1. 怎样使氧气变成臭氧
在实验室里还可以利用一种臭氧发生器,使空气中的氧气转变成臭氧。这种臭氧发生器由两个玻璃管组成,一个玻璃管套在另一个玻璃管中间,外管的外壁和内管的内壁都包着锡箔,各接一电极。使用时利用高电压进行无声放电,氧气在两玻璃管之间缓慢通过,从出气管出来的气体中臭气的体积分数大约可达5%。
2. 臭氧发生器的原理
获得方法
利用高压电离(或化学、光化学反应),使空气中的部分氧气分解聚合为臭氧,是氧的同素异形转变过程;亦可利用电解水法获得。臭氧的不稳定性使其很难实现瓶装贮存 ,一般只能利用臭氧发生器现场生产,随产随用。 臭氧发生器的分类 按臭氧产生的方式划分,臭氧发生器主要有三种:一是高压放电式,二是紫外线照射式,三是电解式。 臭氧发生器电路由三极管VT1、VT2与电感线圈L1一13、脉冲变压器T、限流电阻器R1、充电电容器C3,双向触发二极管叨5等组成推挽振荡电路;滤波电感线圈L0,整流二极管VD1与滤波电容器C1、C2等组成半波整流滤波电路。 接通电源,交流220V电压经LO滤波,VD1整流后,在C1两端产生十280V左右的电压,供给推挽振荡电路。 在开机瞬间,VT1导通。由于C3的充电作用,双向触发二极管VD5截止。当C3两端的充电电压升至32V时,VD5被触发而导通,使VT2导通。在VT2导通期间,C3逐渐放电,又使VT2截止。VTl导通后,在脉冲变压器T的作用下,L1、L2上产生正反馈电压,此电压分别加至VTl和VT2的基极,使VTl和VT2交替导通与截止(即VTl导通时,VT2截止;VT2导通时,VTl截止),推挽振荡电路振荡工作。 推挽振荡电路工作后,在脉冲变压器T的二次侧绕组L6上产生脉冲高压,使臭氧发生片VG工作,产生臭氧。
同时,发光二极管VD7也点亮工作。 元器件选择 VTl、VT2选用2SC2653或BU406型硅NPN高反压三极管。要求电流放大系数β>100。 VDl一VD4、VD6选用1 N4007型整流二极管;VD5选用DB3型双向触发二极管。 R1一R6全部选用RJ一1/8W型金属膜电阻器。 L0为5mH的磁心电感线圈,可用Φ0.25mm的漆包线在骨架上绕210匝;L1一璐用Φ0.2mm的单心塑铜线在同一磁环上绕制而成,其中L1、L2分别绕3匝,L3绕9匝。脉冲变压器T可使用14in(英寸)黑白电视机行输出变压器改制,改制时用高压包作为L6,在低压包骨架上用Φ0.45mm的漆包线绕168匝作为L4,用Φ0.23mm的漆包线绕4匝作为L5(在最外层绕制)。 臭氧发生片VG选用Z二10或Z一15、Z一20等型号。 制作与调试 除臭氧发生片VG外所有电子元器件安装在一块自制的印制电路板上,并将其装人大小合适的塑料或木制盒内。在盒面开孔固定发光二极管VD7,接上臭氧发生片VG,只要元器件良好、接线无误,通电即能正常工作。
发生器与放电管
臭氧系统的核心技术和设备是发生器中的放电管,直接影响设备的运行效率和可靠性。臭氧发生器采用微间隙介质阻挡放电设计,不仅大大提高了运行的效率,而且增加了系统连续运行的安全可靠性。设备的技术参数已经达到国际先进水平。
由于采用微间隙放电技术,使系统运行电压降低为6-8 kV,远低于玻璃管绝缘介质的耐压水平,有效地避免了介质击穿短路故障的发生,提高了运行可靠性。
臭氧发生器放电单元所采用的模块化设计方法,使设备的安装,检修和维护工作更加容易。在保证进气气源质量的条件下,臭氧发生器放电单元连续运行的免维护时间可以长达5年。
高频高压电源
