⑴ 如何使臭氧对干品的杀菌起作用
1、臭氧消毒的特点
臭氧消毒灭菌方法与常规消毒灭菌方法相比具有以下特点:
(1)高效性:臭氧消毒不需要其他任何辅助材料和添加剂。消毒进行时臭氧发生装置产生一定量的臭氧,在相对密封的环境下,扩散均匀,包容性、通透性好,克服了紫外线杀菌存在的消毒死角的问题,达到全方位、快速、高效的消毒杀菌目的。另外,由于它的灭菌广谱,既可以杀灭细菌繁殖体、芽胞、病毒、真菌和原虫孢体等多种微生物,还可以破坏肉毒杆菌和毒素及立克次氏体等,同时还具有很强的除霉、腥、臭等异味的功能。
(2)高洁性:臭氧在环境中可自然分解为氧,这是臭氧作为消毒灭菌剂的独特优点。臭氧利用空气中的氧气产生的,消毒氧化过程中,多余的氧原子(O)在30分钟后又结合成为分子氧(O2),不存在任何残留物质,解决了消毒剂消毒时,残留物的二次污染问题,同时省去了消毒结束后的再次清洁。
(3)方便性:臭氧杀菌设备一般安装在室内或中央空调系统、空气净化系统中,或者是灭菌设备中(如臭氧消毒灭菌柜、传递窗等)。可根据灭菌所需浓度及时间,自动设置臭氧灭菌设备的定时控制,操作使用方便。而甲醛、环氧乙酸熏蒸消毒时间长,而臭氧消毒可以天天定时开启使用。
(4)经济性:通过臭氧消毒灭菌在诸多制药行业GMP中的应用,以及医疗卫生单位的使用及运行比较,臭氧消毒方法与其他方法相比具有很大的经济效益和社会效益。
2、臭氧消毒的应用领域
(1)水体消毒:由于臭氧在水中的不稳定性,分解后产生氧化能力极强(比单原子氧还强)的羟基(OH)和单原子氧等,可有效的杀灭水中的各种细菌和病毒。国外把臭氧视作最为理想的水质消毒净化剂,很多大型水厂普遍采用臭氧来处理饮用水,我国的昆明自来水公司,深水集团、上海自来水公司也陆续采用臭氧对水质进行净化消毒。
氯剂消毒水,可以产生致癌毒物三氯甲烷,如果氯剂投加量增多,三氯甲烷的生成量也就增多,随着人类对致癌物质毒性的研究深入,世界水质协会,世界卫生组织等已经不主张将氯剂用于饮水消毒。而臭氧用于饮水消毒有以下优点:
氧化能力强,杀菌效率高,杀菌速度快,臭氧杀灭水中微生物的效率是氯剂的600-3000倍,可以杀灭水中所有的细菌、病毒、芽胞、孢子虫类,还能杀灭藻类等;
臭氧在水中的作用后,产物是无毒无害的氧气,并且臭氧本身无永久的残留性,还能增加水中溶解氧;有去色、除臭的作用,降低水的浑浊度;能氧化分解水中的铁、锰、银、钴、悬浮颗粒、有机农药和洗涤剂等,极大改善水质。
水处理中臭氧的投加量要根据水的理化性质、污染程度、接触时间等设计。对于生活用水和饮用水消毒时,投加0.1-1mg/L即可,一般水体投加臭氧量0.5-1.5mg/L,接触5-10分钟,水中保持剩余臭氧浓度0.1-0.5mg/L。
臭氧也广泛用于污水处理,由于臭氧的强杀菌能力,国外许多医院采用臭氧处理污水,并取得了满意的效果,试验证明,当医院排放污水中含有106—108个细菌/L时,投加臭氧浓度达10-20mg/L作用10-15分钟,对细菌繁殖体的杀灭率达99.999%-100%,投加25-30mg/L作用15分钟,对芽胞的杀灭率也可达99.999%以上。
臭氧用于饮用水、污水消毒的同时,还可以制成高浓度臭氧消毒水,对蔬菜、瓜果、食品用具、手和其他物品清洗、消毒。在日本,使用高浓度臭氧消毒水已经成为消毒领域的重点,特别是,在1996年夏季,病原型大肠杆菌0517爆发性感染事件中,以前使用的次氯酸钠、乙醇、乙酸等杀菌剂,在长期的100-300ppm浓度下,致使大肠菌等革兰氏阴性菌产生极强的抗药菌变异,而作用机理完全不同的高浓度臭氧消毒水对此却十分有效。而在日本的医疗卫生系统,抗青霉素金黄色葡萄球菌感染也成为严重的问题,使用高浓度臭氧水进行医疗人员洗手以及医疗器械消毒的解决办法受到了重视。
日本在进行臭氧水对医疗部门相关微生物的杀菌效果试验中,对在平时经常性接触的,也是在医院感染中重要的微生物作为测试样本,如细菌:大肠杆菌IFO3301、铜绿色极毛杆菌IFO3445、金黄色葡萄球菌ATCC43300、表皮葡萄球菌IFO12993;病毒:疱疹病毒RF、腺病毒3型、科赛奇病毒B5FAULKNER、艾珂病毒7型WALLACE、流行感冒病毒PR8等,与氯剂消毒水对比,各供试菌在臭氧水浓度4mg/L作用10秒后即可全部杀死,而对照组在30秒后,仍有103mg/L以上的活菌数残存。对于病毒,其结果由病毒半数组织培养感染量(TCID50)表示,TCID50减少103以上,可认为病毒灭活。在臭氧水4mg/L浓度作用下20秒,疱疹病毒、流行感冒病毒减少TCID50103以上,科赛奇B5病毒、艾珂7型病毒减少TCID50104以上,所以可以确认臭氧水对于医疗、制药及食品加工领域中引起感染的细菌、病毒具有很好的杀灭作用。
在对医护人员清洗手指附着菌去除,供试菌体为抗青霉素金黄色葡萄球菌,对比组采用消毒用乙醇,MK212。对清洗后排水鉴定杀菌效果和排水二次污染,排水中菌数,对照组104,臭氧水仅为101。证明臭氧水杀菌效果明显,而且对外界没有造成二次细菌污染。
根据医疗器械及医用材料基础性生物学试验标准:
细胞毒性试验,对动物固体毒性试验即由人或动物细胞进行细胞毒性试验,此次为小鼠成腺细胞,进行吉姆萨染色,结果反映,臭氧水无细胞毒性或微小毒性。
过敏性试验,皮肤过敏性试验是人在某物质反复暴露时,引起免疫反应障碍,检查是否引起过敏症状。试验采用最大值进行,臭氧水注射土拨鼠皮内,结果均无红斑、浮肿等过敏症状,无过敏反应。
眼粘膜刺激性试验,在用4mg/L臭氧水滴眼时,无刺激、结膜,虹膜,角膜均无损伤,判定无眼粘膜一次刺激性。
皮肤累积刺激试验,对新西兰小白鼠背部皮肤连续在14天内,使用臭氧水擦抹,试验动物在试验期间行为正常,毛及排泄物均无变化,皮肤无红斑及浮肿,可以认为臭氧水连续使用时对皮肤无累积性刺激。
