0410.臭氧发生器的臭氧浓度测量和计算方法

臭氧发生器设计参数的计算：
小容量注射剂车间D级区的总体积：约195.4m3
送回风管总体积：约63m3
补充体积＝HVAC 系统循环总风量(m3／h)×80％(设定新风补充量为80％)× 10％(保持洁净区正压需补充的新风量)
补充体积：约11400×0.80×0.1＝912m3
消毒体积＝房间体积+风管体积+补充体积：约1170.4m3
根据《药品生产验证指南》中每小时消毒空间体积（V）的计算：臭氧的半自然半衰期（S）参比状态下为20分钟，1小时的衰退率为62.25%，空气中臭氧浓度应达到5～10×10-6，折算为19.63mg/m3。

则通过消毒空间体积（V）计算臭氧发生器每小时发生臭氧量（W）如下：
V×19.63 1170.4×19.63
W = = = 60.861g /h （1-S）（1-62.25%）
由上式可知，按1小时达到消毒浓度计，应选用发生量为60g /h以上的臭氧发生器。

考虑臭氧发生器实际功率与理论值之间的差异，为确保消毒的效果并缩短达到消毒浓度的时间，选用发生量为60g /h的臭氧发生器。

臭氧浓度检测方法及计算公式臭氧是一种强氧化剂，具有很强的杀菌消毒、漂白、除味等特性，因此广泛应用于水消毒、食品加工杀菌净化、食品贮藏保鲜、医疗卫生和家庭消毒净化等方面的产品。

在臭氧发生器生产和应用中，一定的臭氧浓度是保证消毒氧化效果、节约能源和防止污染的重要参数。

1. 臭氧发生器产量的标定发生器的臭氧产量是其最主要、最基本的技术指标，而产量又是通过测定臭氧浓度后计算得出的。

严格说，没有测定臭氧浓度的可靠手段就不可能生产出合格产品，目前市场臭氧发生器产量虚报假冒主要表现为没有臭氧浓度指标或不真实。

2. 臭氧浓度保证消毒效果只有保证和其它消毒杀菌剂一样，只有达到足够的剂量，作用一定时间才能达到消杀效果。

例如当臭氧浓度为0.08~0.6ppm 时，对空气中细菌繁殖体中的大肠杆菌作用30min ，其平均杀灭率达84.60~99.9% ，而空气中臭氧浓度为0.34~0.85ppm 时，作用10~30min ，其杀灭率可达99.47~99.97% 。

又如臭氧对空气消毒时，当浓度为0.21mg/L 时，作用10min 对金黄色葡萄球菌杀灭率达90.81% ，如提高浓度为0.72mg/L 时，作用时间仍为10min ，杀灭率可达99.99% 。

一般讲臭氧的浓度愈高其杀菌效果愈好。

3. 环境臭氧浓度不能过高臭氧除了对人类有益的一面外，同时它又是一种对环境污染的物质，我国环境空气质量标准（GB3095-1996 ）中规定臭氧的浓度限值（1 小时平均）一级标准为0.12mg/m 3 ；二级标准为0.16mg/m 3 ；三级标准为0.20mg/m 3 。

臭氧的工业卫生标准大多数国家最高限值为0.1ppm （0.20mg/m 3 ）。

因此利用臭氧消毒杀菌浓度不应过高，臭氧发生器的产量不是越高越好。

例如：一般家庭用室内杀菌的臭氧发生器产量应在200mg/h 左右，最高不要超过400mg/h 。

这样，在臭氧杀菌工作30~60min 后，室内残余浓度低于果品家卫生标准要求。

臭氧发生器臭氧浓度、产量、电耗的测量1主题内容与适用范围本标准规定了臭氧发生器的臭氧浓度，产量和电耗的测定及计算方法。

适用于以电为能源臭氧发生器的测定。

2名词术语电耗specific energy consumption设备生产单位重量的成品所消耗的电能。

3臭氧发生器的臭氧浓度、产量、电耗的测量和计算方法3.1臭氧浓度3.1.1方法原理概要：臭氧（O3）是一种强氧化剂，与碘化钾（KI）水溶液反应可游离出碘，在取样结束并对溶液酸化后，用0.1000mol/L硫代硫酸钠（Na2S2O3）标准溶液并以淀粉溶液为指示剂对游离碘进滴定，根据硫代硫酸钠标准溶液的消耗量计算出臭氧量。