与传统的臭氧中频 (<1kHz) 电源不同,高频高压臭氧系统采用3-6kHz的高频电源技术,结合微放电间隙设计可以有效提高臭氧生成的效率,减小发生器的体积和占地空间,从而减少土建设计及投资费用。逆变电源系统采用成熟的高频电源技术,现场长期运行证明可以保证系统长期运行的稳定性。高频输出经升压系统后产生正弦波高电压,经电缆与发生器相连,在高频高压的作用下,放电间隙产生冷态等离子体放电生成臭氧。 臭氧浓度
臭氧为混合气体其浓度通常按质量比和体积比来表示。质量比是指单位体积内混合气体中含有多少质量的臭氧,常用单位mg/L、mg/m3或g/m3等表示。体积比是指单位体积内臭氧所占的体积含量或百分比含量,使用百分比表示如2%、5%、12%等。卫生行业常用ppm表示臭氧浓度,即每立方臭氧混合气体中臭氧占该体积的百万分之一为1ppm。臭氧浓度是衡量臭氧发生器技术含量和性能的重要指标。同等的工况条件下臭氧输出浓度越高其品质度就越高。
影响臭氧浓度的主要因素有
1、臭氧发生器的结构和加工精度;
2、冷却方式和条件;
3、驱动电压和驱动频率;
4、介电体材料;
5、原料气体中氧的含量及洁净和干燥度。
6、发生器电源系统的效率(效率高,热量转化少。);
臭氧是一种氧化性极强的不稳定气体,臭氧输出浓度受多种因素的影响,其中腔体温度是极重要的因素之一;臭氧在30度左右时会在1分钟内衰减一半。在 40~50℃ 时衰减达到80%。超过60℃臭氧会马上分解。
臭氧产量是指臭氧发生器单位时间内臭氧的产出量;臭氧浓度数值与进入臭氧发生器总气量数值的乘积即为臭氧产量;通常使用mg/h,g/h,kg/h这些单位表示。臭氧发生器标准中规定臭氧发生器规格型号使用臭氧产量表示和区分。小型臭氧发生器使用g/h为单位,大型臭氧发生器使用kg/h为单位区分规格的大小。
2011年国家出台了最新的国家标准,第一次规范了臭氧在不同用途中的浓度。
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,O3 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。 臭氧发生器选型非常重要应从以下几个方面进行选型:
确定型号
采购臭氧发生器时首先要确定其使用用途,是用于空气灭菌除味还用于水处理。用于空气处理时可选择低浓度经济型的开放式臭氧发生器,它包括有气源开放式和无气源开放式两种最好选有气源机型。该类臭氧发生器结构简单价格低廉,但工作时温度和湿度影响臭氧发生量。上述开放式臭氧发生器属最简单的臭氧装置,对于要求高的场所空气处理也应选择高浓度臭氧发生器。空气处理时按20-50mg/m3标准投放,食品药品行业选高值。可根具空间大小换算即得出臭氧的总用量(即臭氧发生器产量)。用于水处理时必须选购高浓度臭氧发生器(臭氧浓度大于12mg/L),低浓度臭氧处理水是无效的。高浓度臭氧发生器为标准配置含气源及气源处理装置和臭氧发生装置。小型的可设计成一体式机型产量在5-200g/h间,大中型臭氧发生器基本以机组形式存在。
鉴别品质
臭氧发生器品质的优劣可从制造材料、系统配置、冷却方式、工作频率、控制方式、臭氧浓度、气源和电能消耗指标等多方面鉴别。优质的臭氧发生器应是高介电材料制造、标准配置(含气源和净化装置)、双电极冷却、高频驱动、智能控制、高臭氧浓度输出、低电耗和低气源消耗。
性价比
优质的臭氧发生器从设计到配置及制造材料均按其标准进行,成本远高于低档发生器和低配置发生器。但优质臭氧发生器性能非常稳定,臭氧浓度和产量不受环境因素影响。而低配置臭氧发生器工作时受环境影响较大,温度和湿度的增加可使臭氧产量和浓度大幅度下降,影响处理效果。选购时应对其售价和性能进行综合比评。
