臭氧的主要特性和消毒机理 臭氧活性碳技术是目前国际上最先进的自来水处理工艺，在日、美、欧等发达国家已广泛采用，目前我国昆明，大庆的自来水厂已开始采用该技术，取得了明显的效果，上海、杭州等地也在实施中，采用臭氧消毒处理是水厂消毒的发展趋势。一、对臭氧在水处理中的应用世纪90年代起，由于怀疑水中的有机物和天然物质与氯发生反应形成的三卤甲烷具有致癌性，美国、日本和英国等国家也逐渐对臭氧在水处理中的应用产生了兴趣，并逐步在一些饮用水处理系统中采用或增设了臭氧处理工艺。由于臭氧比氯有较高的氧化电位，因此它比氯消毒具有更强的杀菌作用。对细菌的作用也比氯快，消耗量明显较小，且在很大程度上不受PH的影响。有关资料报道，在0.45mg/L臭氧作用下，经过2min，脊髓灰质炎病毒即死亡；如用氯消毒，则剂量为2mg/L时需经过3h。当1mL水中含有274~325个大肠菌，在臭氧剂量为1mg/L时可降低在肠菌数86%；剂量为2mg/L时，水几乎可以完全被消毒。 较之传统的氯消毒方法，臭氧消毒还有如下优点：（1）消毒的同时可改善水的性质，且较少产生附加的化学物质污染。（2）不会产生如氯酚那样的臭味。（3）不会产生三卤甲烷等氯消毒的消毒副产物。（4）臭氧可就地制造
获得，它只需要电能，不需任何辅料和添加剂。（5）某些特定的用水中，如食品加工，饮料生产以及微电子工业等，臭氧消毒不需要从已净化的水中除去过剩杀菌剂的附加工序，如用氯消毒时的脱氯工序。由于臭氧在水中很不稳定，容易分解，如接触池口处水中剩余臭氧尚有0.4mg/L,但经过水厂清水池的停留后，水中的剩余臭氧已完全分解，没有剩余消毒剂的水将进入管网。因此，经过臭氧消毒的自来水通常在其进入管网前还要加入少量的氯或氯胺，以维持水中一定的消毒剂剩余水平。二、臭氧的主要特性和消毒机理 1）臭氧的主要物理、化学特性臭氧是一种高活性的气体，通过对氧气的放电而形成，其分子式是O3，是氧的同素异形体。臭氧最显著的特性是具有强烈的气味，臭氧的英文词为“OZONE”，来源于希腊语，意为“味道”。在常温常压下，臭氧是淡蓝色的具有强烈刺激性气味的气体。臭氧具有很高的氧化电位（2.076V），比氯（1.36V）高出50%以上，因此它具有比氯更强的氧化能力。臭氧是由氧按以下热化学方程式形成：3O3 →2O3-69kcal 由上式可见臭氧的形成是吸热过程,因此,臭氧分子极不稳定,可自行分解,伴 随着分解过程全放出能量因此,臭氧比氧具有更高的活性和氧化能力。2）臭氧气体向水中的传递能力也可表示为：单位时间内的传递能力=传递系数×交换面积×交换电位这里所指的交换电位不仅与气液的浓度差有关，而且与臭氧和
臭氧反应装置 臭氧发生器提供的臭氧源能否得到充分应用，是臭氧工程技术人员研究的重要课题，也是经过长时间的实践运行所积累经验。常用的投加方式有：鼓泡法、射流法、涡轮混合法、尼可尼混合法等方式。 鼓泡法 鼓泡法一般有塔式鼓泡和池式鼓泡两种（又称汽 - 液反应器）。 1.塔式鼓泡反应器 设计必须先考虑总工艺之后，才能确定一座气液接触器（反应器）的尺寸。工艺是间歇的、半间歇的，还是连续的？间歇处理是在接触器内加入反应剂，反应后取出产品的一种加工过程。这种方法难得用于臭氧化，因为臭氧一般要求连续供应，由此导致考虑半间歇操作。普通半间歇臭氧化程序是将液体装入反应器，然后连续投加臭氧直到反应完成。连续处理是将反应剂同时加入和取出。这种连续臭氧化处理的一个例子是饮水净化，此时臭氧气投加到水中，随水连续流过反应器槽。 有关工艺类型的决定要同臭氧反应器的选择相一致。选择的气 - 液接触器（反应器），在很大程度上受特定臭氧化反应的动力学和传质之间关系的制约。这一控制机理表明，在某种程度上该型接触器可以使用。如果臭氧吸收带有快反应，需要有大的界面面积来促进臭氧传质，所以，可以优先选用填料塔。另一方面，如果反应速率慢，从而大的液相容积（储液量）有益，鼓泡塔更有效。表 5-1 列出常用气液接触器（表内“转化”一词指反应剂转换到中间产物或最终产品的百分数，而不是指臭氧从气相向液相的转化）。 表 5-1 气液系统接触器及其特性
