臭氧的商業用途、生產制備方法，檢測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，可以說O3是現代人類生活的“幕后英雄”。本文先簡要介紹O3的物化性能，O3的商業用途、生產制備方法，檢測的方法。然后重點介紹一下深圳工采網三款臭氧傳感器，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構，它由三個氧原子構成。

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。它吸收對人體有害的短波紫外線，防止其到達地球，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合，即生成臭氧。臭氧又會與氧原子、氯或其他游離性物質反應而分解消失，由于這種反復不斷的生成和消失，臭氧含量可維持在一定的均衡狀態。

在靠近地面的地球表面也會有低濃度的O3，通常會出現在城市和附近農村的對流層中，這些O3是非甲烷有機物(NMVOC)、一氧化碳(CO)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)經過一連串的化學和光化學反應后生成的。雖然低濃度的(<0.1ppm)O3對人體沒有多大傷害，但污染特別嚴重的地區，紫外光照度也比較大的地區，白天O3的濃度會達到好幾百PPB(一個PPB為千分之一PPM)，這就是人們的呼吸道疾病多發的主要原因之一。

在人們生活的環境中，NMVOC、CO、NO、NO2這些物質，基本上都是汽車內燃機產生的，特別是柴油機車輛。這也就是為什么世界各國不斷地提高汽車排放標準，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安全與健康研究所(NIOSH, NationalInstituteforOccupationalSafetyand Health) 網站上可以查到的O3物理化學特性。注意，人體所能承受的8小時加權平均值(TWA, TimeWeightedAverage)為0.1PPM，常溫時為0.2mg/M^3。

2.O3的商業用途

自然環境下所產生的O3對人體有好處，也有壞處。人們是否可以利用O3的強氧化性，為人類造福呢？當然可以，人們日常所飲用的自來水和排出的生產、生活污水都需要用到O3來消毒和凈化。

早在19世紀末、20世紀初，德國西門子公司就已經生產O3發生器，用于水處理了。經過一個多世紀的進化，臭氧發生設備也越來越先進，表現在：體積越來越小、耗電量越來越低、單位時間產生的O3產量越來越大。下圖中，為美國ITT集團旗下賽萊默公司出品的WEDECO品牌的臭氧水處理系統。

除了給水消毒之外，O3還廣泛用于食品、醫藥行業的消毒。之所以用O3來做消毒柜，主要是利用了O3的強氧化性和分解產物的無毒無害性。

3.O3的生產制備方法

空氣中氧氣(O2)的含量是20.9%vol，要以O2為原料來生產O3，就需要借助臭氧發生器和大量的電能，就如同模擬大自然中的雷電產生O3。下圖就是臭氧發生的基本原理。

如果僅僅是模擬一次次的雷電來產生O3顯然效率就太低了。于是廠商們在臭氧發生器中放置了大量的電極，并持續的高壓放電，從而產生持續、大量的O3，用于水處理。

4.O3的檢測方法

如何知道O3是否有泄露，或者已經分解干凈了呢？那就需要用專業的儀表來監測分析了。比較標準的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，通過檢測樣品氣吸收紫外光的程度算出O3濃度。現在世界上較先進的紫外吸收O3分析儀低檢測限大約2PPB，分辨率可以達到1PPB。

但是問題來了，光學儀器的價錢不菲，一臺進口O3分析儀少說也要8萬元人民幣一臺。為監測室內空氣凈化器和打印機釋放的O3濃度，總不能用這么貴的儀器吧？還有沒有比較廉價，但又能夠滿足職業健康、環保、工業、醫藥行業標準的儀器和傳感器呢？答案是，有的，在我國東南沿海，就有大量生產O3監測儀表的儀表廠商，儀表價格一般都只有幾千元，但是傳感器基本上還是依靠進口。

5.深圳工采網三款臭氧傳感器

深圳工采網3款臭氧監測傳感器，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，用于空氣質量微量臭氧監測，臭氧氣體變送器，工業安全，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能同時探測O3和NO2（O3+NO2），但NO2-A43F只能測量NO2，而濾除O3。同時使用這兩
個傳感器，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，請確保已校正兩個傳感器信號的電子零點偏移、傳感器零點偏移、
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應用

空氣質量微量臭氧監測，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能同時探測O3和NO2（O3+NO2），但NO2-B43F只能測量NO2，而濾除O3。同時使用這兩個傳感器，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，請確保兩個傳感器信號的電子零點偏移、傳感器零點偏移、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應用

空氣質量微量臭氧監測，臭氧氣體變送器。

3.一、O3臭氧氣體傳感器3SP-O3-20描述

SPEC Sensors的絲網印刷電化學傳感器技術(SPEC Sensor?)徹底變革現有技術，能夠為用戶和工業安全
監測提供新的應用。
SPEC的印刷電化學傳感器質量佳，價格低。超薄型印刷傳感器易于集成到無線，手持及其他網絡方案中。
由于其高性能，低成本和小體積，這些傳感器是健康，環境，工業和住宅監測的理想之選。

二、O3臭氧傳感器3SP-O3-20特點

小尺寸，低剖面 (20x20x3.0mm)
長壽命 (10年預期壽命)
快速響應 (< 15秒)
低功耗

單獨標定 (NIST可追蹤)
通過ROHS認證

三、O3臭氧氣體傳感器3SP-O3-20應用

空氣質量監測

工業安全

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：http://www.isweek.cn

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