臭氧是如何產(chǎn)生的

 

煙霧產(chǎn)生的臭氧

 

通過(guò)二氧化氮（NO2）或揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）與來(lái)自太陽(yáng)光的紫外線之間的化學(xué)反應(yīng)在地面形成臭氧。這種不健康的臭氧產(chǎn)生與商業(yè)生產(chǎn)臭氧或臭氧層中的天然臭氧產(chǎn)生之間的區(qū)別在于，煙霧產(chǎn)生的臭氧是一個(gè)難以打破的不健康循環(huán)。在煙霧產(chǎn)生的臭氧中，空氣質(zhì)量會(huì)長(zhǎng)期改變，臭氧不會(huì)簡(jiǎn)單地分解成無(wú)害的氧氣，而是重新組合，在大氣中形成NO2并再次重新開(kāi)始不健康的循環(huán)。例如，見(jiàn)下圖。

 

煙霧產(chǎn)生的臭氧（圖）

 

當(dāng)臭氧自然產(chǎn)生而不存在其他有害污染物如VOC和NO2時(shí)，臭氧會(huì)自然地分解回氧氣。這是臭氧不穩(wěn)定和臭氧分子固有的短半衰期的正常結(jié)果。

 

煙霧產(chǎn)生臭氧的重要考慮因素是臭氧不是造成空氣質(zhì)量問(wèn)題的原因，而是結(jié)果。污染空氣中過(guò)量的二氧化氮和揮發(fā)性有機(jī)化合物將導(dǎo)致這種不健康的臭氧循環(huán)開(kāi)始。因此，國(guó)家制定了地面臭氧標(biāo)準(zhǔn)，這一點(diǎn)非常重要，因?yàn)榻档涂諝庵械奈廴緦⒔档筒唤】档某粞跹h(huán)并改善所有人的整體空氣質(zhì)量。

 

紫外線產(chǎn)生天然臭氧
 

世界上臭氧 很常見(jiàn)的地方是臭氧層。這是這個(gè)詞的自然而重要的部分。紫外線將在小于240納米（nm）的短波長(zhǎng)下從大氣氧氣中產(chǎn)生臭氧。紫外線還會(huì)破壞臭氧并將臭氧分解成原子氧（O）和雙原子氧（O2），波長(zhǎng)約為200 nm至315 nm。因此，臭氧層可以很好地過(guò)濾約100-315nm的紫外波長(zhǎng)。這很重要，因?yàn)檫@些是紫外線的有害的，波長(zhǎng)導(dǎo)致人體曬傷，以及活組織中的DNA損傷。

 

臭氧是我們世界平流層的重要組成部分。平流層中的臭氧水平在臭氧層中為2至8ppm，因此大部分大氣氧保持雙原子形式（O2）。通常討論的另一個(gè)污染因素是通過(guò)平流層中的紫外線破壞臭氧產(chǎn)生和破壞的平衡的可能性。

 

紫外線生產(chǎn)商業(yè)臭氧
 

臭氧也是使用UV光從臭氧發(fā)生器生產(chǎn)的。臭氧由低于240nm的UV光波長(zhǎng)產(chǎn)生。臭氧產(chǎn)生在185nm的UV光波長(zhǎng)處達(dá)到峰值。使用專門針對(duì)185nm波長(zhǎng)調(diào)節(jié)的UV光可以從空氣中產(chǎn)生臭氧。
 

 

 

UV臭氧發(fā)生器的優(yōu)點(diǎn)
 

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 - 只有帶鎮(zhèn)流器和風(fēng)扇的紫外燈

成本低 - 由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

降低一氧化氮的產(chǎn)量
 

UV臭氧發(fā)生器的缺點(diǎn)

低臭氧輸出 - 克/小時(shí)

臭氧濃度低 - 低于1％（重量）

需要更換燈泡和鎮(zhèn)流器
 

電氣放電產(chǎn)生的天然臭氧

 

臭氧是由放電產(chǎn)生的，如火花。這就是為什么你可能聞到電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和復(fù)印、打印機(jī)附近的臭氧。這些裝置和許多其他裝置將通過(guò)放電在空氣中產(chǎn)生低n的濃度臭氧。

 

當(dāng)在環(huán)境空氣中發(fā)現(xiàn)的氧分子（O2）附近發(fā)生放電時(shí)，它將該分子分裂成元素氧（O）。這些氧原子將迅速與另一個(gè)氧分子（O2）結(jié)合形成臭氧（O3）。見(jiàn)下圖。
 

 

閃電是臭氧的常見(jiàn)和大型生產(chǎn)者。閃電會(huì)從大氣中的大量氧氣中大量產(chǎn)生臭氧。在雷暴之后，這可能會(huì)產(chǎn)生部分“新鮮”氣味或臭氧氣味。然而，研究還表明，雷暴實(shí)際上也可以從平流層吸入臭氧氣體。所有這些提升地面臭氧的方法都是天然和健康的。

 

商業(yè)上和工業(yè)上 很常見(jiàn)的臭氧生產(chǎn)方法是放電或電暈放電。電暈放電只是通過(guò)電介質(zhì)的擴(kuò)散火花，將放電擴(kuò)散到大面積以獲得 很大效率。

 

關(guān)于電暈放電產(chǎn)生的臭氧與電解產(chǎn)生臭氧的區(qū)別 ，查看這篇文章：電暈放電和電解臭氧發(fā)生器各自優(yōu)缺點(diǎn)介紹

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