当设计一座气液系统时，设计者必须做多种考虑。这些要考虑的问题包括：气体和液体流量要满足生产规程、传质和化学反应关系；最后，选定一种将以最经济方式进行的气液接触器和操作方法。
臭氧是氧的同素异形体，含有三个氧原子。臭氧在常温常压下为淡蓝色气体。在水中的溶解度为9.2mlO3/L，高于氧气（42.87mg/L）。当水中溶解浓度高于20mg/L时，呈紫蓝色。臭氧具有强氧化性，氧化还原电位为2.07V，仅低于元素物质中的F2（3.06V）。臭氧可直接将废水中残留的大分子，长链和难以生物降解的有机物质矿化成二氧化碳和水，部分分解成小分子和易生物降解的物质，破坏不可生物降解的有机物质结构，降低毒性，并提高B/C比，从而保证了后续的生化处理效果。 臭氧广泛用于工业废水处理。臭氧和有机物在水溶液中的作用主要有两种：一种是臭氧分子的直接氧化;另一种是臭氧分解后OH羟基自由基的强氧化作用。。 传统的臭氧氧化技术主要是基于直接氧化，传质效果差，选择性极高，臭氧利用率低，投资运行成本高。 臭氧催化氧化技术是在氧化体系中加入过渡金属离子，可明显催化臭氧的氧化。它可以催化臭氧在水中的自分解，增加水中产生的OH浓度，从而提高臭氧氧化效果。 目前，催化臭氧工艺分为两种类型：均相臭氧氧化和异相臭氧氧化。均相臭氧氧化是指向水中加入一些可溶性过渡金属离子以达到催化臭氧氧化的效果。非均相臭氧催化催化剂以固体形式存在，易于分离，并且工艺简单，避免了催化剂的损失并降低了水处理的成本。 反应机制： 臭氧化学吸附在催化剂表面上以形成活性材料并与溶液中的有机物质反应。该活性物质可以是·OH或其可以是其他形式的氧。 有机分子通过化学键的作用吸附在催化剂的表面上，并进一步与气相或液相中的臭氧反应。首先，有机物质迅速吸附在催化剂载体上，载体表面的氧化物与其形成螯合物，然后这些螯合物被臭氧和OH氧化。 臭氧和有机分子同时吸附在催化剂表面上（复合作用），然后两者反应。从还原态催化剂开始，臭氧会氧化金属，臭氧在还原金属上的反应会产生?OH。有机物质将被吸附在氧化的催化剂上，然后通过电子转移反应被氧化以再生还原的催化剂。。然后有机物很容易从催化剂中解吸（解吸），然后进入本体溶液或被OH和臭氧氧化。 臭氧催化剂的特性 该催化剂通过大量试验和工程应用筛选催化剂载体和活性组分，采用大规模工业生产方式，确保合成催化剂具有较大的机械强度和较长的使用寿命。多孔材料为催化剂提供大的比表面积，使催化反应每单位时间更有效。 催化剂的活性组分主要由活性过渡金属/氧化物组成，其具有与载体材料相似的性质和高粘合强度。同时，高温烧结成型确保了活性组分的高利用率，并解决了均相催化体系。催化剂必须定期加入，催化剂损失率高的问题，以防止二次污染。 该催化剂用于臭氧催化氧化反应可显着提高臭氧和污染物的反应速度，有效降低处理成本。采用合适的臭氧氧化塔设备，臭氧用量可减少30％以上，臭氧利用率可达98％以上。以化学废水预处理和印染废水深度处理为例，与传统方法相比，可以将臭氧添加量减少30％，每吨水的运行成本可降低30％。
一、水处理催化臭氧技术 催化臭氧技术是基于臭氧的高级氧化技术，它将臭氧的强氧化性和催化剂的吸附、催化特性结合起来，能较为有效地解决有机物降解不完全的问题。催化臭氧化按催化剂的相态分为均相催化臭氧化和多相催化臭氧化，在均相催化臭氧化技术中，催化剂分布均匀且催化活性高，作用机理清楚，易于研究和把握。但是，它的缺点也很明显，催化剂混溶于水，导致其易流失、不易回收并产生二次污染，运行费用较高，增加了水处理成本。多相催化臭氧化法利用固体催化剂在常压下加速液相（或气相）的氧化反应，催化剂以固态存在，易于与水分离，二次污染少，简化了处理流程，因而越来越引起人们的广泛重视。 