臭氧检测方法概述.doc

PAGE  PAGE 5 臭氧的检测方法概述 摘要：臭氧是氧的同素异形体，有强氧化性，在消毒、灭菌方面应用广泛。本文简要概述了臭氧的浓度表示方法以及臭氧浓度检测及注意事项。 关键词：臭氧，浓度，检测 中图分类号：X5 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，臭氧可以清除和杀灭空气、水、食物中的有毒物质和细菌，在消毒、灭菌过程中仅产生无毒的氧化物，多余的臭氧最终还原为氧，在被消毒物品上无残留，无二次污染，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[1]。 1. 臭氧浓度表示方法 1.1 以单位体积内所含臭氧的质量数表示，常用的单位有mg/L、mg/m3、μg/m3简称质量浓度，它们的关系是：1mg/L=103 mg/m3=106μg/m3。我国各种标准均采用质量浓度。 1.2 体积浓度，用ppm或ppb作为浓度单位。ppm（parts per million）单位是指在100万气体体积中含有臭氧的体积数，在美国、日本等国家习惯使用体积浓度。1ppm =103ppb。在我国ppb一般指10 -9。 1.3 用体积百分比%（vol）和pphm来表示体积浓度的，它们的关系式是 1%（vol）=10 4ppm=106 pphm=107ppb 1.4 用重量百分比来表示臭氧的浓度。一般用%（wt）表示，%（wt）的含义是：臭氧的质量/含有臭氧气体的质量× 100%。这样，在标准状态下 1ppm = 2.14mg/m3 = 1.66 × 10 -4 %（wt） 1%（wt）（空气中）= 12.93g/m3 = 6042ppm 1%（wt）（氧气中）14.3g/m3 = 6682ppm 1.5 表示水中溶存臭氧的单位有 mg/L、g/m3和ppm（wt） mg/L ——其含义是臭氧的质量（mg）/含有臭氧水的容积（m3） g/m3 ——是臭氧的质量（mg）/含有臭氧水的容积（m3） ppm ——是臭氧的质量/含有臭氧水的质量× 10 6 1mg/L=1g/m3=1ppm 2. 臭氧浓度与消毒效果 2.1 臭氧的杀菌浓度 ?和其它消毒杀菌剂一样，臭氧消毒也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。 2.2 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）[2]中规定臭氧的浓度限值（1小时平均）一级标准为0.12mg/m3；二级标准为0.16mg/m3；三级标准为0.20mg/m3。臭氧的工业卫生标准大多数国家最高限值为0.1ppm（0.20mg/m3）。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。需要注意的是，一些过敏体质的人，长时间暴露在臭氧含量超过0.18mg/m3的环境下，会出现皮肤刺痒，呼吸不畅，咳嗽及鼻炎等症状。浓度再高，会给人体造成更大的伤害[3]。 3 臭氧浓度检测方法 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。 3.1.化学分析法 3.1.1 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。其原理为强氧化剂臭氧（O3）与碘化钾（KI）水溶液反应生成游离碘（I2），臭氧还原为氧气。反应式为： O3 + 2KI + H2O → O2 + I2 + 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（NaS2O3）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： I2 + 2 NaS2O3 → 2NaI +NaS4O6 碘量法优点为显色直观，不需要贵重仪器。缺点是易受其氧化剂如NO、CI2等物质的干扰，在重要检测时应减除其它氧化物质的影响。 3.1.2 比色法 比色法是根据臭氧与不同化学试剂的显色或脱色反应程度来确定臭氧浓度的方法。按比色手段分为人工色样比色与光度计色，此法多用于检测水溶解臭氧