臭氧的生产与应用

 

1840年德国科学家舒贝因在向幕尼黑科学院提出的报告里宣布发现了臭氧，1857年德国人吉门斯就研制出臭氧的人工发生装置，但因其体积庞大、臭氧浓度低、成本高、实用性差等问题一直没有进入家庭，国外生产小型化家用臭氧机仅是近几十年的事。20多年前我国才开始臭氧发生的研制，近年来随着国外技术的引进，我国臭氧发生器有了很大的改进，应用领域也随之有了拓展。如“健康氧吧小飞碟”可用于各种空调车内杀灭病毒、细菌、霉菌和螨虫等及去除甲醛味、汽油味、烟味、霉臭味；“世纪风系列臭氧机”用于家庭生活用水的消毒、脱色、除味，瓜果蔬菜中农药的去除，分解肉类食品中的荷尔蒙，去除水中的铁离子、大肠杆菌、葡萄球菌等；“世纪星臭氧杀菌消毒机”可防治大棚蔬菜的病虫害，减少农药的使用量“杀菌消毒机”除净化饮用水外，在海水养殖中还可大幅度地降解海水中的亚硝酸盐和细菌，改善水产品细胞的呼吸条件，促进生长，提高育苗和幼苗的成活率。

一、臭氧的人工生产人工生成臭氧的主要方法有3种。

1.电晕放电法：目前，该法被广泛应用于臭氧发生器中。即在常压下，含氧气体经交变高压电场的作用产生电晕放电生成臭氧。电晕放电法臭氧发生器是相对能耗较低、单机臭氧产量最大、市场占有率最高、应用最广的臭氧发生装置。电晕法又分为平行板式、玻璃管式、滑轮式3种，其中以平行板式臭氧发生器的体积更小、结构简单、性能良好且可维护，因而，一般家用臭氧发生器均采用此种形式。

2.电化学法：即利用直流电源电解含氧电解质产生臭氧。该法具有臭氧浓度高、成分纯净、水中溶解度高的优点，在医疗、食品贮存与加工、养殖业及家庭应用等方面具有广泛前景。如能降低成本与电耗，将会与电晕放电法臭氧发生器进行激烈竞争。

3.光化学法：即用人工产生的紫外线促使氧分子分解并聚合成臭氧的方法，其实质是仿效大气层上空紫外线促使氧分子分解并聚合成臭氧。该方法的优点是产生臭氧不易受温度、湿度的影响，具有很好的重复性，还可通过灯功率线性控制臭氧浓度、产量。

二、臭氧的应用

 1.瓜果蔬菜的防腐保鲜 蔬菜水果是鲜活食品，采收后易腐烂，为延长保鲜期，各国科研人员发明了多种保鲜新技术，其中电子技术保鲜法是利用高压负静电场所产生的负氧离子和臭氧来达到目的的。负氧离子可使瓜果蔬菜进行代谢的酶钝化，有效地抑制贮藏食品的呼吸作用，分解果蔬贮藏过程中产生的具有催熟作用的代谢废物如乙烯、醇类、醛类、芳香类等物质；而臭氧是一种强氧化剂，又是一种良好的消毒剂和杀菌剂，既可杀灭消除蔬果上的微生物及其分泌的毒素，又能抑制并延缓蔬果有机物的水解。臭氧与负氧离子共同作用有极好的果蔬保鲜功能，从而抑制了果蔬的新陈代谢及病原菌的滋生蔓延，延缓了瓜果蔬菜的后熟衰老、促进创伤愈合、增强抗病力，防止腐烂变质，达到保鲜、消除异味、延长贮存时间和扩大外运范围的效果。有研究表明，臭氧可使果蔬、饮料和其他食品的贮藏期延长3～10倍。在实际应用中，臭氧发生器应安装在冷库上方，或自下向上吹；果蔬的堆码要有利于臭氧接触、扩散。

2.净菜处理中的杀菌消毒 利用臭氧杀菌没有二次污染。据报道，白菜在6℃下用臭氧化水（2.3mg/L）处理60min后，细菌数减少达90%；在用臭氧水和氯化水处理的梨的实验中，发现在抑制链格孢菌、分枝霉菌和青霉菌的孢子形成和萌发方面，臭氧可与氯化作用相媲美。水果和蔬菜日本川岛播磨重工业公司开发利用臭氧水自动对蔬菜进行杀菌，在杀灭蔬菜中枯草菌的试验中发现，用50mg/kg的次氯酸钠处理2min后细菌还没有被杀死，而用5mg/kg的臭氧水20s后99.9%的细菌被杀死。因而有人将臭氧水视为最佳的蔬菜杀菌剂。同时，臭氧水能有效氧化蔬菜水果表面农药，降低农药残留量，保护身体健康。