综上所述,使用臭氧水消毒灭菌,是极其有效和安全的。对于一般细菌,1mg/L臭氧水已经足以杀死。而对于病毒的灭活,我们建议应使用高浓度臭氧水。
臭氧水除了对试验中所使用的供试细菌、病毒,还可以对诸如亲脂性病毒和亲水性病毒(包括甲肝HAV、乙肝HBV、丙肝HCV以及艾滋病毒HIV),绿脓杆菌,荧光假单胞菌属,军团菌属,产黄杆菌属,产碱杆菌属,阿米巴原虫,人致病性真菌(如白色念珠菌属)等等。
同样,臭氧水也作为有效的治疗手段,用于治疗疾病。1902年J·H·Clarke的《医疗实践手册》中记述了臭氧水在治疗贫血、糖尿病等疾病中的成功运用。1979年DR George Freibott开始使用臭氧治疗艾滋病患者。到今天,在德国、法国、意大利、俄罗斯、葡萄牙等欧盟国家臭氧疗法已经广泛应用。在应用臭氧水处理产妇产后护理,烧伤病人清洗消毒方面,我国也有初步的研究。而英国皇太后在世时,之所以长寿的秘诀,一个是随身不离的热水袋,再有就是坚持臭氧水注射保健。
在食品生产领域,臭氧水杀菌代替传统的消毒剂也更显示出卓越的优势,美国、欧盟等在公共用水和食品加工中已广泛应用臭氧水。在蔬菜加工中,传统的消毒灭菌方法是采用高温杀菌工艺,不仅对蔬菜的色泽、口感、质地等造成破坏,而且还消耗大量能源。利用臭氧水作为冷杀菌技术可避免传统工艺对蔬菜质量的破坏,提高产品附加值,同时也降低了成本。在相关试验中,与二氧化氯对照比较,其蔬菜加工品的卫生指标达到无菌要求,杀菌效果优于二氧化氯水溶液。
在对水产品,如鱼类等消毒净化中,同样对照氯剂消毒净化,在储藏时间、细菌繁殖率、味道、原生质、外表等方面,臭氧水均优于氯剂类。在采用臭氧海水处理贝类,经过处理,贝类自身洁净速度加快,在研究的九个菌种包括大肠杆菌,假单胞菌属绿脓杆菌和伤寒属沙门氏菌等,总体上比采用氯剂对照组要减少1/100—1/1000。
臭氧水也可以用于制药行业、食品加工行业的管路、生产设备及盛装容器的浸泡和清洗,从而达到消毒灭菌的目的。采用高浓度臭氧水进行浸泡、冲洗,一是管路、设备及盛装容器表面的细菌、病毒被大量冲淋去除;二是残留在表面上的未被冲走的细菌、病毒被臭氧杀死,使用简单,在医药生产和食品加工中不会产生死角,避免了生产中使用化学消毒剂带来的化学毒害物质的排放和残留污染等环境问题。
(2)空气消毒:臭氧在空气中可以弥漫到室内所有物品周围和空间的每个角落,扩散性好,浓度均匀,不留死角,因此比紫外线更具有优势,而紫外线以光辐射方式杀菌,只有在照射到的位置达到照射强度标准才能有杀菌效果,而且臭氧的溶菌性消毒机理可以有效的杀灭空气中的各种微生物。低于安全容许浓度(0.2mg/M3)的臭氧即对一般细菌繁殖体具有良好的杀灭作用。试验用30 mg/M3浓度臭氧,作用15分钟,对样本医院病房内的自然菌的杀灭率≥92.7%,对气溶胶中金黄色葡萄球菌,以0.12 mg/M3臭氧作用30分钟,杀灭率达到99.9%以上,对枯草杆菌黑色变种芽胞以5.67 mg/M3浓度臭氧作用60分钟,杀灭率≥99%。
采用气相臭氧消毒的主要优点:臭氧的最终分解物是氧气,无残留,对环境无任何公害;对所消毒物品,如器皿、餐具、食品等不会有任何残留物,而且对原有物品的理化性质影响较小;相对于其他消毒方式,如紫外线、药剂熏蒸等,运行成本较小;适用范围广阔,没有特别的限制条件。
在气相条件中,臭氧杀灭微生物的效果,取决这几个主要因素:臭氧阀值浓度,即当臭氧空气浓度在达到此浓度要求时,才能具有杀灭微生物的能力;微生物种类;处理时间;臭氧分布方式;空间内的温度和湿度条件;室内墙面、顶棚、地板及其他装饰材料的还原性影响等。
气相条件下,臭氧对微生物的杀灭效果是有区别的,经实验证明,臭氧对人、动物的致病菌、病毒具有很强的溶菌性杀灭作用。
影响气相臭氧杀菌效果的环境因素主要是温度和湿度。一般情况下,温度低、湿度大则杀灭效果好,尤其是湿度条件,相对湿度≤45%,臭氧对空气中悬浮微生物几乎没有杀灭作用,相对湿度>70%,杀灭效果才真正的体现出来。这是由于相对湿度提高,可以使细胞膨胀,细胞壁变薄,使之更容易受到臭氧的渗透溶解。
表三 空气中使用臭氧参考浓度(单位:ppm)
用途
种类
浓度
使用方法
消毒
冷库
食品车间
病房、手术室
工作服消毒
非典污染区空气
6-10
1.0-1.5
1.5-5
10-20
≥15
根据库容和污染程度连续开机
每天班后开机送臭氧气体
需要消毒时开机,按标准检查细菌总数
相对温度90左右,衣服用衣架挂起
防霉保鲜
一般场所
鸡蛋
香蕉
苹果
叶绿素少的蔬菜
鱼干酪
1-2
2-2.5
2.5-3.5
2.0
1.5-1
0.5-1
定期开机
间断供给臭氧气体,每天开机2-3次
间断供给臭氧气体,每天开机2-3次
除臭净化
停尸房
鱼类加工厂
屠宰车间
脂肪酸类工厂
橡胶厂
垃圾废物处理厂
污水处理厂
3
3
2-3
10
3-10
10
1-2
有臭味即开机除臭
抽污染气体人处理管道,在管道内投加臭氧气体氧化除臭。如车间内异味严重,应在车间进风口投加臭氧气体,以嗅不到臭氧气味为止
综合以上因素,我们在空气消毒用臭氧发生器的使用上建议:
空气消毒用臭氧发生器的安装。分体或移动式放在单独空间中,一般要放置高处,因为臭氧比重在空气中较大,易下降,放置高处的目的主要是有利于臭氧的散播;在空间相对封闭的,如空气自循环的无菌室,建议采用在闭路空气循环系统中,加装臭氧发生装置,如组装在空调机组、安装在总送风道或总回风道中,在达到设定消毒时间后,使用活性炭吸附或催化剂还原进行空气消毒灭菌,这样既可以达到空气消毒的目的,同时还可以使工作人员不必离开工作环境。目前该项技术在制药行业无菌室的应用已经十分广泛和成熟,主要工作流程如下:空压机—制氧机—臭氧发生装置—空调总送风管—各消毒净化区。
