臭氧的商業(yè)用途、生產(chǎn)制備方法，檢測(cè)的方法與臭氧傳感器
臭氧(O3)氣體在我們生活中并不常見，但它和我們的日常生活，特別是污水處理和生活用水密切相關(guān)，可以說O3是現(xiàn)代人類生活的“幕后英雄”。本文先簡要介紹O3的物化性能，O3的商業(yè)用途、生產(chǎn)制備方法，檢測(cè)的方法。然后重點(diǎn)介紹一下深圳工采網(wǎng)三款臭氧傳感器，供各氣體儀表廠商選用。
1.O3的物化性能
臭氧是氧氣的同素異形體，在常溫下，它是一種有特殊臭味的淡藍(lán)色氣體。英文臭氧（Ozone）一詞源自希臘語ozon，意為“嗅”。下面就是臭氧分子的立體結(jié)構(gòu)，它由三個(gè)氧原子構(gòu)成。
O3主要存在于距地球表面20km-30km的同溫層下部的臭氧層中，含量約50ppm。它吸收對(duì)人體有害的短波紫外線，防止其到達(dá)地球，以屏蔽地球表面生物，不受紫外線侵害。在大氣層中，氧分子因高能量的輻射而分解為氧原子(O)，而氧原子與另一氧分子結(jié)合，即生成臭氧。臭氧又會(huì)與氧原子、氯或其他游離性物質(zhì)反應(yīng)而分解消失，由于這種反復(fù)不斷的生成和消失，臭氧含量可維持在一定的均衡狀態(tài)。
在靠近地面的地球表面也會(huì)有低濃度的O3，通常會(huì)出現(xiàn)在城市和附近農(nóng)村的對(duì)流層中，這些O3是非甲烷有機(jī)物(NMVOC)、一氧化碳(CO)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)經(jīng)過一連串的化學(xué)和光化學(xué)反應(yīng)后生成的。雖然低濃度的(<0.1ppm)O3對(duì)人體沒有多大傷害，但污染特別嚴(yán)重的地區(qū)，紫外光照度也比較大的地區(qū)，白天O3的濃度會(huì)達(dá)到好幾百PPB(一個(gè)PPB為千分之一PPM)，這就是人們的呼吸道疾病多發(fā)的主要原因之一。
在人們生活的環(huán)境中，NMVOC、CO、NO、NO2這些物質(zhì)，基本上都是汽車內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的，特別是柴油機(jī)車輛。這也就是為什么世界各國不斷地提高汽車排放標(biāo)準(zhǔn)，用法律的辦法限制汽車污染物排放的原因。
下面是美國國立職業(yè)安全與健康研究所(NIOSH, NationalInstituteforOccupationalSafetyand Health) 網(wǎng)站上可以查到的O3物理化學(xué)特性。注意，人體所能承受的8小時(shí)加權(quán)平均值(TWA, TimeWeightedAverage)為0.1PPM，常溫時(shí)為0.2mg/M^3。
2.O3的商業(yè)用途
自然環(huán)境下所產(chǎn)生的O3對(duì)人體有好處，也有壞處。人們是否可以利用O3的強(qiáng)氧化性，為人類造福呢？當(dāng)然可以，人們?nèi)粘Ｋ嬘玫淖詠硭团懦龅纳a(chǎn)、生活污水都需要用到O3來消毒和凈化。
早在19世紀(jì)末、20世紀(jì)初，德國西門子公司就已經(jīng)生產(chǎn)O3發(fā)生器，用于水處理了。經(jīng)過一個(gè)多世紀(jì)的進(jìn)化，臭氧發(fā)生設(shè)備也越來越先進(jìn)，表現(xiàn)在：體積越來越小、耗電量越來越低、單位時(shí)間產(chǎn)生的O3產(chǎn)量越來越大。下圖中，為美國ITT集團(tuán)旗下賽萊默公司出品的WEDECO品牌的臭氧水處理系統(tǒng)。
除了給水消毒之外，O3還廣泛用于食品、醫(yī)藥行業(yè)的消毒。之所以用O3來做消毒柜，主要是利用了O3的強(qiáng)氧化性和分解產(chǎn)物的無毒無害性。
3.O3的生產(chǎn)制備方法
空氣中氧氣(O2)的含量是20.9%vol，要以O(shè)2為原料來生產(chǎn)O3，就需要借助臭氧發(fā)生器和大量的電能，就如同模擬大自然中的雷電產(chǎn)生O3。下圖就是臭氧發(fā)生的基本原理。
如果僅僅是模擬一次次的雷電來產(chǎn)生O3顯然效率就太低了。于是廠商們?cè)诔粞醢l(fā)生器中放置了大量的電極，并持續(xù)的高壓放電，從而產(chǎn)生持續(xù)、大量的O3，用于水處理。
4.O3的檢測(cè)方法