1催化臭氧化 对于催化臭氧化技术，固体催化剂的选择是该技术是否具有高效氧化效能的关键。研究发现，多相催化剂主要有三种作用。 一是吸附有机物，对那些吸附容量比较大的催化剂，当水与催化剂接触时，水中的有机物首先被吸附在这些催化剂表面，形成有亲和性的表面螯合物，使臭氧氧化更高效。 二是催化活化臭氧分子，这类催化剂具有高效催化活性，能有效催化活化臭氧分子，臭氧分子在这类催化剂的作用下易于分解产生如羟基自由基之类有高氧化性的自由基，从而提高臭氧的氧化效率。 三是吸附和活化协同作用，这类催化剂既能高效吸附水中有机污染物，同时又能催化活化臭氧分子，产生高氧化性的自由基，在这类催化剂表面，有机污染物的吸附和氧化剂的活化协同作用，可以取得更好的催化臭氧氧化效果[3]。在多 相催化臭氧化技术中涉及的催化剂主要是金属氧化物（Al 2O 3 、TiO 2 、MnO 2 等）、 负载于载体上的金属或金属氧化物(Cu/TiO 2 、Cu/Al 2 O 3 、TiO 2 /Al 2 O 3 等)以及具有 较大比表面积的孔材料。这些催化剂的催化活性主要表现对臭氧的催化分解和促进羟基自由基的产生。臭氧催化氧化过程的效率主要取决于催化剂及其表面性质、溶液的pH值，这些因素能影响催化剂表面活性位的性质和溶液中臭氧分解反应[4]。 1.1 （负载）金属催化剂 通过一定方式制备的金属催化剂能够促使水中臭氧分解, 产生具有极强氧
紫外线臭氧光解氧化技术（UV/03 ） 臭氧（化学分子式03）是一种由三个氧原子组成的有草鲜味的淡蓝色气体，英文译为“Fresh air ”，也 就是“新鲜空气”的意思. 4.3.2 UV光氧化工艺基本工作原理及技术特点 光氧化是常温下深度光降解技术。该技术通过特定波长的UV激发光源产生不同能量的光量子； 废气物质对该光量子的强烈吸收，在大量携能光量子的轰击下使废气物质分子解离和激发；空气中的 氧气和水分及外加的臭氧在该光量子的（分解）作用下可产生大量的新生态氢、活性（游离）氧和羟基氧等活性基团；因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，进而产生臭氧，臭氧对紫外线光束照射分解后的有机物具有极强的氧化作用；部分废气物质也能与活性基团反应，最终降解转化为 低分子化合物、C02和H20等无害物质，从而达到净化废气的目的。 4.3.3催化工艺基本工作原理 催化工艺由UV光源照射催化剂构成。 催化剂又叫触媒，是在较低的温度环境下能提高化学反应速率，而本身结构（组成、化学性质和 质量）不发生永久性改变的物质。催化剂所产生的作用称为催化作用；涉及催化剂的反应为催化反应。其反应过程为：CS2+e T CS+S+CS 2* H2S+e T HS+S+H 2S* O2+e T02*T O ?O - e+H 2O T OH +H -
O +H 2O~ 2OH 其反应机理为： H2S + 0 2、O2-、O2+T SO3 + H 20 NH 3 + O 2、O2-、O2+T NOx + H 2O VOCs + O 2、O2-、O2+T SO3 +CO2+ H 2O CS2* + CS2 T 2CS + S 2 CS2* + O2 T CS + SO 2 CS + O 2 T CO + SO nCS T （CS）n （聚合物） SO + O 2 T OSOO SO + OSOO T 2SO2 CO + O T CO2 有机废气T微波+光解+ O2 T O-+O * （活性氧）O+O2 T O3 T CO2+H2O（达标排放） 产品技术原理： 一、本产品利用德国进口超强172微波综合高能高臭氧UV紫外线光束分解恶臭气体，改变恶臭气体如：氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC类，苯系物、苯、甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、甲醛、乙醛、乙酸乙酯、苯乙烯、烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、酚、硫化氢、硫醇、硫醚、氨、胺、吲哚、硝基、的分子链结构，使有机或无机高分子恶臭化合物分子链，在高能紫外线光束照射下，降解转变成低分子化合物，如CO2、