空气消毒用臭氧发生装置的选用计算。利用臭氧消毒需要至少要达到阀值浓度,发生浓度低于阀值浓度,是达不到灭菌效果的,而浓度过高会造成运行成本增加,所以应该计算选用合适范围的发生浓度的臭氧发生装置。根据《消毒技术规范》和实践应用数据,在GMP制药车间的洁净区,洁净级别三十万级取消毒需要保持臭氧浓度N=5mg/M3,十万级取N=10 mg/M3,万级取N=30mg/M3,百级取N=40mg/M3。臭氧总用量计算公式为:W=NV/(1-S),式中,W-臭氧总用量(mg/M3);S-臭氧衰减率S=40%;V-总体积(M3);N-洁净区域消毒需要保持的臭氧浓度(mg/M3)。其中V=V1+V2+V3,V1-洁净区域总体积;V2-空调风道体积;V3-补充新风量造成臭氧损失的有效体积(V3=总风量×20%常规新风更换率×10%(保持洁净区域的正压补充新风量)×60%=总风量×1.2%)。
湿度适当。臭氧的灭菌效果在湿度为70-80%条件下效果最理想,在湿度低于45%时效果较差,所以一般使用中,特别是制药车间无菌室、病房等使用应注意在环境中适当增加湿度。
臭氧浓度。浓度掌握是空气型臭氧发生器使用的关键,不同的用途应有不的浓度和时间来配合。比如一般的除味、除臭等,浓度掌握一般不超过0.05ppm。如果用于室内灭菌消毒则一般掌握在0.1-1ppm;如果用于食品保鲜或物体表面消毒则一般掌握在1-5ppm的浓度。当然这些浓度指标都是与时间量相关的,指的是整个空间传播的散播浓度,而不是局部浓度。物体表面或病房区一般需要浓度都较高。
空气消毒型臭氧发生器选型。由于臭氧只能就地生产,目前最经济也是技术成熟的产生臭氧的方式为电晕放电,而用于空气消毒用臭氧发生器多是使用陶瓷片高频放电的模式,它具有结构简单、性能可靠、运行费用低及调节灵活等优点。
臭氧空气消毒的安全性。臭氧安全性在广泛的动物和人体试验中,主要暴露途径为吸入法,持续、长期的吸入试验显示臭氧不致癌(NTP,1995);但是对动物和人体的呼吸系统有明显的刺激作用,在暴露环境中,可影响呼吸功能。所以,我们建议,使用臭氧消毒空气,应在无人环境下进行,在消毒完毕半小时后,人员方可进入。
臭氧空气消毒的适用领域:
制药行业的GMP验证空气消毒。洁净生产区的中央空调净化系统、臭氧灭菌柜、其他没有中央空调系统的生产用空间灭菌,这是部分使用臭氧消毒的制药企业,沈阳济世制药有限公司、大连珍奥药业有限公司、上海庆安药业有限公司、吉林敖东药业集团延吉股份有限公司、福建兴安药业有限公司等,臭氧作为空气消毒的主要手段为这些企业的GMP验证作出了重要的贡献。
医院空气消毒。医院病房、门诊手术室、治疗室等,日本使用臭氧作为空气消毒的医院就有札幌自卫队医院、名古屋保健生大学等28所医院,使用臭氧技术处理食品、卫生保健的单位和医院达53家之多,台湾使用臭氧的有荣民总医院等51家,国内的有北京医院、北京佑安医院等。
军用空气消毒。西方国家已经研制出军用臭氧空气消毒产品,,如在太空舱、潜水艇、坦克及其其他军用车船的舱体安装臭氧发生装置,净化空间环境,消毒杀菌。此类产品由蓄电池或光电池供电。
家庭空气消毒。随着城市环境污染的加剧,家庭空气净化器市场前景广阔,将臭氧发生装置移植于空调中,在空气出口处安装臭氧催化分解、吸附装置,这样既可以制冷制热,还可以利用室内循环风对空气进行消毒、净化,分解后的氧气和负离子可以使室内空气保持清新。另外,空气消毒用臭氧发生器也可在宾馆、饭店、商场、剧院等公共空间使用。在家庭和公共环境中应用臭氧进行空气消毒时应注意:臭氧的杀菌效果K为臭氧实际浓度C与作用时间T的乘积即K=C×T,而臭氧实际浓度C为达到杀菌阀值浓度Cmin时,即使延长时间,在实际运行中,恐怕也是没有杀菌效果的。臭氧用作空气消毒应按不同应用空间、不同的杀菌消毒目的,而配置不同的臭氧产量和臭氧发生浓度的臭氧发生装置,臭氧发生浓度是指以自然扩散方式的按固定体积内30分钟的浓度计,单位为mg/m3,臭氧产量是由臭氧发生浓度与时间累积计算出来的,臭氧产量、臭氧发生浓度是最基本的参数标准。所以以空气消毒为目的的臭氧消毒产品应标注消毒浓度与消毒时间指标。还有两个通用指标,即应用空间的臭氧安全指标和产品使用寿命指标等,也是需要向使用者注明的。
(3)臭氧对物品表面消毒:
臭氧对物品表面的微生物也同样具有杀灭效果,应用也十分广泛如对餐具、玩具、器皿、医疗器具等进行消毒、灭菌,现在市场上的臭氧消毒柜,臭氧可弥漫在器具周围进行杀菌,耗电少,杀菌效果显著,弥补了高温高压蒸汽、红外线和紫外线消毒柜的不足。如对无菌室、洁净室、医院的工作服的消毒处理,传统采用高温高压蒸汽灭菌,灭菌后棉质衣料会由白变黄,多次灭菌后,衣服纤维变脆而脱落。直接影响衣服的寿命和无菌室、洁净室的洁净度,而现在的绸质工作服更不宜用高温高压蒸汽灭菌,而采用臭氧消毒处理,它对衣料的损伤程度较低,而且无任何残留、印痕和异味,并且较高温高压蒸汽灭菌的消毒效果相同或略好,试验中,对无菌工作服的试验用人为污染菌群,总体杀灭率≥95%。
还有试验研究(荆门禽蛋联合加工厂),将臭氧气体用于种蛋消毒,比常规福尔马林熏蒸时间短,残留气体分解快,使用经济、方便,而且臭氧对种蛋还具有延迟性杀菌作用,使种蛋孵化孵出率明显提高。
⑵ 请问臭氧发生器的作用是什么啊
随着臭氧发生器行业的发展,有关臭氧的争论一直很多,有说好的,也有担心会不会对人体有副作用。那么臭氧发生器到底怎样呢?
现在的家庭电脑可谓是家庭必备的,电脑在使用过程中必然产生辐射,这个辐射对人体是有害的,但是人们还是在用,为什么呢?就是因为这种危害是没有达到禁止使用的程度!
任何东西都有两方面因素,家用臭氧机也是一样,高浓度的臭氧的确会伤害人体,但家用臭氧消毒机(壁挂式空气消毒机)臭氧的产生量远远达不到伤害人的程度。只要正确使用是几乎没有什么对人体的危害产生。相反家用消毒机的好处非常多,用途非常广!
