產(chǎn)品展示
臭氧是一種具有刺激性特殊氣味的不穩(wěn)定氣體,它可在地球同溫層內(nèi)光化學合成,但是在地平面上僅以極低濃度存在。
一般物理性質(zhì)
在常溫下,臭氧為藍色氣體,不過在常溫下,藍色并不明顯,除非是相當高濃度的氣體。臭氧的主要物理性質(zhì)列于表1,液體密度和蒸氣壓列于表2。
表1 純臭氧的物理性質(zhì)
熔點(760mmHg)/℃ 沸點(760mmHg)/℃ 臨界溫度/℃ 臨界壓力/atm 臨界體積(cm3/mol) 液態(tài)臭氧的粘滯度 77.6K(Pa·s) 90.2K(Pa·s) 表面張力(cyn/cm)① 77.2K 90.2K 等張比容(90.2K) 介電常數(shù)(液態(tài)90.2k) 偶極距/Debye(德拜) 磁化率(cm-g-s單位) 氣體 液體 | -192.5±0.4 -111.9±0.3 -12.1 54.6 111
0.00417 0.00156
43.8 38.4 75.7 4.79 0.55 0.002×10-6 0.150 | 氣體密度(0℃)/(g/L) 蒸發(fā)熱(-112℃)/(J/L) 臨界密度/(g/ml) 固態(tài)臭氧密度(77.4K) /(g/cm3) 液態(tài)熱容(90~105K) /(cal/k) 汽化熱/(kJ/mol) -111.9℃ -183℃ 生成熱 氣體(298.15k) 液體(90.15k) 理想氣體(0k) 生成自由能(氣體,298.15k)
| 2.144 316.8 0.437 1.728
0.425+0.0014×(T-90)
14277 15282
142.98 125.60 145.45 162.82
|
①1dyn=10-3N/m;1atm=101.325Pa;1cal=4.18J。
表2 臭氧的液體密度和蒸氣壓
溫度/℃ | 液體密度/ (g/cm3) | 液體蒸氣壓/ mmHg | 溫度/℃ | 液體密度/ (g/cm3) | 液體蒸氣壓/ mmHg |
-183 -180 -170 -160 -150 | 1.574 1.566 1.535 1.504 1.473 | 0.11 0.21 1.41 6.75 24.3 | -140 -130 -120 -110 -100 | 1.442 1.410 1.318 1.347 1.316 | 74.2 190 427 865 1605 |
臭氧的溶解度
臭氧略溶于水,標準壓力和溫度下(STP),其溶解度比氧大13倍(見表3),比空氣大25倍。
表3臭氧在水中的溶解度(氣體分壓為105Pa)/(ml/L)
氣體 | 密度(g/L) | 溫 度/℃ | |||
0 | 10 | 20 | 30 | ||
O2 | 1.429 | 49.3 | 38.4 | 31.4 | 26.7 |
O3 | 2.143 | 641 | 520 | 368 | 233 |
空氣 | 1.2928 | 28.8 | 23.6 | 18.7 | 16.1 |
|
臭氧和其他氣體一樣,在水中的溶解度符合亨利定律,即在一定溫度下,任何氣體溶解于已知液體中的質(zhì)量,將與該氣體作用在液體上的分壓成正比,而亨利常數(shù)的大小只是溫度的函數(shù),與濃度無關(guān)。
C = KHP (1)
式中 C——臭氧在水中的溶解度,mg/L;
P——臭氧化空氣中臭氧的分壓,kPa;
KH——亨利常數(shù),mg/(L·kPa)。
從式(1)知,由于實際生產(chǎn)中采用的多是臭氧化空氣,其臭氧的分壓很小,故臭氧的溶解度遠遠小于表3中的數(shù)據(jù)。例如,用空氣為原料的臭氧發(fā)生器生產(chǎn)的臭氧化空氣,臭氧只占0.6%~1.2%(體積)。根據(jù)氣態(tài)方程及道爾頓分壓定律知,臭氧的分壓也只有臭氧化空氣壓力的0.6%~1.2%。因此,當水溫為25℃時,將這種臭氧化空氣加入水中,臭氧的溶解度只有(0.625~1.458)×10-4mol/L(3~7mg/L)。
在一般水處理中,臭氧濃度較低,所以在水中的溶解度并不大。在較低濃度下,臭氧在水中的溶解度基本滿足亨利定律。低濃度臭氧在水中的溶解度見表4。
表4 低濃度臭氧在水中的溶解度/(mg/L)
氣體質(zhì)量百分比含量/% | 溫 度/℃ | ||||||
0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | |
1 1.5 2 3 | 8.31 12.47 16.64 24.92 | 7.39 11.09 17.79 22.18 | 6.5 9.75 13 19.5 | 5.6 8.4 11.19 16.79 | 4.29 6.43 8.57 12.86 | 3.53 5.09 7.05 10.58 | 2.7 4.04 5.39 8.09 |