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臭氧是如何氧化水中的有機物質的

來源：慧聰源環(huán)保 日期：2018-12-11 09:39:19 點擊：4326 屬于：應用方案

臭氧是極強的氧化劑，具有很強的氧化能力，它的氧化還原電位:
O3+2H++2e = O2+H2O(酸性條件下) E°= 2.37V
O3+H2O+2e = O2+2OH-（堿性條件下） E°= 1.24V
由于臭氧不穩(wěn)定，在水中能迅速分解，其分解速度隨著溫度、pH值的增高而增強，在純水設備中臭氧分解的半衰期為15 - 30 min，溶解在水中的臭氧受到羥基離子的催化作用也能很快被還原。
臭氧氧化分解水中有機物，對烯烴類化合物的雙鍵氧化能力最強，其次是胺類和碳氫雙鍵，再其次是炔烴類三鍵化合物、碳環(huán)、雜環(huán)化合物、硫化物、磷化物等，臭氧對醇、醛、醚及碳氫化合物的單鍵氧化能力最弱。
臭氧與水中有機物反應機理是比較復雜的，各種解釋不一，根據Hoigne和Bader提出的臭氧在水中的反應理論認為:臭氧與水中有機物進行反應，通過兩條途徑進行，其一臭氧與有機物直接反應，亦稱D反應，其二臭氧與有機物間接反應，即臭氧分解產生羥根自由基(OH·)的間接反應，亦稱R反應。二者比較，以D反應速度比較緩慢，有選擇性，是去除水中有機物的主反應。R反應是羥根自由基(OH·)和水中有機物、微生物、CO32-、HCO3-反應。雖然反應能力強，反應速度快，但是選擇性差，它既能與有機物反應加速臭氧分解速度，又能與水中碳酸根和碳酸氫根反應。生成次自由基CO3-·和HCO3·，次自由基也能和有機物反應，但反應速度非常緩慢。下圖為臭氧在水中反應途徑。

臭氧去除水中有機物的效果一般認為是D反應和R反應的疊加作用，上述兩種反應進行的程度取決于不同的反應條件。當水中pH值小于8時，OH·自由基會大大減少，或者水中添加大量HC03-時，也可捕集OH·自由基，同樣可以緩解OH自由基的反應強度，這樣就減弱了臭氧分解速度。因此在低PH值或高堿度情況下，則可強化臭氧直接反應，有利臭氧充分利用，增強其脫色殺菌效果和去除有機物能力，反之處理高pH值儀表或低堿度水質情況下，臭氧分子分解迅速強化了羥基自由基的氧化作用。
臭氧用于給水廠PH水質分析儀處理，以天然水體或受污染的天然水體作自來水源水時，pH值一般在6. 0-8. 5之間，水體中并存在相當數量的碳酸根離子和碳酸氫根離子，臭氧投加后仍然以D反應為主、R反應為輔的途徑去除水中污染有機物。

標簽：純水設備，pH值儀表，PH水質分析儀

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