臭氧疗法的作用原理 1、臭氧是一种强氧化剂，杀菌过程属生物化学氧化反应： 1）臭氧能氧化分解细菌内部葡萄糖氧化酶，阻碍细菌的代谢； 2）破坏DNA、RNA等生命遗传物质，使细菌的新陈代谢受到破坏，导致细菌死亡； 3）透过细胞膜组织，侵入细胞内，作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖，使细菌发生通透性畸变而溶解死亡。 2、提高抗氧化系统的活性，调整类脂化物过氧化作用的失衡 3、提高机体的免疫力 4、阵痛作用 5、促进创面愈合 臭氧水作用原理 1、臭氧水在使用过程中反应产生过氧化氢，防御并杀死细菌及病毒； 2、刺激机体白细胞增值，增强粒细胞吞噬功能，刺激单核细胞的形成，激活T细胞，激发其他免疫细胞发挥作用，从而增加体液和细胞免疫； 3、通过与机体作用，瞬间增加自由基数量，诱导并激活机体抗氧化酶系统，产生大量的超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和还原酶等自由基清除剂，清除机体过多的自由基，从而调节机体的抗氧化能力； 4、臭氧分解机体产生的废物及毒性物质，并能氧化分解有害病菌及病毒产生的有害物质，在提高机体代谢水平的基础上，促进有害物质排出体外； 5、臭氧能刺激脑啡肽等物质的释放，氧化灭活或氧化分解体内各种致痛物质； 6、臭氧中的氧气可增加组织供氧，提高局部组织含氧量。 总上所述，臭氧疗法具有抗菌、抗病毒、消炎及免疫调节作用；加强微循环动力；有助于类脂化合物过氧化作用失衡的调整，并且可以提高抗氧化系统的活性等，具有多种治疗效果。 臭氧水疗仪工作原理 仪器开启后，氧气机产生氧气通过臭氧发生器生成高浓度臭氧，然后通过气液混合器进行气液混合生成适当浓度的臭氧水，通过输送泵，经输送管对靶部位进行治疗。它借助了冲洗、浸泡、湿敷等方式，又利用了特殊物质（臭氧水）的作用。 臭氧水疗仪适应症 各种皮炎、湿疹、银屑病等瘙痒性皮肤病； 褥疮、脉管炎、静脉曲张等引起的溃疡； 带状疱疹、脓疱疮、手足癣、体股癣扥感染性疾病； 各种天疱疮、大疱性类天疱疮、疱疹样皮炎等大疱性皮肤病的创面清洁治疗； 糖尿病足、烧烫伤。 臭氧水疗仪禁忌症 哮喘 甲状腺功能亢进 心肌梗塞发作者 脏器出血 低钙血症
一 . 臭氧层的形成及其作用 第九章
臭氧层破坏—全球环境问题
ozone Depletion-A global Issue
近30年来，各国科学家经研究发现，在每年的春 季，南极上空臭氧层臭氧的浓度都会明显减 少，而且随着时间的推移，减少程度在逐年加 剧。
南极春季上 空臭氧浓度 的变化 1981-1999
内容提要
一. 臭氧层的形成及其作用 二. 臭氧层耗损的发现和研究 三. 臭氧层破坏的原因 四. 保护地球臭氧层的十五年
一. 臭氧层的形成及其作用
—形成与去除机制
?O3是大气圈中重要的化学组分，臭氧层是自然演化的产
物（大约在16 ～ 20亿 年前）。在15～40km上空的O2， 在太阳紫外辐射的作用下，发生着一系列化学和光化学反 应
?臭氧层逐渐形成。在海水深处有了生命存在。大约在4亿
年前，生命从海洋登上陆地。先有臭氧层才有陆地上的生 命。
1. 臭氧的一般性质
z1849年首次被发现。 z是O2的同素异形体，由三个氧原子
组成，淡兰色带有刺激气味的气 体，故名臭氧。是一种强氧化剂， 可以和大气中很多物质反应。
