臭氧的化學(xué)性質(zhì)
1. 臭氧的化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定,在空氣和水中都會(huì)慢慢分解成氧氣,其反應(yīng)式為:
2O3 →3O2 + 285kJ ( 1-2 )
由于分解時(shí)放出大量熱量,故當(dāng)其含量在 25 %以上時(shí),很容易爆炸。但一般臭氧化空氣中臭氧的含量很難超過(guò) 10 %,在臭氧用于飲用水處理的較長(zhǎng)歷史過(guò)程中,還沒(méi)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(guò) 100℃ 時(shí),分解非常劇烈,達(dá)到 270℃ 高溫時(shí),可立即轉(zhuǎn)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(zhì)的水溶液中臭氧迅速回復(fù)到形成它的氧氣。如水中臭氧濃度為 6.25×10 -5 mol/L(3mg/l) 時(shí),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(lái)水中的半衰期大約是 20min ( 20℃ ),然而在二次蒸餾水中,經(jīng)過(guò) 85min 后臭氧分解只有 10 %,若水溫接近 0℃ 時(shí),臭氧會(huì)變得更加穩(wěn)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(shí),水溫和分解速度的關(guān)系,圖 1-4 為 20℃ , PH 和分解速度的關(guān)系。
為提高臭氧利用率,水處理過(guò)程中要求臭氧分解得慢一些,而為了減輕臭氧對(duì)環(huán)境的污染,則要求處理后尾氣中的臭氧分解快一些。