其反应式为：O3+2KI+H2O--O2+I2+2KOH (1)I2+2Na2S2O3--2NaI+Na2S4O6 (2)3.1.2试剂3.1.2.1碘化钾(KI)溶液(20%)：溶解200g碘化钾(分析纯)于1000mL煮沸后冷却的蒸馏水中，用棕色瓶保存于冰箱中，至少储存一天后再用。

此溶液1.00mL含0.20g碘化钾。

3.1.2.2(1+5)硫酸(H2SO4)溶液：量取浓硫酸(p=1.84；分析纯)溶于5倍体积的蒸馏水中。

3.1.2.3C(Na2S2O35H2O)=0.1000mol/L硫代硫酸钠标准溶液；使用分析天平准确称取24.817g硫代硫酸钠(Na2S2O35H2O；分析纯)用新煮沸冷却的蒸馏水定溶于1000mL的容量瓶中。

或称取25g硫代硫酸钠(Na2S2O35H2O；分析纯)溶于1000mL新煮沸冷却的蒸馏水中，此溶液硫代硫酸钠浓度约为0.1mol/L。

再加入0.2g 碳酸钠(Na2S0O3)或5mL三氯甲烷(CHCL3)；标定，调整浓度到0.1000mol/L，贮于棕色瓶中，储存的时间过长时，使用前需要重新标定（标定方法见附录A）。

3.1.2.4淀粉溶液；称取1g可溶性淀粉，用冷水调成悬浮浆，然后加入约80mL煮沸水中，边加边搅拌，稀释到100mL；煮沸几分钟后放置沉淀过夜，取上清液使用，如需较长时间保存可加入1.25g水杨酸或0.4g氯化锌。

附页：臭氧产量计算公式及过程
1、计算方法
1.1 臭氧产量的计算
DO3=CO3•QN(g或mg)
式中DO3——臭氧产量，g或mg。

CO3——臭氧浓度换算
QN——标准状态下，气体实际流量，m3/h或L/h
1.2空气流量换算公式
气体流量的修正计算：流量计使用时被测气体的温度、压力，往往与流量计分度标定时有所不同。

因此，使用时读数的流量显示值，常常不是流经流量计气体的真实反映，必须予以修正。

其公式如下：
QN=(PsTN/PNTs)1/2•Qs
式中：QN——标准状态下，气体实际流量，m3/h或L/h；
Qs——测量（试验）状态下，气体在仪表中的显示流量，m3/h或L/h；
Ps——测量（试验）状态下，气体的压力，Pa；
TN——仪表标定时的绝对温度，(273.15+20)K；
Ts——测量（试验）状态下，气体的温度K；
PN——仪表标定状态时的绝对压力（一个标准大气压1.01325×105Pa）
1.3臭氧浓度换算
臭氧检测仪直接读出的单位是ppm，换算成mg/m3公式如下：
CO3=104M/22.4•ppm•[273/(273+T)]*（Ba/101325）
上式中：
M----为臭氧分子量
ppm----测定的体积浓度值
T----温度
Ba----压力
104—稀释倍数。

关于臭氧大家应该都知道吧，但是具体的浓度检测大家又知道一般都存在哪些具体的方法呢？为了解开这个疑惑，下面我们就来看看到底是怎么样的吧，希望能对大家有所帮助。

一、碘量法臭氧产量检测方法中，标准方法采用碘量法。

方法如下：1、分别配制含2%KH2PO4、1%Na2HPO4、5%KI的混和溶液（闭光保存）25%H2SO2溶液，0.5%淀粉溶液，0.1NNa2S2O3溶液。

2、取上述混合溶液400ml加入锥形瓶中，以小于500ml/min流速通入2升臭氧化空气，形成取样溶液。

3、在取样溶液中加入5ml25% H2SO2溶液，在暗室内放置5分钟，后用0.1 NNa2S2O3溶液滴定至淡黄色，再加入少量0.1%淀粉溶液，滴定至无色，记Na2S2O3溶液耗量。