防止误区 了解臭氧发生器是否含气源,含气源发生器和不含气源发生器造价相差很大。如果通过价格优势采购了无气源的臭氧发生器,你还需自配气源装置最终可能要多花钱。2.了解发生器的结构形式,是否可以连续运行,臭氧输出浓度等指标。例如需要一台臭氧发生器用于净水处理,若误选了开放式臭氧发生器那是无法使用的。3.确认臭氧发生器额定标注产量,是使用空气源标注的还是使用氧气源时标注的产量。因为臭氧发生器使用氧气源时臭氧产量比使用空气源时大一倍,两者的造价相差近一倍。选购臭氧发生器时供求双方应全方位沟通避免走入误区,切勿以价格为主要参考依据衡量臭氧发生器。 备用机
对于连续工作不许停机的场所,选购臭氧发生器时应有备用机。按两用一备,一用一备的原则购置。备用机组主要在设备维护或修理过程中交替使用,避免停机维护影响正常生产。
混合方式
从世界的臭氧技术产业来看,以水处理的杀菌净化为主要市场,而水净化臭氧装置包括臭氧源与气水混合装置两部分。臭氧发生器应提供足够浓度与产量的臭氧,混合装置以高效率使臭氧溶解在水中,即达到一定的臭氧溶解度。因此,一台好的臭氧发生器必须要有优良的气水混合装置,使臭氧能高效地和水混合,使水中的臭氧溶解度能满足完全杀菌。
几种常见的混合装置比较: 传统的曝气法---历史悠久的传统混合方法。(布气板法、鼓泡塔法同理) 运行方式---气水顺流、逆流或多级串联交迭逆顺流,连续运行或间断批量运行。优点:能耗较低。缺点:喷头堵塞时布气不均匀,混合差,需要大型空压机和昂贵的氧化反应塔。
二、著名的文丘里射流混合法---安全、高效的混合方法。
运行方式---气水强制混合。优点:投资少,混合好,接触时间短,经射流混合器后臭氧在水中的臭氧浓度可为曝气法的数倍。
三、气液强力混合腔---安全、节能、效率极高的混合方法,是在文丘里射流混合器基础上改进的升级产品。
运行方式---充分利用水的紊流产生较大的负压,将臭氧吸入,在混合腔内产生涡流、旋转并相互碰撞。经实际使用证明,一级臭氧吸收率达90%以上,在相同臭氧发生系统的情况下,水中的臭氧溶解度为文丘里射流混合器的2倍左右。气液强力混合腔外体采用304不锈钢制作,内腔采用316不锈钢和部分耐臭氧ABS材料制作,SSLW系列内腔采用不锈钢和耐臭氧PVDF材料制作,产品坚固耐用,无机械故障免维修,运行安装方便,为目前投资最少,混合效果最好的设备。
处理较大水量需定做。下表尺寸可能会有适当变动。
四、气液混合泵---安全、效率极高的混合方法
气液混合泵的吸入口可以利用负压作用吸入气体,高速旋转的泵叶轮将液体与气体混合搅拌,由于泵内的加压混合,气体与液体充分溶解,溶解效率高。一台气液混合泵即可进行气液吸引、混合、溶解并直接将高度溶解液送至使用点。
3. 臭氧发生器该怎么选型
1.确定臭氧发生器的型号即臭氧产量。
采购臭氧发生器时首先要确定其使用用途,是用于空气灭菌除味还用于水处理。用于空气处理时可选择低浓度经济型的开放式臭氧发生器,它包括有气源开放式和无气源开放式两种最好选有气源机型。该类臭氧发生器结构简单价格低廉,但工作时温度和湿度影响臭氧发生量。上述开放式臭氧发生器属最简单的臭氧装置,对于要求高的场所空气处理也应选择高浓度臭氧发生器。空气处理时按20-50mg/m3标准投放,食品药品行业选高值。可根具空间大小换算即得出臭氧的总用量(即臭氧发生器产量)。用于水处理时必须选购高浓度臭氧发生器(臭氧浓度大于12mg/L),低浓度臭氧处理水是无效的。高浓度臭氧发生器为标准配置含气源及气源处理装置和臭氧发生装置。小型的可设计成一体式机型产量在5-200g/h间,大中型臭氧发生器基本以机组形式存在。
2.鉴别臭氧发生器的品质。