1.家庭装修后的甲醛处理,甲醛为较高毒性的物质,在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位。甲醛有可能在1年之内也不会完全消失的,因为剩余基本都是存在于木制板(比如胶合板)中的,可能每天释放出来的量比较少,不达到一定的浓度也是没有事的,但是谁也不知道是否达到对人体有害的浓度了。臭氧能够很好的分解甲醛,分解率在达99%
2.家庭厕所的除异味,油烟和垃圾的异味分解甲苯,乙醇,氧化硫,一氧化碳,二氧化硫等有毒气体;把臭氧消毒机放置在卫生间、厨房能有效分解油烟、异味,净化室内空气。
3.杀灭病菌,防止传染。臭氧发生器杀菌具有光谱性,常规病毒均能杀灭。呵护家人健康。
作为消毒剂主要用于:自来水、矿泉水、饮料用水、游泳池的水、医院污水杀菌消毒、除臭、除味:公共声所的空气净化:水果、蔬菜禽蛋的保鲜等。
同时也可用于制药、生物工程、医院、医疗器械、卫生用品、食品加工、遗传工程、中央空调(HVAC)消毒杀菌等
臭氧发生器在漂染废水中的应用
在科技人员多次研究实验的基础上,决定在生化处理前,先进行臭氧强氧化新技术预处理,再进行生化降解和臭氧氧化脱色的深度处理,使剩余有机物及色度污染物进一步去除,舍去了以前价格昂贵的脱色剂和混凝剂,使用此方法,既大大降低处理成本,又实现达标排放和节能减排的要求。在此基础上,不断总结经验,为实现中水循环回用实现零排放奠定基础,实现废水资源化,创造更大的社会效益和经济效益。
⑶ 实验室废水处理设计说明
要求包含面内容:
1、水质情况:试剂、溶剂、酸碱、重金属、细菌等
2、废水水量:1000L/D
2、处理版式:采用实验室废权水综合处理装置
3、处理工艺:均质调节+重金属混凝共沉反应+滤吸附+酸碱PH值调节+臭氧氧化反应+达标排放
4、提供实验室废水处理装置设备制造商名称、品牌、型号
5、要保证排放达标
⑷ 臭氧老化试验箱的基础知识
臭氧(03)是1840年以后逐渐被人们认识的。臭氧是由三个氧原子组成的,由丁它有较高的氧化还原电位,所以有极强的氧化能力,可以降解水中多种杂质和杀灭多种致病菌、霉菌、病毒以及杀死诸如饰贝科软体动物幼虫(达98%)及水生物如剑水蚤、寡毛环节动物、水蚤轮虫等,因而早在1886年在法国就进行了臭氧杀菌试验。1893年在荷兰3 m³/h的净化水厂就投入运行。1906年法国尼斯(Nice)建成的臭氧处理水厂一直运行到1970年。尼斯水厂被看作是“饮水臭氧化处理诞生地”。我国1908年在福州水厂安装了一台德国西门子的臭氧发生器。到2012年世界上已有数千个臭氧处理自来水厂,1980年加拿大蒙特利尔建成日供水230万吨消耗臭氧300kg/h的大型水厂,而其中绝大多数都是在发达国家建设的,发展中国家只有少量小规模应用。我国自八十年代以来陆续有少量自来水厂采用臭氧法,如北京田村水厂(15kg03/h),昆明水厂(33kg03/h),还有一些工矿企业内部水厂,如大庆油田,胜利油田,燕山石化等单位的水厂也都有臭氧设备在运行。与国外规模比较,我国只能说还处在萌芽状态。
有的厂家使用极简易的臭氧发生器处理瓶装水,对其产生的臭氧浓度、处理后水溶臭氧浓度都一无所知,杀菌的确实效果令人无法相信。难以应用。笔者也曾采访过一家矿泉水厂,每小时5吨水量,设计单位选用了100g03/h的臭氧发生器,而在接触吸收装置内水的停留时间只有几秒钟,结果处理的水不合格,而灌装间大量臭氧尾气溢出,工人无法工作。
还有一些厂家生产的家用水处理器,无论是吴氧浓度还是处理时间都不够,这样的水处理器能否生产合格的饮用水,很值得怀疑。 因而正确认识臭氧在水中的物理、化学过程与臭氧杀菌的生物化学过程是极重要的。由于臭氧在水中溶解的机理以及臭氧对生物细胞物质交换的影响过程极为复杂,本文不能详细的探讨,只就臭氧杀菌做一般性的讨论。
其中:u:传质速度,可用在t时间内从气相传入液相的臭氧量G确定,即dG/dt。K:传质系数,F:气相与液相的接触表面积,△C传质过程中的动力,可用臭氧在实际情况下与平衡时的浓度差决定(即水中臭氧浓度与臭氧源中臭氧浓度差别越大,传质速度越大)。
分析一般传质方程式可以知道,首先要使臭氧尽多地溶入水中,就要尽量加大臭氧与水的接触表面积F,而这是接触装置决定的。
其次,△C说明臭氧发生器的浓度越高,越有利于水对臭氧的吸收·
第三,传质系数K则与多种因素有关,K(总传质系数)为气相传质系数K气与液相传质系数K液之和,而臭氧属于低溶解度气体,K气可忽略不计.而根据亨利一道尔顿定律,K液是多种物理参数的复合函数。
K液=f(T,P,u,w,p,ó)
其中臭氧溶解量与气体压力P成正比而与水温T成反比。
随着两相相对线速度的增大,气液两相接触表面积F及其更新速度也增大,但每个气泡与液体接触的时间会减小,因此从综合效果来看,气体-液体的相对线速度应维持在一个范围内较好.
液体的粘滞度u,密度p及气液间介面表面张力。的提高可使相间表面更新速度降低,并相应使K液减小,所以Km与u,p,o成反比,对于各种饮用水,此项可忽略不计。
在应用中,我们应关注温度、气压两个参数,而在设计接触装置时则应注意到水流、气流的相对速度,尤其是其中的温度,因为温度高了不但使水对臭氧的吸收效果下降,而且臭氧本身会因温度过高而分解。国内就曾发生过试图用臭氧处理70·℃的水温而没有取得任何效果的例证。
1894年梅尔费特(Mailfert)根据前人的实验报告求出以下臭氧在水中的浓度: 温度(℃) O 11.8 15 19 27 405560
溶解度(L气/L水) 0.64 0.5 O.456 0.381 O.27 0.112O.031O 这组数据大致里线性,而且表明臭氧在水中的溶解度大约是氧的lO-15倍。
威诺萨(venosa)与奥帕特金(Opatken)指出,决定臭氧(或任何气体)在某液体中的溶解度的基本关系式是亨利定律.即在一定温度下,任何气体溶解于已知体积的液体中的重量,将与该气体作用在液体上的分压成正比。
而且此定律可推导出结论:在标准温度与压力下,臭氧是氧溶解度的13倍。
从亨利定律可以得出结论:要提高臭氧在水中的溶解度,必须提高臭氧气在整个气源中分压,即提高臭氧源的浓度,如果臭氧源的浓度不够,处理时间再长,水中臭氧浓度也提不高(因已达到浓度平衡)。
从以上论述,可以得到结论:
1、为保证杀菌效果,必须保证水中臭氧的一定浓度与处理时间。
2、为保证水中臭氧的一定浓度就需保证:
a.臭氧源的浓度。
b.一定的气温。
c.水温不能过高。
d.投入水中臭氧气的比表面积尽量大,使臭氧与水的接触机会更多。
根据国内外应用经验一般水质的饮用水消毒处理参数推荐为:水溶臭氧浓度O.4mg/L,接触时间为4分钟,即CT值为1.6。臭氧投加量1-2mg/L,水温最好在25℃以下。前苏联标准规定饮用水中臭氧浓度不低于O.3mg/L。我国瓶装水行业推荐灌装时瓶内水臭氧浓度0.3mg/L. 二、目前常用的三种接触装置与其效果 前节已提到接触装置的根本目的是保证臭氧在水中有尽量大的溶解度,为此,就需使臭氧气与水的接触面尽量大,有足够的接触时间,因而对接触装置的基本要求是:
1、能保证最优化的臭氧吸收效果。
2、接触装置工作时,工艺参数控制容易,工作稳定,安全性好。
3、能耗(搅拌或输送水、气所需动力)最低。
4、最小的体积下有最大的生产能力。
5、结构简单,用料便宜,制造与维修成本低。
一般常用的接触装置有三种:鼓泡塔或池:水射器(文丘里管)与固定螺旋混合器(单用或合用):搅拌器或螺旋泵:也有两种以上串联使用的,简介如下: l、鼓泡法:大型水处理用鼓泡池,小型水处理则常用鼓泡塔,它要求鼓泡器有小(几个微米到几十微米孔径)的孔径以增加臭氧的比表面积,而且要求孔径布气均匀,以使水、气全面接触,尤其是在鼓泡池中用多个布气器时,同时一般要求从水面到布气器表面,水深不小于4-5m,以利于气、水充分接触。