zO3在近地面大气中的含量极少，大约20-40ppb
(v/v)（相
当于40～80μg/m3），随纬度季节变化。
z对流层O3是一种人为的二次污染物，是光化学烟雾中最有
害的物质，可降低大气能见度、损伤植物、引起全球气候变 化并引发健康问题。
臭氧的原理 一、自然界中臭氧的形成 自然界中的臭氧，大多分布在距地面20Km--50Km的大气中，我们称之为臭氧层。臭氧层中的臭氧主要是紫外线制造出来的。大家知道，太阳光线中 的紫外线分为长波和短波两种，当大气中（含有21%）的氧气分子受到短波紫外线照射时，氧分子会分解成原子状态。氧原子的不稳定性极强，极易与其他物 质发生反应。如与氢（H2）反应生成水（H2O)，与碳（C）反应生成二氧化碳（C02）。同样的，与氧分子（O2）反应时，就形成了臭氧（O3）。臭氧形成后，由于其 比重大于氧气，会逐渐的向臭氧层的底层降落，在降落过程中随着温度的变化（上升），臭氧不稳定性愈趋明显，再受到长波紫外线的照射，再度还原为氧。臭氧层就是保持了这种氧气与臭氧相互转换的动态平衡。 在这么广大的区域内到底有多少臭氧呢？估计小于大气的十万分之一。如 果把大气中所有的臭氧集中在一起，仅仅有三公分薄的一层。那么，地球表面 是否有臭氧存在呢？回答是肯定的。太阳的紫外线大概有近1%部分可达地面。 尤其是在大气污染较轻的森林、山间、海岸周围的紫外线较多，存在比较丰富 的臭氧。 二、臭氧的物理性质 在常温常压下，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。臭氧可溶于水，在常温常压下臭氧在水中的溶解度比氧气高约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，臭氧可迅速分解为氧气。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。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，因为他遵守亨利定律，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。 三、臭氧的化学性质 臭氧很不稳定，在常温下即可分解为氧气。臭氧、氯和二氧化氢的氧化势（还原电位）分别是2.07、1.36、1.28伏特。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 四、臭氧与无机物反应 除铂、金、铱、氟以外，臭氧几乎可与元素周期表中的所有元素反应。臭氧可与K、Na反应生成氧化物或过氧化物，在臭氧化物中的阴离子O3实质上是游离基。臭氧可以将过渡金属元素氧化到较高或最高氧化态，形成更难溶的氧化物，人们常利用此性质把污水中的Fe2+、Mn2+及Pb、Ag、Cd、Hg、Ni等
紫外线臭氧光解氧化技术（UV/O3） 臭氧(化学分子式O3)是一种由三个氧原子组成的有草鲜味的淡蓝色气体，英文译为“Fresh air”,也就是“新鲜空气”的意思. 4.3.2 UV光氧化工艺基本工作原理及技术特点 光氧化是常温下深度光降解技术。该技术通过特定波长的UV激发光源产生不同能量的光量子；废气物质对该光量子的强烈吸收，在大量携能光量子的轰击下使废气物质分子解离和激发；空气中的氧气和水分及外加的臭氧在该光量子的（分解）作用下可产生大量的新生态氢、活性（游离）氧和羟基氧等活性基团；因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，进而产生臭氧，臭氧对紫外线光束照射分解后的有机物具有极强的氧化作用；部分废气物质也能与活性基团反应，最终降解转化为低分子化合物、CO2和H2O 等无害物质，从而达到净化废气的目的。 4.3.3催化工艺基本工作原理 催化工艺由UV光源照射催化剂构成。 催化剂又叫触媒，是在较低的温度环境下能提高化学反应速率，而本身结构（组成、化学性质和质量）不发生永久性改变的物质。催化剂所产生的作用称为催化作用；涉及催化剂的反应为催化反应。其反应过程为： CS2+e→CS+S+CS2* H2S+e→HS+S+H2S* O2+e→O2*→O·+ O· e+H2O→OH·+H·