臭氧发生器品质的优劣可从制造材料、系统配置、冷却方式、工作频率、控制方式、臭氧浓度、气源和电能消耗指标等多方面鉴别。优质的臭氧发生器应是高介电材料制造、标准配置(含气源和净化装置)、双电极冷却、高频驱动、智能控制、高臭氧浓度输出、低电耗和低气源消耗。
3.性价比。
优质的臭氧发生器从设计到配置及制造材料均按其标准进行,成本远高于低档发生器和低配置发生器。但优质臭氧发生器性能非常稳定,臭氧浓度和产量不受环境因素影响。而低配置臭氧发生器工作时受环境影响较大,温度和湿度的增加可使臭氧产量和浓度大幅度下降,影响处理效果。选购时应对其售价和性能进行综合比评。
4.防止误区。
A.了解臭氧发生器是否含气源,含气源发生器和不含气源发生器造价相差很大。如果通过价格优势采购了无气源的臭氧发生器,你还需自配气源装置最终可能要多花钱。
B.了解发生器的结构形式,是否可以连续运行,臭氧输出浓度等指标。例如需要一台臭氧发生器用于净水处理,若误选了开放式臭氧发生器那是无法使用的。
D确认臭氧发生器额定标注产量,是使用空气源标注的还是使用氧气源时标注的产量。因为臭氧发生器使用氧气源时臭氧产量比使用空气源时大一倍,两者的造价相差近一倍。选购臭氧发生器时供求双方应全方位沟通避免走入误区,切勿以价格为主要参考依据衡量臭氧发生器。
5.备用机。
对于连续工作不许停机的场所,选购臭氧发生器时应有备用机。按两用一备,一用一备的原则购置。备用机组主要在设备维护或修理过程中交替使用,避免停机维护影响正常生产。
4. 化学安全知识
化学是一门以实验为基础的自然科学。化学安全你知道多少呢?以下是由我整理关于的内容,提供给大家参考和了解,希望大家喜欢!
1、 气体钢瓶使用后,可以不关闭阀门。
2、 冷凝冷却系统上连线用的橡胶管必须用铁丝等固定住,以防止因水压过高而造成管子脱落。
3、 81、可以用烘箱干燥有爆炸危险性的物质
4、 金属锂、钠、钾及金属氢化物要注意使用和储存,尤其不能与水直接接触 能相互反应产生有毒气体的废液,不得倒入同一收集桶中。若某种废液倒入收集桶会发生危险,则应单独暂存于一容器中,并贴上标签。
5、 在实验室允许口尝鉴定试剂和未知物。
6、 对于化学试剂或未知物,允许直接用鼻子嗅气味,不用以手煽出少量气体来嗅觉。
7、 在实验室内一切有可能产生毒性蒸气的工作必须在通风橱中进行,并有良好的排风装置。
8、 在稀释浓硫酸时,不能将水往浓硫酸里倒,而应将浓硫酸缓缓倒入水中,不断搅拌均匀。
9、 实验室内的浓酸、浓碱处理,一般要先中和后倾倒,并用大量的水冲洗管道。
10、 对于无机酸类废液,实验室可以收集后进行如下处理:将废酸慢慢倒入过量的含碳酸钠或氢氧化钙的水溶液中***或用废碱***互相中和,再用大量水冲洗。 对于氢氧化钠、氨水等废液可以进行如下处理:用6mol/L盐酸水溶液中和,再用大量水冲洗。
11、 对于含汞、砷、锑、铋等离子的废液,实验室可以先进行如下处理:控制酸度0.3mol/L[H+],使其生成硫化物沉淀。
12、 对于含氰废液可以进行处理:加入氢氧化钠使pH值10以上,加入过量的高锰酸钾***3%***溶液,使CN根氧化分解。CN根含量高时,可加入过量的次氯酸钙和氢氧化钠溶液。
13、 对于含氟废液可以进行如下处理:加入石灰使生成氟化钙沉淀。 可以将氯气与氨气混放在一个房间。
14、 可以将氢气与氧气混放在一个房间。
15、 可以将乙炔与氧气混放在一个房间。
16、 加热试管内物质时,管口应朝向自己,以便看清楚反应过程。
17、 对含有悬浮物质的溶液加热时,应加沸石或玻璃珠,以避免爆沸现象产生。
18、 因为乙醚长时间与空气接触可以形成羟乙基过氧化氢,成为一种具有猛烈爆炸性的物质,因此,在蒸馏乙醚时不能将液体蒸干。