⑸ 臭氧氧化在水处理过程中,投加量怎么确定
3. 1 臭氧投加量的确定
为保证接触装置的设计合理、可靠,应通过模拟试验取得设计参数。但是由于目前没有原水中的COD 组分的详细分析,也没有臭氧投加量的小试数据,因而此处根据公开发表的文献以及臭氧供应商的建议来确定臭氧投加量:《城市污水二级处理水臭氧深度处理初探》的实验结果表明,臭氧对色度的去除非常有效,在臭氧消耗量为5mg/L 和反应时间为5min的条件下,出水色度为3 度以下,脱色率高达80%以上,其结论指出在臭氧氧化和生物处理组合工艺中,考虑到臭氧氧化的目标和经济运行费用,臭氧氧化最佳设计运行参数建议为臭氧消耗量5mg/L,臭氧接触氧化时间5~ 10min; 北京经济技术开发区经开再生水厂(4 万m3/d) 采用CMF+ O3 工艺,臭氧投加量为5~ 8mg/L,接触时间约为34m in; 日本东京有明再生中心臭氧投加量为4. 9mg/L,出水色度小于10。综合考虑本工程原水为一级A 出水,又经过自清洗过滤器和超滤膜处理,水体中的污染物含量以及色度会有所降低(西安建筑科技大学在北京北小河污水处理厂利用二沉池出水直接进行超滤膜处理试验,其试验结论指出总大肠杆菌和粪大肠杆菌的去除率大于99%,对CODcr 的平均去除率为22. 63%,对色度的平均去除率为38. 52%,对氨氮的平均去除率为2. 42%) ,因而此处选用5mg/L 臭氧投加量,臭氧浓度为12%(质量比) ,接触时间约为20min,纯氧需要量为48m3/h。
3. 2 氧源的确定
臭氧发生器的氧源主要包括空气、现场制氧。
采用空气制臭氧,由于其效率低、能耗较高而多用于臭氧量非常小的情况,本工程采用现场制氧再制臭氧的方案,重点对现场制氧的方案进行比较。
(1) 常压解吸变压吸附制氧PSA(推荐)。由空压机增压,再生时放到常压进行解吸,利用余压将产生的氧气供给用户。
(2) 真空解吸变压吸附制氧VPSA。由鼓风机供气,供气压力较低,再生时需要设置真空泵抽真空进行解吸。
(3) 真空解吸制氧VSA。原理同VPSA,只是原料空气进气压力低于VPSA,所以设备规模更大。
⑹ 求关于实验室制取二氧化碳以及植物光合作用 呼吸作用的实验题 难的选择题
知识要点
【知识要点一】光合作用
一.光合作用的过程
1.实验:光合作用探究过程
1)水是绿色植物生长的原料:荷兰医生海尔蒙特的实验
2)证明植物光合作用制造淀粉的实验(课本实验分析)
问题a、为什么天竺葵要在暗处放置一昼夜?--利用呼吸作用来分解原来储存的淀粉,消除淀粉对实验的影响。
b、为什么要用铝箔纸在叶片的相同位置从上下盖严?--为了设置对比,证明绿叶光合作用需要光。
C、为什么要水浴加热?--酒精易燃,不能直接加热。
d、酒精中漂洗的作用是什么?--使叶绿素褪去
【实验现象】被光照射到的叶片部位产生了蓝色 ,被铝箔纸遮光的叶片部分没有变蓝。(碘液使淀粉变蓝,因此碘液可以作为检验、鉴定淀粉的试剂)
【实验结论】说明光合作用产生淀粉。也说明光合作用发生的条件之一是光。
3)【思考】怎样证明植物光合作用使会产生氧气?--如图2-48所示,收集水生绿色植物产生的气体,再用带火星的木条来试验。需要设置对比实验,这样才能说明气体是绿色植物产生的,而不是由水直接产生的。
4)【探究】光合作用需要二氧化碳吗?(注意控制变量法的运用)
a、这个实验有几个变量?--3个:阳光、二氧化碳(主要的变量)、植物的叶片。
b、如何防止植物吸入空气中的二氧化碳?--用石灰水(或者NaOH)吸收空气中的二氧化碳。
c、需要对照实验吗?--需要。为了控制变量。
d、改进建议:水不是由外界空气直接提供的。水应该是由根部吸收后运输到叶片的。
【探究结论】光合作用需要二氧化碳。
5)绿叶有叶绿素的部分经光照才能产生淀粉。
银边天竺葵的叶片边缘为什么是白色的?(要求回答:叶片边缘的细胞里不含叶绿素。)
启发思考:将经过光照的银边天竺葵的叶片用酒精脱色和碘液处理后,叶片的颜色会发生什么变化?
叶片中部原是绿色的部分被碘液染成了蓝色(说明有淀粉生成),而白色的边缘部分未被染成蓝色(无淀粉)。
例选取有绿色叶片和白斑叶片的牵牛花进行光合作用实验,如图所示。
(1) 实验中,将牵牛花放在暗室一昼夜是为了使叶片内的( ) 。
(2)将此装置放置在光下数小时后,再将叶片放入盛有酒精的烧杯 中,
是使( )溶解而隔水加热目的是为了防止( ) 。
(3)实验中滴碘液不变蓝的是( )
A.I叶覆盖铝箔部分 B.II叶绿色部分
C.III叶 D.I叶未覆盖铝箔的部分 E.II叶白斑部分
(4)该实验的结果可以确定光合作用必要条件是 ( )
A、光 B、适宜的温度 C.二氧化碳 D、水
E、氧 F、叶绿体
2.光合作用:绿色植物在阳光的作用下,利用二氧化碳和水等物质制造有机物,并释放氧气的过程叫光合作用。
物质方面的转化:简单的无机物制成复杂的有机物,并释放出氧气;
能量方面的转化:光能(太阳能)转化为化学能。
光合作用的表达式:
(1)场所:叶绿体 (2)条件:光 (3)原料:CO2 H2O (4)产物:有机物(淀粉)、氧气
(5)物质转变:无机物变为有机物 (6)能量的转变:光能变为化学能
3.光合作用的意义:
(1)制造的有机物是一切生物和人类的物质来源;
(2)为各种生物提供了生命活动所需要的能量;
(3)使大气中氧气和二氧化碳含量保持相对的稳定。
练1证明绿叶在光下制造淀粉的实验,必须经以下步骤:
(1)、将叶片一部分遮光处理 (2)、暗处放置24小时(3)、强光下光照2小时
(4)、在水中浸一下 (5)、滴上碘酒 (6)、取下叶片放在沸酒精中煮
正确的操作顺是:
练2请你仔细观察这两个鱼缸中的水草。
1、你能辨认出真水草的是 ,假的水草是 。
你的理由是 。
2、形成这种小气泡的物质最可能是 。
3、水草对金鱼的作用是 。
甲 乙
4、光合作用和呼吸作用的关系及区别:
光合作用 呼吸作用
二氧化碳
氧气
有机物
能量
是否需要叶绿素
是
需要光
联系:光合作用和呼吸作用是相互依存的,呼吸作用消耗的有机物是光合作用的产物,所放出的能量是光合作用储存在有机物中的能量。因此,没有光合作用,呼吸作用就没有基础。光合作用对原料的吸收利用和对产物的输导,所需要的能量又是呼吸作用所释放出来的。所以,没有呼吸作用,光合作用也无法进行。
【知识要点二】二氧化碳的性质及制取
1、二氧化碳的物理性质和用途
1)常温下是无色无味的气体; 2)能溶于水--制成汽水
3)密度比空气大,约是空气的1、5倍--所以可以象倾倒液体一样从一个容器倒入另一个容器;--灭火
4)在一定条件下有三态变化,经压缩的二氧化碳叫干冰,干冰可升华、吸热,可作致冷剂,进行人工降雨。
2、化学性质:⑴通常情况下,不能燃烧也不支持燃烧。⑵二氧化碳不能供给呼吸;
⑶二氧化碳可以跟水反应生成碳酸;--碳酸可以使紫色石蕊试液变成红色;碳酸不稳定,见光、加热都会分解,使二氧化碳逸出。 (化学式如何写)
⑷二氧化碳能跟澄清石灰水反应,生成白色沉淀。--利用此反应检验二氧化碳。(化学式如何写)
3、CO2的实验室制法:
1)原理:实验室制取CO2一般用石灰石和稀盐酸,其化学方程式为___________
2)CO2的检验方法:通入澄清石灰水中,若变浑浊,则为CO2
CO2的验满方法:将燃烧的木条放在集气瓶的瓶口,木条熄灭,则说明已满
3)实验过程:
讨论:用了长颈漏斗的二氧化碳发生装置,如何检查其气密性?