O·+H2O→2OH· 其反应机理为： H2S + O2、O2-、O2+→SO3 + H2O NH3 + O2、O2-、O2+→NOx + H2O VOCs + O2、O2-、O2+→SO3 +CO2+ H2O CS2* ＋CS2→2CS + S2 CS2* ＋O2→CS + SO2 CS + O2→CO + SO nCS →（CS）n （聚合物） SO + O2→OSOO SO + OSOO →2SO2 CO + O →CO2 有机废气→微波+光解＋O2→O-+O＊(活性氧)O+O2→O3→CO2+H2O(达标排放) 产品技术原理： 一、本产品利用德国进口超强172微波综合高能高臭氧UV紫外线光束分解恶臭气体，改变恶臭气体如：氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC类，苯系物、苯、甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、甲醛、乙醛、乙酸乙酯、苯乙烯、烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、酚、硫化氢、硫醇、硫醚、氨、胺、吲哚、硝基、的分子链结构，使有机或无机高分子恶臭化合物分子链，在高能紫外线光束照射下，降解转变成低分子化合物，如CO2、H2O等。
1 臭氧化油简介 臭氧作为一种非常不稳定的气体可以被不饱和脂肪植物油化合为一种稳定的臭氧化物。当臭氧化油被涂在伤口创面的渗出液上，臭氧化油与生物分子反应，生成并释放稳定的过氧化氢。消毒作用和改善的氧化作用可以加速疤痕的形成。作用机制：臭氧是用医用氧气在高压放电作用下由三个氧原子组成臭氧（O3），臭氧分子（O3）在接触皮肤过程中分解为O2和游离氧（O+），和游离氧（O+)）具有很强的氧化作用，可以直接作用于细菌和病毒表面的膜蛋白、使其变性，进一步破坏细菌和病毒的DNA 和RNA,使其不能复制，从而到达杀灭细菌、病毒的目的。 臭氧功能：臭氧对各种细菌繁殖体、芽胞、病毒、霉菌及原虫等都有杀灭作用，臭氧在分解过程中产生的高浓度医用氧气可促进损伤部位肉芽的生长及损伤组织的修复。 （1）臭氧和烯烃在溶液中的反应是一种独特的反应类型，目前 国际上大多数化学家所接受的反应机理是西德化学家Criegee 的三步机理，按照Criegee 的三步机理可对烯烃的臭氧化给出合理的解释， 首先，臭氧与双键发生加成反应生成初级臭氧化物。然后，初级臭氧化物分解成拨羰基化合物醛或酮和氧化羰，氧化羰也可叫Criegee 中间体或两性离子，最后氧化羰与醛或酮重新结合成臭氧化物。 （2）臭氧化油分子式 （3）臭氧化物的裂解 臭氧化物能离析，在游离状态下是爆炸性物质，通常是不将其分离，直接进行反应，这样因条件不同，可以得到不同的断裂产物，臭氧化物的裂解主要有以下几种：在溶液中直接水解，生成醛、酮和过氧化氢： C C O 3C C O O O C O O C O +分子臭氧化物 臭氧化物
