納米氣泡機可以延長臭氧在水中的半衰期嗎
臭氧納米氣泡是直徑小于 0.0002 毫米的微小氣泡,大部分肉眼看不見。與水中的正常氣泡不同,納米氣泡不會因浮力而在水中上升,而是留在水中,隨著水流流動。納米氣泡可以保留在氣相中,長期形成氣泡,并且在水中可能相當穩(wěn)定。
臭氧納米氣泡的優(yōu)勢:
臭氧納米氣泡具有特定和獨特的優(yōu)勢。雖然納米氣泡可以用液體中的許多氣體產(chǎn)生,但我們的重點是臭氧和氧氣納米氣泡。
臭氧改善的半衰期
臭氧分子本質(zhì)上是不穩(wěn)定的,會在短時間內(nèi)通過自然半衰期恢復(fù)為氧氣。因此,沒有辦法將臭氧氣體或臭氧儲存在水中。使用納米氣泡技術(shù)可以延長臭氧在水中的半衰期。
臭氧在氣相中的半衰期高于水相的半衰期。這種特性允許水中納米氣泡內(nèi)的臭氧氣體保持臭氧與氧氣狀態(tài),而水中的臭氧要么與可氧化化合物和病原體反應(yīng),要么由于半衰期而自然衰變。納米氣泡中所含的臭氧氣體可以溶解到水中,因為臭氧/氧飽和點允許額外的氣體溶解到水中。這將導(dǎo)致水中的臭氧水平在更長的時間內(nèi)保持較高水平。
在論文《微泡和納米氣泡的消毒應(yīng)用》中,提到了當實施微泡和納米氣泡時,水中的臭氧水平比單獨使用大氣泡時高出 1.6 倍。
提高溶解氧水平
臭氧在水中的溶解率高于氧氣。它比氧氣更快地溶解到水中,當它衰變回氧氣時,它在水中產(chǎn)生的溶解氧水平比單獨溶解在水中時可能產(chǎn)生的溶解氧水平更高。當納米氣泡技術(shù)也被采用時,可以利用水中臭氧的半衰期改善將臭氧溶解到水中,因為水中的氧氣在水產(chǎn)養(yǎng)殖和水培等應(yīng)用中被外部因素消耗。
羥基自由基產(chǎn)生 (AOP)
在上面的自由基產(chǎn)生中提到,含有氧氣的納米氣泡有可能在水中產(chǎn)生水解自由基(-OH)。臭氧用于AOP反應(yīng),以紫外光或過氧化氫為催化劑,在水中產(chǎn)生羥基自由基。研究證明,當采用納米氣泡技術(shù)時,僅臭氧就可以在水中產(chǎn)生高水平的羥基自由基。
抗菌作用的好處
臭氧氣體和溶解在水中的臭氧是極好的消毒劑。 臭氧滅活細菌和病毒的能力是眾所周知的。然而,在一些應(yīng)用中,納米氣泡技術(shù)的加入可以提高這種抗菌潛力。由于與納米氣泡相關(guān)的強負電荷(稱為Zeta電位),帶正電荷的細菌可以被吸引到含有臭氧的納米氣泡上,從而實現(xiàn)更快、更有效的抗菌作用。