4、臭氧浓度计算：O3浓度（gm/I）=12NV。

式中N是指Na2S2O3溶液标准溶液的当量浓度（Na2S2O3标准溶液的配制和标定按GB601-77进行）；V是指滴定用去的Na2S2O3标准溶液的毫升数。

5、臭氧产量的计算：臭氧（O3）产量（g/h）= O3浓度（g/m3）×空气流量（m3/h）。

空气流量是指进臭氧发生器的标准状态气体体积。

二、紫外吸收法臭氧产量检测方法中，实验室精准快速检测，一般采用紫外吸收法的专用仪器，带有自动抽吸气泵，通过紫外吸收探头，有LCD显示屏显示，一般集成有采集记录系统，通过通讯接口实时传输检测数据到电脑软件中。

检测数据非常稳定，是目前臭氧企业使用常见的方法。

量程一般有1～1000ppm，1～10000ppm 等。

三、空气中臭氧浓度的检测一般指空气中低浓度的环境臭氧浓度，可使用专用来测试空气中臭氧含量的仪器，一般采用便携式，化学探头方式获取臭氧值，量程通常在1～1000ppm，精度在0.1～1.0ppm，LCD夜晶屏直接显示臭氧浓度数值，使用比较方便。

四、水中臭氧浓度的检测由于在线探头式水中臭氧浓度检测仪还不是很可靠，目前简便的方法是使用DPD试剂，当场就可以测出结果。

For personal use only in study and research; not for commercial use臭氧浓度检测方法大致可分为“化学分析法”、“物理分析法”、“物理化学分析法”三类。

1. 化学检测法1.化学检测法1.1 碘量法碘量法是最常用的臭氧测定方法，我国和许多国家均把此法作为测定气体臭氧的标准方法，我国建设部发布的《臭氧发生器臭氧浓度、产量、电耗的测量》标准 CJ/T 3028.2 — 94 中即规定使用碘量法。

其原理为强氧化剂臭氧（ O 3 ）与碘化钾（ KI ）水溶液反应生成游离碘（ I 2 ）。

臭氧还原为氧气。

反应式为：O 3 + 2KI + H 2 O T O 2 + I 2 + 2KOH游离碘显色，依在水中浓度由低至高呈浅黄至深红色。

利用硫代硫酸钠（ NaS 2 O 3 ）标准液滴定，游离碘变为碘化钠（ NaI ），反应终点为完全褪色止。

反应式为：I 2 + 2Na 2 S 2 O 3 T 2NaI + NaS 4 O 6两反应式建立起 O 3 反应量与 NaS 2 O 3 消耗量的定量关系为 1molO 3 ： 2mol NaS 2 O 3 ，则臭氧浓度 C O3 计算式为：C O3 =40x3x1000/1000 （ mg/L ）式中：C O3 ——臭氧浓度， mg/L ；A Na ——硫代硫酸钠标准液用量， ml ；B ——硫代硫酸钠标准液浓度， mol/L ；V 0 ——臭氧化气体取样体积， ml 。