结论:用弹簧夹夹紧胶皮管,向长颈漏斗中加水,形成液封,如果其中的液面保持不变,则说明装置的气密性良好。
用长颈漏斗时,要注意其下端要插入液面以下形成液封,否则气体要从长颈漏斗中逸出(课本长颈漏斗液封)
用石灰石不用碳酸钠(石灰石反应速率适中)、用稀盐酸不用硫酸(CaSO4微溶,覆盖在石灰石表面使反应停止)和浓盐酸(易挥发使C02不纯)
4)二氧化碳的用途:1、化工原料;2、人工降雨; 3、人造云雾;4、致冷剂;5、光合作用--气态肥;6、灭火剂。
例1写出下列变化的化学方程式:
(1) 二氧化碳遇水生成碳酸。
(2) 碳酸受热分解 。
(3) 长久置于空气中的石灰水变质。
例2、实验室里制取CO2气体,一般有五个步骤,请按顺序排列---------------………………………( )
①收集CO2气体②按要求装配好仪器装置③向漏斗注入盐酸④检查装置气密性⑤向广口瓶中放入大理石
A.②④⑤③① B.①②③④⑤ C.①③②④⑤ D.④②③⑤①
例3下列装置可用来收集CO2的是_______,
可用于收集O2的是_____________,
如果是C的装置,气体从 端通入。
如果是D的装置,气体从 端通入。
气体从 端通入。
例4、右图是实验室制取二氧化碳的装置
指出图中的错误,并加以更正。
A
B
C
D
一、选择题(每小题2分共48分)
1.据CCTV报道,2005年5月22日上午,我国对珠穆朗玛峰高度进行重新测量的测量队员成功登上空气稀薄的顶峰。测量队员所携带的贮气瓶中,含有的气体主要是( )
A、氧气 B、氢气 C、氮气 D、二氧化碳
2.某气体既能用排水法收集,又能用向上排空气法收集。该气体具备的性质是:( )
A.易溶于水,比空气轻 B.难溶于水,比空气轻
C.易溶于水,比空气重 D.不易溶于水,比空气重
3.酸雨、臭氧层破坏和温室效应是全球环境的三大热点问题,下列选项不会加剧这三大环境问题的( ) A.化石燃料的燃烧 B.汽车尾气的排放
C.使用太阳能热水器 D.使用氟里昂作致冷剂
4.下列对质量守恒定律的解释正确的是:( )
A.化学反应前后,原子的种类不变,但原子的数目改变
B.化学反应前后,原子的种类改变,但原子的数目不变
C.在一切化学反应里,反应前后,原子的种类、数目不变,原子的质量没有变化。
D.在化学反应中,反应物的分子数等于生成物的分子数
5. 肺泡是进行气体交换的场所,与此功能相适应的是 ( )
A.肺泡壁很薄 B.肺泡壁布满毛细血管和弹性纤维
C.肺泡数量极多,表面积很大 D.以上三项都是
6、酸雨形成的主要原因是燃烧煤、石油过程中,排放大量的甲气体造成的;温室效应是生物呼吸和人类生产、生活排放大量的乙气体造成的。甲、乙气体分别是―――( )
A.CO2 和 SO2 B. SO2 和 NO2 C.SO2 和 CO2 D.SO2 和 NO
7.下列关于燃烧的叙述错误的是;------------------------------------------( )
A.燃烧时有发光放热现象 B、有发光放热现象的一定是燃烧
C、燃烧一定是氧化反应 D、温度低于可燃物的着火点就不可能燃烧
8.下列各项表示平静呼吸时的吸气过程,其中正确的是---------------------( )
A.胸廓扩大一肺扩张一肺内气压大于大气压一气体进入肺
B.胸廓扩大—肺扩张一肺内气压小于大气压一气体进入肺
C.胸廓扩大一肺缩小一肺内气压小于大气压一气体进入肺
D.胸廓扩大一肺缩小一肺内气压大于大气压一气休进入肺
9.动物呼吸时,呼出的气体中占体积分数最多的气体是--------------------( )
A.二氧化碳 B.氧气 C.氮气 D.水蒸气
10.下列化学反应中,属于分解反应的是( )
A、3Fe+2O2 点燃 Fe3O4 B、S+O2 点燃 SO2
C、4P+5O2 点燃 2P2O5 D、2H2O 通电 O2↑+2H2↑
11.“非典”时期,各大酒店和商场等公共场所,大多用臭氧机消毒。大气中的臭氧层对地球上的生物具有保护作用是因为它能( )
A.增强紫外线的杀菌能力 B.阻挡和削弱过强的紫外线
C.增强植物的光合作用 D.透过更多的紫外线
12.与自然界碳循环没有直接关系的是 ( )
A.光合作用 B.呼吸作用 C.微生物的分解作用 D.蒸腾作用
13. 宇宙飞船内,用含氢氧化锂的过滤网除去宇航员呼出的二氧化碳,该反应的化学方程式为2LiOH+CO2→Li2CO3+X。则X的化学式为( )
A.H2 B.H2O C.O2 D、H2O2
14.被污染的空气会严重影响人体健康。下列物质中,不会造成室内空气污染的是( )
A.吸烟产生的一氧化碳、尼古丁等物质 B.水烧开时产生的大量水蒸气
C.劣质装修释放出的甲醛、苯等有害物质 D.石材释放出的有害放射性气体:氡
15.环境问题已成为制约社会发展和进步的严重问题,有下列几种说法
①臭氧层的主要作用是吸收紫外线 ②温室效应将导致全球气候变暖
③酸雨形成的主要原因是空气受到硫的氧化物和氮的氧化物的污染
④汽车尾气排放的增加加剧了空气污染 以上说法正确的是 ( )
A.①② B.②③ C.①②④ D.①②③④
16.绿色植物在光下制造淀粉的实验步骤依次是( )
①向清水漂洗后的叶片加碘酒然后用清水冲掉碘酒;②实验植物在暗处放置一昼夜;③观察叶片遮光与未遮光部分的颜色;④把遮光处理后的叶片放入酒精中隔水加热溶解叶片中的叶绿素;⑤将叶片的一部分作遮光处理再移到光下
A、①②③④⑤B、②③⑤④①
C、③④⑤①②D、②⑤④①③
17.以下是国家关于空气污染指数与质量级别、质量状况的对应关系表
污染指数 50以下 5 1~100 101-v200 201~250 251一300 300以上
质量级别 I Ⅱ Ⅲ IV(1) IV(2) V
质量状况 好 良好 轻度污染 中度污染 中度重污染 重度污染
绍兴市2004年6月8日的空气污染指数为56~76,根据以上信息判断绍兴市当天的空气质量级别和空气质量状况分别是。 ( )
(A)I级好 (B)Ⅱ级良好 (C)Ⅲ级轻度污染 (D)V级重度污染
18.2003年12月23日早晨,重庆川东北气矿天然气发生“井喷”事故,喷出大量的硫化氢气体(硫化氢为无色具有臭鸡蛋气味的有毒气体,分子式为H2S,相对密度比空气大,可溶于水)。这次事故造成附近高桥镇243名人员死亡,教训十分惨痛。如果你是高桥镇的学生,你认为不可取( )
A.往山顶高处走 B.用湿毛巾捂着嘴、鼻走
C.往山脚低处走 D.赶快跑到空气新鲜处
20.下列属于氧化物的是( )
A、臭氧 B、氯化氢 C、水 D、碳酸钙
21.关于下列物质反应的现象描述正确的是( )
A、硫在氧气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰 B、红磷在空气中燃烧产生大量的白雾
C、铁在空气中燃烧火星四射 D、碳在氧气中燃烧发出白光
22.下列气体是空气中含有的几种成分,其中能充入灯泡制成霓虹灯的是 ( )
A.N2 B.O2 C.CO2 D. 稀有气体
23.空气中氧气含量最少的时候是( )
A.早晨 B.中午 C.傍晚 D.午夜
24.下列各种现象不能用质量守衡定律解释的是( )
A.植物的光合作用 B.动物的呼吸作用 C.水结冰 D.铁丝在氧气中燃烧
25.在温室中种植蔬菜,适当增加空气中的 的浓度,可加速 作用的进行,提高蔬菜产量。水稻、小麦的种子应干燥贮藏,以减弱其 作用,保持品质。