如何知道O3是否有泄露，或者已經(jīng)分解干凈了呢？那就需要用專業(yè)的儀表來監(jiān)測(cè)分析了。比較標(biāo)準(zhǔn)的O3分析儀是采用紫外光度法，其原理為O3分子吸收波長254nm的紫外光，該波段紫外光被吸收的程度直接與O3濃度相關(guān)，通過檢測(cè)樣品氣吸收紫外光的程度算出O3濃度?，F(xiàn)在世界上較先進(jìn)的紫外吸收O3分析儀低檢測(cè)限大約2PPB，分辨率可以達(dá)到1PPB。
但是問題來了，光學(xué)儀器的價(jià)錢不菲，一臺(tái)進(jìn)口O3分析儀少說也要8萬元人民幣一臺(tái)。為監(jiān)測(cè)室內(nèi)空氣凈化器和打印機(jī)釋放的O3濃度，總不能用這么貴的儀器吧？還有沒有比較廉價(jià)，但又能夠滿足職業(yè)健康、環(huán)保、工業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的儀器和傳感器呢？答案是，有的，在我國東南沿海，就有大量生產(chǎn)O3監(jiān)測(cè)儀表的儀表廠商，儀表價(jià)格一般都只有幾千元，但是傳感器基本上還是依靠進(jìn)口。
5.深圳工采網(wǎng)三款臭氧傳感器
深圳工采網(wǎng)3款臭氧監(jiān)測(cè)傳感器，分別是英國Alphasense 高分辨率臭氧（O3）+二氧化氮（NO2）傳感器 - OX-A431、英國Alphasense 高分辨率臭氧（O3）+二氧化氮（NO2）傳感器 - OX-B431、美國SPEC Sensors 貼片 封裝 小體積 O3臭氧氣體傳感器 20 ppm封裝110-402 - 3SP-O3-20，用于空氣質(zhì)量微量臭氧監(jiān)測(cè)，臭氧氣體變送器，工業(yè)安全，空氣凈化控制 。
1.一、高分辨率臭氧（O3）+二氧化氮（NO2）傳感器OX-A431描述
OX-A431能同時(shí)探測(cè)O3和NO2（O3+NO2），但NO2-A43F只能測(cè)量NO2，而濾除O3。同時(shí)使用這兩
個(gè)傳感器，用已校正的OX-A431濃度減去已校正的NO2-A43F濃度，得出O3的濃度。
為確定O3濃度而作減法之前，請(qǐng)確保已校正兩個(gè)傳感器信號(hào)的電子零點(diǎn)偏移、傳感器零點(diǎn)偏移、
溫度特性、靈敏度(nA/ppm)和靈敏度溫度特性。
二、高分辨率臭氧（O3）+二氧化氮（NO2）傳感器OX-A431應(yīng)用
空氣質(zhì)量微量臭氧監(jiān)測(cè)，臭氧氣體變送器。
2.一、氧化氣體傳感器 臭氧+二氧化氮傳感器 OX-B431描述
OX-B431能同時(shí)探測(cè)O3和NO2（O3+NO2），但NO2-B43F只能測(cè)量NO2，而濾除O3。同時(shí)使用這兩個(gè)傳感器，用已校正的OX-B431濃度減去已校正的NO2-B43F濃度，得出 O3的濃度。
為確定O3濃度而作減法之前，請(qǐng)確保兩個(gè)傳感器信號(hào)的電子零點(diǎn)偏移、傳感器零點(diǎn)偏移、溫度特性、靈敏度(nA/ppm)和靈敏度溫度特性都已校正。
二、氧化氣體傳感器 臭氧+二氧化氮傳感器 OX-B431應(yīng)用
空氣質(zhì)量微量臭氧監(jiān)測(cè)，臭氧氣體變送器。
3.一、O3臭氧氣體傳感器3SP-O3-20描述
SPEC Sensors的絲網(wǎng)印刷電化學(xué)傳感器技術(shù)(SPEC Sensor?)徹底變革現(xiàn)有技術(shù)，能夠?yàn)橛脩艉凸I(yè)安全
監(jiān)測(cè)提供新的應(yīng)用。
SPEC的印刷電化學(xué)傳感器質(zhì)量佳，價(jià)格低。超薄型印刷傳感器易于集成到無線，手持及其他網(wǎng)絡(luò)方案中。
由于其高性能，低成本和小體積，這些傳感器是健康，環(huán)境，工業(yè)和住宅監(jiān)測(cè)的理想之選。
二、O3臭氧傳感器3SP-O3-20特點(diǎn)
小尺寸，低剖面 (20x20x3.0mm)
長壽命 (10年預(yù)期壽命)
快速響應(yīng) (< 15秒)
低功耗
單獨(dú)標(biāo)定 (NIST可追蹤)
通過ROHS認(rèn)證
三、O3臭氧氣體傳感器3SP-O3-20應(yīng)用
空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)
工業(yè)安全
空氣凈化控制
有O3傳感器需要的朋友和廠家可以來電垂詢。 來源深圳工采網(wǎng)：http://www.isweek.cn
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