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气体性质大全

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(氧化物 臭氧O3 )

1、英文名称:Ozone

2、性状:常温下,气态臭氧厚层无色,有刺激性腥臭气味,浓度高时与氯气气味相像;液态臭氧深蓝色,固态臭氧紫黑色。另外,臭氧为纯净物。在常温下,易分解,生成氧气和氧原子。

3、用途:用于水的消毒和空气的臭氧化,在化学工业中用作强氧化剂。

4、制备或来源

 主要的制臭氧技术有:电解法、核辐射法、紫外线、等离子体及电晕放电法等几种。应用比较广泛的是臭氧发生器放电氧化空气或纯氧气成臭氧,紫外线杀菌灯分解空气中的氧气形成臭氧。即应用高能量交互式电流作用空气中的氧气使氧气分子电离而成臭氧。高锰酸盐和强酸反应可以生成臭氧(O3),且浓高锰酸盐溶液本身会缓慢地氧化水,形成少量的臭氧。

 特别注意:虽然臭氧有特殊的π键,但臭氧转化为氧气不是氧化还原反应,因为元素单质氧化态规定为0价,而氧化还原反应的定义为:反应前后元素的化合价具有相应的升降变化的化学反应。在反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。因此他们之间的转换不能视为氧化还原反应。

5、物理性状

 在常温、常态、常压下,较低浓度的臭氧是无色气体,当浓度达到 15%时,呈现出淡蓝色。臭氧可溶于水,在常温常态常压下臭氧在水中的溶解度比氧高约13倍,比空气高25倍。但臭氧水溶液的稳定性受水中所含杂质的影响较大,特别是有金属离子存在时,臭氧可迅速分解为氧,在纯水中分解较慢。臭氧的密度是2.14g/L(0°C,0.1MP),沸点是-111°C,熔点是-192°C。臭氧分子结构是不稳定的,它在水中比在空气中更容易自行分解。臭氧的主要物理性质列于表1-1,臭氧在不同温度下的水中溶解度列于表1-2。臭氧虽然在水中的溶解度比氧大10倍,但是在实用上它的溶解度甚小,因为他遵守亨利定律,其溶解度与体系中的分压和总压成比例。臭氧在空气中的含量极低,故分压也极低,那就会迫使水中臭氧从水和空气的界面上逸出,使水中臭氧浓度总是处于不断降低状态。

性质

数据

分子量

47.99828

沸点

-111.9

熔点

-193

临界温度

-5

临界压力

92.3atm

等张比容

75.7(90.2K)

生成热

-144KJ/mol

在水中的溶解度ml/100ml

49.4

6、化学性质

(1)臭氧很不稳定,在常温常态常压下即可分解为氧气。

(2)臭氧的氧化能力极强,其氧化还原电位仅次于F。

(3)臭氧的毒性和腐蚀性

 臭氧属于有害气体,浓度为 6.25×10mol/L(0.3mg/m3) 时,对眼、鼻、喉有刺激的感觉;浓度 (6.25-62.5)×10 -5 mol/L(3 ~ 30mg/m3) 时,出现头疼及呼吸器官局部麻痹等症 ; 臭氧浓度为 3.125×10 -4 ~ 1.25×10 -3 mol/L(15 ~ 60mg/m3) 时 , 则对人体有危害。其毒性还和接触时间有关,例如长期接触 1.748×10 -7 mol/L(4ppm) 以下的臭氧会引起永久性心脏障碍,但接触 20ppm 以下的臭氧不超过 2h ,对人体无永久性危害。因此,臭氧浓度的允许值定为 4.46×10 -9 mol/L(0.1ppm)8h. 由于臭氧的臭味很浓,浓度为 4.46×10 -9 mol/L(0.1ppm) 时,人们就感觉到,因此,世界上使用臭氧已有一百多年的历史,至今也没有发现一例因臭氧中毒而导致死亡的报道。

 臭氧具有很强的氧化性,除了金和铂外,臭氧化空气几乎对所有的金属都有腐蚀作用。铝、锌、铅与臭氧接触会被强烈氧化,但含铬铁合金基本上不受臭氧腐蚀。基于这一点,生产上常使用含 25% Cr的铬铁合金(不锈钢)来制造臭氧发生设备和加注设备中与臭氧直接接触的部件。

 臭氧对非金属材料也有了强烈的腐蚀作用,即使在别处使用得相当稳定得聚氯乙烯塑料滤板等,在臭氧加注设备中使用不久便见疏松、开裂和穿孔。在臭氧发生设备和计量设备中,不能用普通橡胶作密封材料,必须采用耐腐蚀能力强的硅橡胶或耐酸橡胶等。


 

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点击次数:  更新时间:2015-06-10 14:40:33
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