19、 在进行萃取或洗涤操作时,为了防止物质高度浓缩而导致内部压力过大,产生爆炸,应该注意及时排出产生的气体。
20、 实验后剩余的金属钠,应用大量的水冲洗。
21、 在实验室进行有机合成时,放热反应不能在密闭的玻璃容器中进行;对反应物进行加热时,也不能将玻璃容器密闭
22、 酒精灯内的酒精量最多可加九分满
23、 酒精灯不再使用时,应立刻用嘴吹气灭火
24、 给液体加热时,可以先开始加热,等接近沸腾时再加入沸石。
25、 取用强碱性试剂后的小勺应擦净后存放。
26、 实验室进行蒸馏操作时,对于爆炸性物质或不稳定物质,须小心地蒸馏直到剩余少量残渣。
27、 危险物质用惰性溶剂稀释后比较安全,该溶液若洒到布上,待溶剂蒸发变干后可以再使用。
28、 开启易挥发或浓酸、浓碱试剂的瓶塞时,瓶口不要对着脸部或其他人,宜在通风橱中进行。
29、 取用有毒、有恶臭味的试剂时,要在通风橱中操作;使用完毕后,将瓶塞蜡封,或用生料带将瓶口封严。
30、 干燥箱和恒温箱的使用温度不能超过最高允许温度。 储存在冰箱内的所有容器,应当清楚地标明内装物品的品名、储存日期和储存者的姓名。
31、 为安全起见,平时应将低沸点溶剂保存于普通冰箱内以降低溶剂蒸汽压。
32、 通常有害药品经呼吸器官、消化器官或面板吸入体内,引起中毒。因此,我们切忌口尝、鼻嗅及用手触控药品
33、 使用强氧化剂时环境温度不宜过高,通风应良好,并不要与有机物或还原性物质共同使用。
34、 装有易燃液体的器皿可置于日光下。
35、 17、实验中的过量化学品应当返回其原来的试剂瓶中以免浪费。
36、 当发生强碱溅洒事故时,应用固体硼酸粉撒盖溅洒区,扫净并报告有关工作人员。
37、 处理有毒的气体、能产生蒸气的药品及有毒的有机溶剂,必须在通风厨内进行。
38、 开启氨水、硝酸、盐酸等药品瓶封口时,应先盖上溼布,用冷水冷却后再开瓶塞,以防溅出,尤其在夏天更应注意。
39、 如发现水泵漏水,可以不用切断电源,待实验完毕后再报修。
40、 实验过程中应尽量避免实验仪器在夜间无人看管的情况下连续运转,如果必须在夜间使用,应严格检查实验仪器的漏电保护装置及空气开关等工作正常。
41、 实验室中使用臭氧发生装置时,应保证管路气密性,并将尾气用硫代硫酸钠溶液吸收,以免室内臭氧浓度过高。
42、 对沾染过有毒物质的仪器和用具,实验完毕应立即采取适当方法处理以破坏或消除其毒性。
43、 实验过程中长时间使用恒温水浴锅时,应注意及时加水,避免干烧发生危险。
44、 箱式电阻炉的使用必须经过实验室管理员的同意,确保安全用电。
45、 烧杯、烧瓶及试管等加热时比较安全。
46、 吸滤瓶及一些厚壁玻璃容器,清洗后可直接放入温度较高的烘箱进行干燥。
47、 转速较低的离心机可以在工作时开启机盖观察。 用活泼金属做除水实验,已观察不到金属的氧化反应,就可以将活泼金属丢弃
48、 水银温度计破了以后正确的处理是:洒落出来的汞必须立即用滴管、毛刷收集起来,并用水覆盖***最好用甘油***,然后在污染处撒上硫磺粉,无液体后***一般约一周时间***方可清扫。
49、 使用离心机时,当部分装载时,离心管可随意放在转头中而不用考虑平衡。
50、 腐蚀和 *** ***品,如强酸、强碱、氨水、过氧化氢、冰醋酸等,取用时尽可能戴上橡皮手套和防护眼镜,倾倒时,切勿直对容器口俯视,吸取时,应该使用橡皮球。开启有毒气体容器时应戴防毒用具。禁止手直接拿取上述物品。 “的人还:
5. 实验室问题化学方法制取臭氧
电化学法是利用直流电源电解含氧电解质产生臭氧的方法.电解法生成臭氧具有抽样浓度高、成分纯净、在水中溶解度高的有时,在医疗、食品加工、养殖业及家庭应用等方面具有广泛前景.但电解法生成臭氧的成本比较高.
