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臭氧是如何產生的

 

煙霧產生的臭氧

 

通過二氧化氮（NO2）或揮發性有機化合物（VOC）與來自太陽光的紫外線之間的化學反應在地面形成臭氧。這種不健康的臭氧產生與商業生產臭氧或臭氧層中的天然臭氧產生之間的區別在于，煙霧產生的臭氧是一個難以打破的不健康循環。在煙霧產生的臭氧中，空氣質量會長期改變，臭氧不會簡單地分解成無害的氧氣，而是重新組合，在大氣中形成NO2并再次重新開始不健康的循環。例如，見下圖。

 

煙霧產生的臭氧（圖）

 

當臭氧自然產生而不存在其他有害污染物如VOC和NO2時，臭氧會自然地分解回氧氣。這是臭氧不穩定和臭氧分子固有的短半衰期的正常結果。

 

煙霧產生臭氧的重要考慮因素是臭氧不是造成空氣質量問題的原因，而是結果。污染空氣中過量的二氧化氮和揮發性有機化合物將導致這種不健康的臭氧循環開始。因此，國家制定了地面臭氧標準，這一點非常重要，因為降低空氣中的污染將降低不健康的臭氧循環并改善所有人的整體空氣質量。

 

紫外線產生天然臭氧
 

世界上臭氧最常見的地方是臭氧層。這是這個詞的自然而重要的部分。紫外線將在小于240納米（nm）的短波長下從大氣氧氣中產生臭氧。紫外線還會破壞臭氧并將臭氧分解成原子氧（O）和雙原子氧（O2），波長約為200 nm至315 nm。因此，臭氧層可以很好地過濾約100-315nm的紫外波長。這很重要，因為這些是紫外線的有害的，波長導致人體曬傷，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）。通常討論的另一個污染因素是通過平流層中的紫外線破壞臭氧產生和破壞的平衡的可能性。

 

紫外線生產商業臭氧
 

臭氧也是使用UV光從臭氧發生器生產的。臭氧由低于240nm的UV光波長產生。臭氧產生在185nm的UV光波長處達到峰值。使用專門針對185nm波長調節的UV光可以從空氣中產生臭氧。
 

 

 

UV臭氧發生器的優點
 

結構簡單 - 只有帶鎮流器和風扇的紫外燈

成本低 - 由于結構簡單

降低一氧化氮的產量
 

UV臭氧發生器的缺點

低臭氧輸出 - 克/小時

臭氧濃度低 - 低于1％（重量）

需要更換燈泡和鎮流器
 

電氣放電產生的天然臭氧

 

臭氧是由放電產生的，如火花。這就是為什么你可能聞到電動機、發電機和復印、打印機附近的臭氧。這些裝置和許多其他裝置將通過放電在空氣中產生低n的濃度臭氧。

 

當在環境空氣中發現的氧分子（O2）附近發生放電時，它將該分子分裂成元素氧（O）。這些氧原子將迅速與另一個氧分子（O2）結合形成臭氧（O3）。見下圖。
 

 

閃電是臭氧的常見和大型生產者。閃電會從大氣中的大量氧氣中大量產生臭氧。在雷暴之后，這可能會產生部分“新鮮”氣味或臭氧氣味。然而，研究還表明，雷暴實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。

 

商業上和工業上最常見的臭氧生產方法是放電或電暈放電。電暈放電只是通過電介質的擴散火花，將放電擴散到大面積以獲得最大效率。

 

關于電暈放電產生的臭氧與電解產生臭氧的區別 ，查看這篇文章：電暈放電和電解臭氧發生器各自優缺點介紹

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