化還原電位僅次于 F 2 ,在其應用中主要用這一特性。從表 1-5 中看出。 

  從表 1-5 可知,臭氧的標準電極電位除比氟低之外,比氧、氯、二氧化氯及高錳酸鉀等氧化劑都高。說明臭氧是常用氧化劑中氧化能力最強的。同時,臭氧反應后的生成物是氧氣,所以臭氧是高效的無二次污染的氧化劑。 

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