① 还原分解法。大多数还原介质是对过氧化物键上的一个氧原子进行亲核进攻，这与其它过氧化物的还原类似，可用的还原剂有碘离子、亚硫酸氢盐、亚硫酸盐、三苯基麟、氢化铝理、氢硼化钠等，还原产物是醛或醇。② 酸催化分解。常用甲酸和乙酸、马来酸，例如，环己烯在甲醇中臭氧分解，然后用双氧水在甲酸中氧化，生成己二酸，作者认为，甲酸相对于其它酸性质更为优越是因为还原反应后产生过甲酸接着发生了过甲酸的氧化行为。③ 碱催化分解。Criegee 等研究了不同臭氧化物在不同溶剂中分解为羧酸和醛或酮的反应山，发现臭氧化物在亲核溶剂中分解速率比非亲核溶剂要快，速度最快的是甲醇。④ 热解和光解。例如苯哇吠喃臭氧化物在烷烃溶剂中温度升至100℃时的热解、油酸醋和其它脂肪酸臭氧化物的热解。 2 臭氧防治植物病害的机理 O 3分解出一个单原子氧，此单原子氧具有强氧化作用，单原子氧与引起植物病害的细菌、真菌及病毒接触后，将其组织蛋白、氨基酸、硫醇类或低分子量肽以及未饱和脂肪酸氧化，引起这类微生物、病毒的活性降低甚至死亡。臭氧主要作用于细胞膜上，形成超氧负离 子自由基O 3-它能够使细胞膜氧化破裂，失去物质交换能力和酶失活，同时O 3-又有改变基因的作用，使生物不能正常生活。 臭氧杀菌要求一定浓度和作用时间，环境中温度、湿度、空气成分等因素都很大程度上影响臭氧的杀菌效果，其中温度越高杀菌效果越差，夜晚阴天使用效果好，高湿有光照的防治效果较高湿无光照的效果差。 3 臭氧对植物生长的影响以及危害 一般来讲，当臭氧浓度低于0.05×10-6g/cm 3且作用时间小于30分钟时臭氧对大多数 植物的生长均有保护作用。臭氧损害植物的程度主要取决于臭氧浓度及作用时间。臭氧浓度 一般在0.08×10-6g/cm 3以上且作用时间超过1h 以上，大多数植物会产生可视与不可视的危 害。 4臭氧保鲜机理 臭氧能使具有催化作用的乙烯气体快速分解成CO 2和H 2O ，降低呼吸速率，减少养分消耗，且通过其强氧化性使病原微生物的细胞膜组成成分受损，菌体蛋白变性，酶系统破坏，甚至杀死，延缓果蔬在储藏期间的成熟过程，使品质下降现象得到有效抑制。不同果蔬品种需在特定的温湿度及臭氧质量浓度条件下使用。 C O O R' R"O C H O H 2C O R' R"O C R O H 2+++C O O R' H O CH 2O H 2C O O C H O H 2+++Zn 粉 Zn 粉
臭氧的工作机理 臭氧治疗具有以下特点： 1、氧化分解髓核内的蛋白多糖：三氧是一种活性氧，具有强氧化作用，它的氧化能力仅次于氟，常温下其半衰期为20min，注入椎间盘后能迅速氧化髓核内的蛋白多糖，使髓核渗透压降低，水分丢失，发生变性、干涸、坏死及萎缩，使突出的髓核回缩、解除神经根的压迫。 2、抗炎作用：三氧的抗炎作用则是通过拮抗炎症反应中的免疫因子释放、扩张血管，改善静脉回流，减轻神经根水肿及粘连，从而达到消除病变组织周围的无菌炎症，治疗疼痛的作用。椎间盘突出的髓核及纤维环压迫神经根及其周围的静脉，产生神经根周围炎及静脉回流障碍，出现水肿、渗出。此外，纤维环断裂后释放的糖蛋白等作为抗原物质，使机体产生免疫反应，形成无菌性炎症，严重时发生粘连，这些因素是腰腿痛的主要原因，三氧正好具有快速消除病变炎症活性氧化剂。 三氧通过与体液反应产生过氧化氢，防御并杀死细胞及病毒。过氧化氢可穿透细菌和病毒的蛋白质膜，破坏膜的保护，导致细胞膜变硬易碎;还可穿过细胞膜，破坏病毒和细菌的DNA;通过它的强氧化作用断裂细胞膜来杀灭细菌及病毒。 另外，三氧能刺激机体白细胞增殖，增强粒细胞的吞噬功能，刺激单核细胞的形成，激发其免疫细胞发挥作用，并能促进或细胞产生
干扰素，产生杀菌抗炎作用。 3、三氧能够调节免疫系统：激活免疫活性细胞，促进细胞因子的释放，增强机体免疫力。而干扰素和肿瘤坏死因子是抗感染和肿瘤的重要因子。 4、三氧分解机体产生的废物及毒性物质，并能氧化分解有害菌及病毒产生的有害物质，在提高机体代谢水平的基础行，促进有害物质排除体外。 5、镇痛作用：三氧的镇痛作用类似于“化学针灸”的作用，能刺激抑制性中间神经元释放脑啡肽等物质，从而达到镇痛目的，能直接作用于椎间盘表面，邻近韧带，小关节突及腰肌内广泛分布的神经末梢，这些神经末梢因被炎症因子和突出髓核所释放的化学物质(如P物质或磷酸酶A2等）激活，引起反射性腰肌痉挛而致腰腿背痛，在患者椎间盘及椎旁间隙应用水针刀旋转分离后注射三氧，注射后短时间内快速促进炎性物质吸收，达到治疗疼痛的作用。 