26有一种气体A,它不能燃烧,也不能支持燃烧,能溶于水生成B,B显酸性,但不稳定,易分解生成C和气体A。气体A能使澄清石灰水变浑浊,生成白色沉淀。(1)A、B、C各是什么物质,写出它们的化学式:A ,B ,C 。(2)写出A溶于水生成B的反应方程式为: 。
27.如图所示,点燃两支短蜡烛,然后沿烧杯内壁倾倒二氧化碳。根据实验回答:
(1)观察到的两支蜡烛的现象是 。
(2)该实验能够说明二氧化碳的性质:
物理性质是: ;
化学性质是:二氧化碳气体的本身不能燃烧,也不能支持燃烧
28.写出下列反应的化学方程式
(1) 用过氧化氢制取氧气
(2)二氧化碳使澄清石灰水变浑浊
(3)写出植物光合作用过程的文字表达式
29.仔细观察右边实验过程,请问哪只试管
中的白磷能燃烧?(白磷的着火点为40℃) 答 ,同时此实验还告诉我们可燃物燃烧必须同时具备两个条件:
(1) ;(2) 。
30.下图所示装置用于测定蝗虫呼吸作用的速率。实验装
置足以维持实验期间蝗虫的生命活动,瓶口密封。图中
的NaOH溶液能够充分吸收瓶中的CO2气体,据图回答:
⑴ 30分钟后,U形管中的水柱向 瓶(填“A”或“B”)移动;
⑵ B瓶有什么作用? 。
31.联合国气候变化框架公约《京都议定书》要求发达国家限制二氧化碳等温室气体的排放,以控制日趋严重的温室效应。
⑴绿色植物通过_____作用吸收二氧化碳,通过____作用将二氧化碳释放到大气中。
⑵科学家采取组合转化技术,将二氧化碳和氢气以一定比例混合,在一定条件下反应(反应的方程式如下),生成一种重要的化工原料和水。请在括号填写该化工原料的化学式:2CO2+6H2=1()+4H2O
⑶为了缓减大气中CO2含量的增加,以下建议可行的是____(填序号)
A、开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源
B、禁止使用煤、石油、天然气等矿物燃料
C、大量植树造林,禁止乱砍滥伐
32.将一株植物在黑暗环境中放置48小时,然后将一片叶子的叶脉切断(如图所示),在阳光下照射4小时,再将叶片脱色处理后用碘液处理,发现a部(上部)叶呈棕色,b部(下部)叶呈蓝色,这个实验说明了:
(1) 。(填字母代号)
A.光合作用需要光 B.光合作用需要CO2
C.光合作用需要H2O D.叶绿体是进行光合作用的细胞器
(2) 。(填字母代号)
A.叶上部有淀粉产生,下部无淀粉产生
B.叶下部有淀粉产生,上部无淀粉产生
33.如下图(甲)所示,先将天竺葵在黑暗的地方放置一昼夜,再在天竺葵的叶上,用两片相同大小的铝箔纸盖住相同位置的上下叶表皮的一部分,这是为了___。在阳光下4小时后,经用酒精处理(图乙),滴加碘液(图丙),观察到的现象是叶片的遮光部分 (填“变蓝”或“不变蓝”);这说明 。
34.氧化反应是指物质与 的反应,请你写出一个氧化反应的化学方程式: 。
35.在2Cu+O2=2CuO的反应中,参加反应的铜、氧气与生成的氧化铜的质量比是: 。
36.蜡烛在氧气中燃烧的生成物是二氧化碳和水,试根据蜡烛在氧气中燃烧的生成物,推断蜡烛(主要成分是石蜡)的组成中,一定含有 元素,可能含有 元素。
37.从事科学实验的重要环节是进行科学实验的设计。科学实验的正确步骤应为:①明确实验目的②收集有关资料③设计合理方案④进行科学实验。请你按照以上四步,完成以下实验设计,(所用装置图用序号表示)
在实验室中,经常用固体Zn和稀硫酸(H2SO4)的混合物在常温下反应的方法制取氢气,反应生成 ZnSO4和H2。已知在标准状况下,氢气的密度为0.089 g/L,空气的密度为l.293 g/L,且在常温常压下,l体积水能溶解0.002体积的氢气。
①明确实验目的: 。
②收集有关资料:氢气的密度 于空气密度且 水。固体Zn和稀硫酸(H2SO4)的混合物在常温下反应制取氢气的化学方程式为 。
③设计合理方案:发生装置选用 ,收集装置选用 。
38.燃烧含硫的煤和燃放鞭炮都会产生污染空气的二氧化硫气体。如果完全燃烧1.6克硫,能产生多少克二氧化硫气体?
39.维生素C(化学式为C6H8O6)主要存在于蔬菜与水果中,它能促进人体生长发育,增加人体对疾病的抵抗力。
(1)维生素C的一个分子由 个原子构成,它的相对分子质量为 ;
(2)维生素C在氧气中燃烧可生成二氧化碳和水,则化学方程式为 ;
(3)将1.76克维生素C放在氧气中完全燃烧,可生成二氧化碳多少克?
⑺ 臭氧系统的臭氧系统设计
在给水净化工艺中,臭氧系统一般由前(预)臭氧接触氧化、后臭氧接触氧化(见臭氧工艺)、臭氧发生系统、臭氧气源、尾气破坏系统、PLC等几部分组成。 臭氧是氧分子通过高压放电区时,被高电位电场电离而变成氧原子,一个氧原子与一个氧分子再结合,形成O3(臭氧)。
臭氧发生器的臭氧产量与质量分数,随着供气压力的增高而降低,其最佳工作压力一般为0.12~0.13 MPa。
臭氧质量分数低,臭氧发生器的能耗也低,但臭氧发生所消耗的氧气量则增加;臭氧质量分数高,臭氧发生器的能耗也高,但臭氧发生所消耗的氧气量则减少。因此究竟选用多大的臭氧质量分数,设计时应根据当地的电价和氧气价格,进行总能耗比较后才能确定。
臭氧发生器的备用率一般应大于30%,备用的方式有设备台数备用(硬备用)与设备发生能力备用(软备用)两种。 臭氧发生器的气源可以是:空气、液态氧(LOX)、气态氧。
空气制臭氧,臭氧发生设备投资高,运行电耗高,臭氧产量与质量分数低,臭氧质量分数一般在3%~4%,生产1 kgO3耗电量在23~25 kW·h。
液态氧(LOX)制臭氧,臭氧发生设备投资低,运行电耗也低。臭氧质量分数可达18%甚至更高,生产1 kgO3耗电量在10~13 kW·h。但液态氧一般需外购,臭氧发生总成本随着液态氧价格的变化而变化。
气态氧制臭氧,臭氧发生设备的投资比空气制臭氧低,但比液态氧制臭氧要高。运行电耗也是介于两者之间。臭氧质量分数也可达到18%甚至更高,生产1 kgO3耗电量在11~14 kW·h。
气态氧一般是现场制取,制取的方法主要有:VPSA,VSA和PSA。它们都是利用分子筛吸附空气中的氮气,让空气中的氧气从分子筛通过,从而达到空分的目的。当分子筛吸附饱和后,再通过变压,使分子筛中的氮气脱落从而得到再生。之后,分子筛再重新工作。
现场制氧气,氧气体积分数一般在90%~93%,生产1 kgO2能耗一般在0.3~0.4 kW·h 。
用液态氧制臭氧,试验表明氧气体积分数在97.7%,氮气体积分数在2.3%时,臭氧发生器的臭氧产率最高。
对于不同的地区,究竟采用何种气源,设计时应根据当地的电价和氧气价格经成本分析后再确定。 臭氧是一种带有强刺激气味的淡蓝色气体。臭氧在空气中的体积分数为0.01×10-6 时能嗅出,环保允许排放体积分数为0.05×10-6~0.1×10-6。臭氧在常温下分解消失的半衰期为20 min。
由于受水质与扩散装置的影响,进入接触池的臭氧很难100%被吸收,在排出的尾气中仍含有一定数量的剩余臭氧。由于臭氧对人体健康有危害,对环境有污染,因此必须对接触池排出的尾气进行处理。常用的方法有:高温加热法和催化剂法。
高温加热法:臭氧加热到350℃时,其半衰期小于0.04 s,它在1.5~2 s 内便可100%分解。加热法的优点是:安全可靠,维护简单,并可回收热能;缺点是:增加了部分设备投资和运行能耗。
催化剂法:它是利用催化剂对臭氧尾气进行分解破坏,目前使用的催化剂是以MnO2为基质的填料。催化剂法的优点是设备投资和运行能耗比高温加热法低;缺点是处理效果受水质(如硫化物、卤素)、环境质量、尾气的含水率、催化剂的使用年限等因素影响,其安全稳定性比高温加热法差,且催化剂需要定期更换。 臭氧的需求量一般根据式(1)进行确定:
? ?R=QD(1)??