操作程序及方法参照标准 CJ/T3028.2 — 94测定标准型发生器浓度很方便。

臭氧化气体积用流量计计数， NaS 2 O 3 浓度一般配制为 0.100mol/L 测定精度可达±1% 。

±15% ）。

测定空气中臭氧浓度时，应用在气采样器抽气定量。

为保证测定精度， NaS 2 O 3 配为 0.10mol/L 。

测定水溶臭氧浓度亦可用此公式计算，只是 V 0 代表采水量，取 1000ml 。

臭氧杀菌计算原理及公式根据卫生部的臭氧发生原理公式得出以下计算公式：W=CV(1-S)计算结果如下：W：需要选择机器的臭氧发生量g/h。

C：臭氧浓度10PPm，在工作状态下折算为19.63mg/m3。

V：灭菌空间总体积。

S：臭氧传递工作一个小时后臭氧自然衰退率为61%。

V=V1+V2+V3V1：洁净空间体积。

V2HV AC：系统空间体积，通常为V1*20%.V3：保持洁净区域正压补充的新风对臭氧造成的损失=HV AC系统循环总量*1-2%。

万级局部百级取2%，10万级取1.5%，30万级取1%。

注：根据以上计算公式：每克臭氧约可灭菌空间为20M3左右。

常用臭氧数据1．臭氧发生器的规格是按照臭氧产生的重量单位划分的。

臭氧产量的单位是mg/h或g/h（毫克/小时、克/小时），即臭氧发生器工作1小时能够产生多少重量单位的臭氧。

2．臭氧在空气中的浓度单位是ppm或mg/m?；臭氧在水中的浓度单位是ppm或mg/L。

换算方法：在空气中时1ppm=2 .144mg/m?；在水中时，1ppm=1mg/L3．臭氧在大气中达到一定的浓度时就会造成环境污染。

我国规定在居住环境，臭氧浓度超过0.16mg/m3时就构成空气污染；在作业场所，臭氧浓度超过0.2mg/m3时就构成污染。

4．空气中的臭氧浓度达到0.02ppm时，嗅觉灵敏的人便可察觉，称之为感觉临界值，浓度在0.15ppm时为嗅觉临界值，一般人即可嗅出，这也是卫生标准点。

研究表明，空气中臭氧浓度引起人员一定反应的浓度为0.5-1ppm，时间长了会感到口干等不适，浓度在1-4ppm会引起人员咳嗽。

原因就在于，作为强氧化剂，臭氧几乎能与任何生物组织反应。

5．在对食品厂、药厂、化妆品厂的生产车间消毒时，在车间洁净度不超过30万级时，空气中的臭氧浓度达到10-20mg/m?即可，并且要密闭作用30分钟的时间；如果同时需要对车间内已有的设备和物品消毒，臭氧浓度需要达到20-30mg/m?；如果是对10万级、万级、局部百级洁净度的车间消毒时，臭氧浓度须达到30-100mg/m3。

由于臭氧具有对多种细菌、微生物都具有很强的杀灭能力，杀灭率优于紫外线、抗生素，且没有二次污染，所以在工业和医疗领域会经常使用到。

但是如果空气中的臭氧浓度过高，就会强烈刺激人的呼吸道，造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽，严重的还会出现视力下降、记忆力衰退等症状。

因此，我们在使用臭氧的时候一定要记得检测它的浓度。

一、臭氧产量检测之碘量法臭氧产量检测方法中，标准方法采用碘量法。

方法如下：1、分别配制含2%KH2PO4、1%Na2HPO4、5%KI的混和溶液（闭光保存），25%H2SO2溶液，0.5%淀粉溶液，0.1NNa2S2O3溶液。

2、取上述混合溶液400ml加入锥形瓶中，以小于500ml/min流速通入2升臭氧化空气，形成取样溶液。

3、在取样溶液中加入5ml25% H2SO2溶液，在暗室内放置5分钟，后用0.1 NNa2S2O3溶液滴定至淡黄色，再加入少量0.1%淀粉溶液，滴定至无色，记Na2S2O3溶液耗量。

4、臭氧浓度计算：O3浓度（gm/I）=12NV。

式中N是指Na2S2O3溶液标准溶液的当量浓度（Na2S2O3标准溶液的配制和标定按GB601-77进行）；V是指滴定用去的Na2S2O3标准溶液的毫升数。

5、臭氧产量的计算：臭氧（O3）产量（g/h）= O3浓度（g/m3）×空气流量（m3/h）。

空气流量是指进臭氧发生器的标准状态气体体积。

二、臭氧产量检测之紫外吸收法臭氧产量检测方法中，实验室精准快速检测，一般采用紫外吸收法的专用仪器，带有自动抽吸气泵，通过紫外吸收探头，有LCD显示屏显示，一般集成有采集记录系统，通过通讯接口实时传输检测数据到电脑软件中。

检测数据非常稳定，是目前臭氧企业使用常见的方法。

量程一般有1～1000ppm，1～10000ppm 等。

三、空气中臭氧浓度的检测一般指空气中低浓度的环境臭氧浓度，可使用专用来测试空气中臭氧含量的仪器，一般采用便携式，化学探头方式获取臭氧值，量程通常在1～1000ppm，精度在0.1～1.0ppm，LCD夜晶屏直接显示臭氧浓度数值，使用比较方便。