6、抗粘连、抗复发作用：三氧具有快速分解吸收突出髓核胶原蛋白物质，促进椎间孔神经根周围炎性脂肪组织及椎周软组织炎性物质的吸收。因而，具有强有力的椎间盘突出后造成神经根周围软组织的粘连和术后的软组织的粘连的并发症，抗粘连、抗复发作用。 7、水针刀的松解分离功能：水针刀对软组织损伤及颈腰椎病变治疗，按三点安全入路法，可直接松解分离病变软组织结节，解除神经根的压迫，消除疼痛，恢复机体动态平衡。 8、注射磁化松解液：系列磁化松解液，不仅具有止血镇痛，消
臭氧化学反应中绝大多数反应属于氧化还原反应，因此臭氧可以和几乎所有物质发生反应，尤其是各种细菌、病毒等。臭氧在水中消毒的原理是臭氧在水中发生氧化还原反应，产生氧化能力极强的单原子氧（O）和羟基（OH），水中微生物菌体既与溶解水中的臭氧直接反应，又与臭氧分解生成之羟基OH的间接反应。羟基（OH）是强氧化剂、催化剂，可使有机物发生连锁反应，反应十分迅速，对各种致病微生物有极强的杀灭作用。单原子氧（O）也具有强氧化能力，对顽强的微生物如病毒、芽孢等有强大的杀伤力。臭氧杀菌机理以氧化作用破坏微生物膜的结构实现杀菌作用。臭氧首先作用于细胞膜，使膜构成成份受损伤而导致新陈代谢障碍，臭氧继续渗透，穿透膜而破坏膜内脂蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，导致细胞溶解、死亡。而臭氧杀灭病毒则认为氧化作用直接破坏其核糖酸DNA物质而完成的，属于溶菌性杀菌过程，相当彻底。 臭氧气体在空间中可以消除空气和物品的霉菌、异味，并能降解有害物质，分解甲醛、苯系物、硫化物、一氧化碳、乙烯等，使其氧化，转化为无害物质。所有臭氧化学反应的最终产物均为H2O、CO2、O2等。同时，作为暂态（需要依靠外加能量才能存在的物质状态）存在的臭氧，当外加电场停止提供能量后，经过一定时间（半衰期）的挥发，臭氧本身会分解还原成为自然界中存在的氧气，成为没有二次污染的消毒方式。臭氧的应用 杀菌消毒 对细菌繁殖体：对绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、福氏痢疾杆菌等均有效果 对细菌芽孢：对枯草杆菌变种芽孢等有效 对病毒：对乙型肝炎表面抗原、甲型肝炎表面抗原、甲型流感病毒等有效 对真菌：对杂色曲霉、桃色拟毒霉、腊叶枝孢霉、青霉菌、黑曲霉等有效 对原虫：对鞭毛虫、隐孢子虫卵有效 广谱杀菌：对细菌、病毒、霉菌、真菌、原虫等都有灭活效力，属于溶菌性作用原理解毒 降解重金属离子、有机毒物及敌敌畏、氧化乐果、马拉硫林等农药防腐保鲜 在产生臭氧的同时，产生大量负氧离子，可以抑制果蔬呼吸，延缓衰老；杀灭病原菌，分解催熟成分——乙烯、醇类、醛类等物质，防止腐烂，可适当延长储存期3～5倍除臭、除异味 臭味来源为氨、硫化氢、甲硫醇、二甲硫化物、二甲二硫化物等，臭氧可以与其发生化学反应，从而分解上述物质，达到除臭效果。日常生活领域 1、空气除臭、消毒、杀菌，去除有害气味，杀灭传染病菌及病毒。 2、饮用水消毒：杀死微生物、病菌，去除有机毒物。 3、厨房用具、餐具、玩具、衣物杀菌：杀灭细菌、提高洗涤后的防菌效果。 4、果蔬解毒、保鲜：用臭氧型冰箱储藏或用臭氧水洗涤果蔬可杀菌、延长保质期。 5、防止感染：用低浓度臭氧水洗手可防止病菌传染。 6、治疗某些皮肤病、消除口臭：经常浸泡臭氧水，可以杀灭真菌引起的皮肤病。 7、医学美容领域：适当皮肤熏蒸，可以达到延缓衰老作用。医疗卫生领域 1、医院空间消毒 2、医生、护士手术前消毒 3、医疗器具消毒 4、尖端科技应用：治疗外伤或骨质增生等 5、治疗传染型病毒：如非典病毒、肝炎、感冒等果蔬保鲜领域 在臭氧产生过程中伴随着大量的负离子产生，两者共同作用可以延缓果蔬衰老、提高存储期。同时，臭氧可应用于净菜加工环节，降低农药残留。