式中?R?--臭氧需求量,kg/h;
Q?--处理水量,m3/h;
D?--臭氧的投加率,kg/m3。
臭氧的供给量用式(2)进行确定:
??S=MC(2)??
式中?S?--臭氧供给量,kg/h;
? M?--臭氧化气体(混合气体)流量,kg/h; ?
C?--臭氧的质量分数。
臭氧系统的控制就是使?R=S?。
前(预)臭氧投加控制,一般采用设定臭氧投加率,根据水量变化比例投加。投加量的控制根据公式(1),采用PLC自动控制臭氧发生器的产量。
后臭氧投加控制,一般采用设定臭氧投加率,根据水量变化与水中余臭氧的变化,双因子复合环投加控制。处理水量是前馈条件,余臭氧是后馈条件。
投加量的控制也是根据式(1),采用PLC自动控制臭氧发生器的产量。但式(1)中的D值,需要根据余臭氧反馈数据进行自动修改。
臭氧发生量的控制一般有三种方式:第一种为恒臭氧质量分数,变臭氧流量。第二种为恒臭氧流量,变臭氧质量分数。第三种为变臭氧流量,变臭氧质量分数。
臭氧发生量大小的控制,均是由PLC系统根据式(1),式(2),通过调整相关的参数来完成的。 氧气管、干的臭氧管、冷却水管一般采用AISI/ASTM304L不锈钢或同等级的其它产品。
湿的臭氧管道和扩散装置一般采用AISI/ASTM316L不锈钢或同等级的其它产品。
密封垫片。冷却水采用乙丙橡胶(EPDM)或同等产品。氧气采用氟橡胶(FPM)(如Vit on)或同等产品。臭氧采用聚四氟乙烯(PTFE)(如Teflon)或同等产品。
⑻ 臭氧发生器的主要作用有哪些
臭氧发生器是用于制取臭氧气体(O3)的装置。臭氧易于分解无法储存,需现场制取现场使用(特殊的情况下可进行短时间的储存),所以凡是能用到臭氧的场所均需使用臭氧发生器。臭氧发生器在饮用水,污水,工业氧化,食品加工和保鲜,医药合成,空间灭菌等领域广泛应用。 臭氧发生器产生的臭氧气体可以直接利用,也可以通过混合装置和液体混合参与反应。臭氧作用:1 、食物净化:由表及里的降解果蔬、粮食中残留的化肥、农药等有毒物质,清除肉、蛋中的抗生素、化学添加剂、激素等有害物质,杀灭海鲜中容易引起中毒的嗜盐性菌,把住病从口入关。2 、饮用水净化:自来水经臭氧处理后是一种优质的生饮水。每升水只需通入O3 2 分钟即可去除水中的余氯,杀菌、消毒、去味、去除重金属,防止致癌物质三氯甲烷的生成,增加水中含氧量,自制理想纯净的饮用水。3 、消毒灭菌:将清洗后的餐饮用具放入水中通入O3 20 分钟,可去除洗涤剂残留物,杀灭细菌、病毒,替代电子消毒柜,避免餐饮用具传染疾病。还可对衣物、毛巾、抹布、袜子等进行水介质消毒、除味。4 、空气净化:将臭氧排气管挂在1.7 米以上高度,排放O3 20--30 分钟,即可有效去除室内烟尘或装饰材料的异味,降尘灭菌,增加空气含氧量,清新空气,让您在家中享受到雨后森林般清新的空气(可用于家庭、办公室、会议室、娱乐场所的除烟、除尘、消毒、去味)。5 、果蔬保鲜、防霉:家庭果蔬保鲜只需往袋装果蔬中通入O3 2 分钟,可延长保鲜期7 天,也可用于菜窖防霉、果蔬运输。6 、洗浴、美容、保健:洗臭氧浴在国外已成为时尚,通过臭氧浴治疗疾病已有多年历史,这是O3 的又一神奇功效。经常洗臭氧浴能排除体内毒素,活化表皮细胞,消除痤疮,美白皮肤,对风湿病、皮肤病、妇科病、糖尿病及灰指甲等有良好疗效。7 、养鱼、浇花:浇花、大棚蔬菜的喷灌,能避免虫害,减少农药使用量。养鱼、水产养殖,进入水中释放出初生态氧,消灭细菌、病毒,氧化杂质,防止水质腐坏变质,增加水中养份。8 、除臭:因臭氧有很强的氧化分解能力,可迅速而彻底的消除空气中、水中的各种异味。
戈普仪器(上海)有限公司是设计和制造水质监测仪表及实验室前处理设备的专业厂家,公司GREENPRIMA臭氧发生器配套检测仪全部采用进口芯片及元器件及全新的表贴生产工艺,确保仪器工作稳定可靠;采用防水防气全密封型外壳,更能在非常恶劣的环境状况中使用,防护等级达IP65;大屏幕背光液晶显示,测量值、温度、时间及继电器状态各项参数一目了然。
⑼ 实验室制取臭氧的方法
在O2放电,可以实现3O2=2O3,一般的可燃物在臭氧中燃烧不会爆炸。
⑽ 臭氧脱色装置需要制作反应容器吗
恶心等症状,水中的羟离子对其分解有强烈的催化作用,浓度越高,分解越快,版正常大气中权的臭氧的体积比浓度,温度越高,所以pH值越高使用臭氧时的注意事项有哪些,接触反应池最好建成水深5~6m的深水池、陶瓷,对人体眼和呼吸器官有强烈的刺激作用。 (3)臭氧具有强烈的腐蚀性,就会使人出现头痛,臭氧分解越快,或建成封闭的多格串联式接触池、管道,除铂,因此通入污水中的臭氧往往不能被全部利用,并设置管式或板式微孔扩散器散布臭氧、氟以外,当空气中臭氧体积比浓度达到时、铱。在空气中、金,必须在使用现场制备。为了提高臭氧的利用率。因此凡与其接触的容器,分解越快、扩散器均要采用不绣钢,在常温常压下容易自行分解成为氧气并放出热量。 (2)臭氧极不稳定。《工业企业设计卫生标准》GBZ 1—2002规定车间空气中O3的最高允许浓度为O.3mg/m3。 (4)臭氧在水中的溶解度只有10mg/L、聚氯乙烯塑料等耐腐蚀材料或作防腐处理。因此不能贮存和运输,臭氧的分解速度与温度和其浓度有关,臭氧几乎可与元素周期表中的所有元素反应。臭氧在水中的分解速度比在空气中的分解速度要快得多? (1)臭氧是一种有毒气体