●光化学法
光化学法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的方法,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.此种方法产生臭氧的优点是对温度、湿度不敏感,具有很好的重复性;同时,可以通过灯功率线型控制臭氧浓度、产量.缺点是臭氧产量低,不适合大规模使用.
●电晕放电法
电晕放电法就是在常压下使含氧气体在交变高压电场作用下产生电晕放电生成臭氧的过程.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.电晕放电法分为平板式、玻璃管式、滑轮式三种.平板式按介电体分为玻璃管式、陶瓷表面式;按电极形式可分为网状电极式和管状电极式.下面以平板式为例说明工作原理.
在两平行面板之间加上交变的高压电源,两电极之间防止玻璃或陶瓷等介电体,当交变高压电作用于两极时,极板间将发生放电现象,此时放电空间流动的氧气在放电作用下发生分解反应,出现游离的氧原子,氧原子再与氧气反应生成臭氧.这种平板式臭氧发生器具有结构简单、可维护性好且性能良好,具备小型化条件,一般小型家用机均采用这种方式.
6. 臭氧的实验室制备方法(除了百度百科的方法)
在实验室想获得抄臭氧,一般用的是臭氧发生器,如果用试剂来制取,比较通用的是用浓 H2SO4 与 BaO2 作用来制得臭氧
[用品] 用品 试管、玻璃棒、过氧化钡细粉、浓硫酸、碘化钾淀粉试纸
[操作] 操作 在试管中加入少量过氧化钡细粉, 另一试管中加入约 2mL 浓 H2SO4, 将它们都放入冰水中冷却。大约两分钟后,将冷的浓 H2SO4 倒入盛有过 氧化钡的试管中,用玻璃棒搅拌,有臭氧产生。
7. 臭氧发生器的主要用途
臭氧发生器是用于制取臭氧气体(O3)的装置。
臭氧易于分解,产生一分子氧气和一个原子状态的氧[O]。由于原子状态的氧具有极强的氧化性,因而可用于食品、饮料及其包装材料的消毒杀菌,也可以用于医用器材和污水的消毒杀菌,还有就是实验室、生产两车间的空气杀菌。
由于臭氧易于分解,无法储存,需现场制取现场使用,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。
8. 臭氧发生器
臭氧发生器工作原理按臭氧产生的方式划分,目前沿用的臭氧发生技术主要有三种:电解法、高压电晕放电法、紫外线照射式。
1. PEM电解法
PEM电解法产出臭氧的原理是采用低压直流导通固态膜电极的正负两极电解去离子水,水在特殊的阳极溶液界面上以质子交换的形式被分离为氢氧分子,氢从阴极溶液界面上直接被排放,氧分子在阳极介面上因高密度电流产生的电子激发而获得能量,并聚合成臭氧分子。
2. 电晕放电法
电晕放电法产出臭氧的原理是在两个平行的高压电极之间平行放置一个介电体(通常采用硬质玻璃或陶瓷作介电体),并保持一定的放电间隙,当在两极间通入高压交流电时,在放电间隙,形成均匀的蓝紫色电晕放电,空气或氧气通过放电间隙,氧分子受到电子的激发获得能量,并相互发生弹性碰撞,聚合成臭氧分子。
3.紫外线照射式。
通过紫外线照射。
三、PEM电解法臭氧发生技术的优势