臭氧发生器的臭氧浓度测量和计算方法1 臭氧浓度1.1 方法原理概要：臭氧（O3）是一种强氧化剂，与碘化钾（KI）水溶液反应可游离出碘，在取样结束并对溶液酸化后，用0.1000mol/L 硫代硫酸钠（Na2S2O3）标准溶液并以淀粉溶液为指示剂对游离碘进滴定，根据硫代硫酸钠标准溶液的消耗量计算出臭氧量。

其反应式为：O3+2KI+H2O——O2+I2+2KOH(1)I2+2Na2S2O3——2NaI+Na2S4O6(2)1.2 试剂1.2.1 碘化钾(KI)溶液(20%)：溶解200g碘化钾(分析纯)于1000mL 煮沸后冷却的蒸馏水中，用棕色瓶保存于冰箱中，至少储存一天后再用。

此溶液1.00mL含0.20g碘化钾。

1.2.2 (1+5)硫酸(H2SO4)溶液：量取浓硫酸(p=1.84；分析纯)溶于5倍体积的蒸馏水中。

1.2.3 C(Na2S2O3·5H2O)=0.1000mol/L硫代硫酸钠标准溶液；使用分析天平准确称取24.817g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O；分析纯)用新煮沸冷却的蒸馏水定溶于1000mL的容量瓶中。

或称取25g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O；分析纯)溶于1000mL新煮沸冷却的蒸馏水中，此溶液硫代硫酸钠浓度约为0.1mol/L。

再加入0.2g碳酸钠(Na2S0O3)或5mL三氯甲烷(CHCL3)；标定，调整浓度到0.1000mol/L，贮于棕色瓶中，储存的时间过长时，使用前需要重新标定（标定方法见附录A）。

1.2.4 淀粉溶液；称取1g可溶性淀粉，用冷水调成悬浮浆，然后加入约80mL煮沸水中，边加边搅拌，稀释到100mL；煮沸几分钟后放置沉淀过夜，取上清液使用，如需较长时间保存可加入1.25g水杨酸或0.4g氯化锌。

1.3 试验仪器、设备及对其要求1.3.1 三角洗瓶（吸收瓶）500mL。

1.3.2 滴定管50mL，宜用精密滴定管。

臭氧浓度单位：国际通行用体积百分比浓度标称臭氧浓度。

1%空气源臭氧浓度为12.9mg/L。

1%氧气源臭氧浓度为14.3mg/L。

卫生消毒界习惯用ppm做单位，即体积百万分之一。

对于空气中的臭氧，1ppm=2.14mg/m3。

用HVAC系统集中投加时，臭氧发生器选用按以下方法计算：首先计算实际臭氧消毒体积，实行体积由三部分组成V=V1+V2+V3，V1洁净区空间体积，V2空气净化系统体积，V3补充新风量造成臭氧损失的有效体积，实际计算过程中V3等于循环系统总风量的1.1%。

根据《消毒技术规范》及实际应用经验，三十万级取C=2.55ppm=5mg/m3；十万级取C=5ppm=10mg/m3；万取C=15ppm=30mg/m3；百级取C=20ppm=40mg/m3。

W=C*V/S其中W：实际选用臭氧发生器的产量，单位为g/hC：车间消毒需保持的臭氧浓度V：实际臭氧消毒体积S：臭氧衰退系数0.4208如工厂为空气灭菌，洁净室所需臭氧浓度定为C=5ppm，但事实上，洁净区的消毒不仅是对空气的消毒，实际上还包括物体表面的消毒，所以，我们的设计浓度C为10ppm。

工程技术参数消毒面积S=36*48=1728 m2 标高H=2.6 m 送风量为100000m3/h根据工厂提供的工程参数V1=S*H=1728*2.6=4492.8m3V2忽略不计V3=100000*1.1%=1100m3实际臭氧消毒体积V=V1+V2+V3=4492.8+1100=5593m3所需臭氧投加量W=C*V/S=10*2*5593/0.4208=266g/h考虑管道及其它因素影响，选择臭氧发生器的产量为280g/h3、臭氧发生器安装位置有以下几种方法：（1）分体或移动式放在单独房间内（2）组装在空调机组中。