PEM电解法臭氧发生器是以纯水为原料,是以固态的贵金属聚合物为电解质,结合阳离子交换模式,通过低压电解的方式获得臭氧,不需要任何辅助材料和添加剂,产出的臭氧浓度高达20%(重量比,250-280mg/L),产出的臭氧气体伴随物为氧,没有任何二次污染。而传统的高压放电电晕法臭氧发生器,以空气或氧气作为原料,需要经过多道预处理。并通过3600V左右的高频高压放电场才能获得臭氧,产出的臭氧浓度最高不大于10%,产出的臭氧伴随物为氮、氧、氮氧化物和其它杂质,氮氧化物为不分解的有毒致癌物质。
PEM电解法臭氧发生器与电晕放电法臭氧发生器的特性比较如下列叙述及表4所示,不难看出PEM电解法臭氧发生器与电晕放电法臭氧发生器相比之下,具有一定的优势。
电晕放电法臭氧发生器采用高频(或中频)高压在空气或氧气室内放电产出臭氧,发生器的核心电极为消耗型,若不采取气源和工作环境的预处理和保护措施,核心电极的寿命和臭氧的产出率将会大大降低。高压放电所产生的热若不采取降温冷却措施,将会直接影响到臭氧的产出量,严重时甚至会发生爆炸(特别是采用氧气源时)而引发火灾等事故。高压放电过程中产生的电磁波会干扰附近精密仪器,影响仪器的正常使用。
PEM电解法臭氧发生器采用工频低压电解纯水产出臭氧,发生器的核心电极为非消耗型,只需能保证电解液--纯水的电导率符合要求,设备即可得以稳定的运行。核心电极的导入体为纯水,其本身就具备循环冷却的功能,所以无需另外采取降温冷却等措施。低压电解不会产生电磁波等干扰,即使在实验室或高精密度的设备间内工作都可以放心使用。
从上所述,PEM电解法臭氧发生器在各项指标上与电晕法臭氧发生器相比均有一定的优势,而在水处理和医学应用上来说,PEM电解法臭氧发生器具有溶解效率高,可制备高浓度的臭氧水,操作简便和运作安全等优势。
9. 实验室实验该选用什么样的臭氧发生器
两种方案度可以. 有几点需要考虑,
1.需要看价格对比,医用制氧机价格多少,3g臭氧机多少,臭氧制氧一体机价格多少,一体机一般都是产量比较大了,可能3g的还不好找,一般最低的都5-6g. 按照我这边的价格,可能还是你第一个方案更便宜。
2.你们反应需要多少时间?时间长,那机器的散热要很好,需要考虑制氧机和臭氧机的工作时间。
3.曝气问题不大,你的反应装置也不大。只是曝气效率低。
10. 臭氧化反应的操作
臭氧化反应是氧化反应,在有机合成过程中是非常重要的一类反应,是具有较高产率的快速反应,并且副反应少。但由于臭氧的高危险性,温度难于控制,容易爆炸,目前在药物合成中尽量避免其使用。
因此,在操作过程中要格外小心,在这里要注意几点:
①,氮气要多通入一段时间,充分排干净瓶内的氧气;
②要时刻观察反应的温度,充分做好冷却措施,避免发生彪温。
③反应结束后,要用足够多的氮气排空反应体系内残留的臭氧,再淬灭。
④淬灭过程中,淬灭剂(通常用二甲硫醚)要尽量慢的加到反应体系内,防止体系彪温。
这一步是臭氧反应中最容易发生危险的步骤,要格外小心,通常要做好防护措施,两个以上人员来操作。
不过,现在由于科学技术的发展,很多公司开始采用一些专门用来进行臭氧化反应的仪器。现在应用最为广泛的是由匈牙利ThalesNano公司生产的O-Cube臭氧仪。它将流动化学和臭氧发生装置结合在一起,从而实现了臭氧在实验室的安全利用和便利使用。O-Cube由于微量反应体积、物料连续流动与臭氧反应,实现了-25-0℃安全的臭氧化反应,并且反应选择性和收率比超低温釜式反应大大提高。