臭氧(O3)发生器制作

如图所示为交流高压臭氧发生器。具有体积小、效率高、结构简单、安全可靠等特点。电路可连续工作。
220V市电经D和R1的整流、限流，单向脉动电流控制VS的通断，产生振荡，经变压器T升压后得到2-3KV左右的高压，经O3管放电，电离生成O3。
技术参数：
电源电压：交流220V
功耗：<1W
O3产量：5MG/H
元器件选择：
D   1N4007
C1  1μF/450V
C2  0.15μF/630V电容器
R1  30k/2W
R2  3K/0.25W
R3  1M/0.25W
VS  1A/400V单向晶闸管
T   升压变压器选用成品
O3  臭氧管

附录：
    臭氧O3
    资料来源：viron.cn
　 
    1840年德国科学家舒贝因在向幕尼黑科学院提出的报告里宣布发现了臭氧。
    臭氧的英文名字叫 OZONE ，分子式O3，分子量 48 ，是氧气（O2）的同素异形体，由三个氧原子组成，又称富氧、三子氧、超氧。
    臭氧的特性
    臭氧是由一个氧分子（O2）携带一个氧原子（O）组成，是氧气的同素异形体。与氧气相比，臭氧比重大。有色、有味。在常温下是淡蓝色，草腥味。雷电过后，时可闻到其气味。 1ppm 臭氧 =1.963mg/m3 。标准状态下，臭氧密度ρ = 2.144g/l ，空气ρ = 1.293g/l 。臭氧在水中的溶解度大约是氧的 10 — 15 倍，在水中稳定性较差。
    臭氧易分解，不稳定参比状态下臭氧的半衰期为 22~25 分钟，一个小时的衰退率为 61% ，在 1% 的臭氧水溶液中半衰期约为 16 分钟，且温度越高，湿度越大，半衰期越短。
    臭氧具有不稳定性。由于臭氧（O3）是由氧分子携带一个氧原子组成，决定了它只是一种暂存形态，携带的氧原子除氧化用掉外，剩余的又组合为氧气（O2）进入稳定状态。所以臭氧工作中没有二次污染产生，这是臭氧技术应用的最大优越性。
　　臭氧具有很强的氧化能力。
    臭氧的功用
    臭氧具有强氧化性，有四大功用：氧化、灭菌、脱色、除味。
    臭氧的应用主要是灭菌消毒。这主要是因为臭氧有极强的氧化能力，臭氧在一定浓度下能与细菌、病毒、病原体等微生物产生生化反应。臭氧具有很高的能量，在常温、常压下很快自行分解为氧（O2）和单个氧原子（O），单个氧原子具有很强的活性，对细菌、病毒、病原体等微生物具有较强的氧化作用。
　　 
    国际卫生组织对其灭菌功效曾归纳比较，臭氧与其它杀菌剂对大肠杆菌的杀灭效果依次为：臭氧（O3） > 次氯酸（HCLO） > 二氧化氯（CLO2）> 银离子（Ag+） > 次氯酸根（CLO） > 高铁酸盐（Fe3+） > 氯胺（NHCl3）。
    臭氧是广谱、高效快速杀菌剂，可以迅速杀灭使人和动物致病的各种病菌、病毒、病原体及微生物。可以在较短时间内破坏细菌、病毒和其他微生物的生物结构，刺破细胞壁，使之失去生存能力，当其浓度达到一定值后，杀菌消毒甚至可以瞬间完成。
　　据国际公认的臭氧灭菌消毒实验数据表明：当加时到4分钟、投加浓度为12.6mg/L时，对冠状病毒的杀灭率为100%；当加时到3分钟、投加浓度为4mg/L时，对HIV的杀灭率为100%；当加时到20分钟，投加浓度为10mg/m3时，对乙肝表面抗原的杀灭率为99.9%；当加时到10分钟、投加浓度为8mg/m3时，对支原体、衣原体等病原体的杀灭率为99.85%……（摘自中国臭氧信息网）
    臭氧作为性能优良的消毒手段，在制药企业GMP、医疗卫生场所、食品加工车间和居民日常生活等许多领域都大规模应用，被称为“绿色消毒剂” ，在卫生部《消毒技术规范》等国家技术标准中对臭氧杀菌消毒都有明确的肯定。
    
    广东省卫生厅发布有关规定[粤卫〔2003〕63号]，臭氧被指定为重要的空气消毒方式。在非典时期起到了很大的作用。
    臭氧的消毒灭菌机理
    臭氧杀菌机理以氧化作用破坏微生物膜的结构实现杀菌作用。臭氧首先作用于细胞膜，使膜构成成份受损伤而导致新陈代谢障碍，臭氧继续渗透穿透膜而破坏膜内脂蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，导致细胞溶解、死亡。而臭氧灭活病毒则认为氧化作用直接破坏其核糖核酸RNA或脱氧核糖核酸DNA物质而完成的。
　　
    臭氧水杀灭情况有些不同，其氧化反应有两种，微生物菌体既与溶解水中的臭氧直接反应，又与臭氧分解生成之羟基OH的间接反应，由于羟基OH为极具氧化性的氧化剂，因此臭氧水的杀菌速度极快。
    臭氧能氧化分解细菌、病毒内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶，并直接与细菌、病毒发生作用，氧化并穿透其细胞壁，破坏其细胞器和核糖核酸，分解DNA、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌、病毒的新陈代谢和繁殖过程遭到破坏，而夺取细菌病毒的生命。同时还可以渗透细胞膜组织、侵入细胞膜内作用于外膜脂蛋白和内部的脂多糖，使细胞发生通透性畸变，导致细胞溶解性死亡，并将死亡菌体内的遗传基因、寄生菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、支原体及热源（内毒素）等溶解死亡。综观无菌技术对微生物作用的原理可分为抑菌型、杀菌和溶菌型三种。臭氧灭菌消毒属于溶菌型剂体，可以达到“彻底、永久地消灭物体内部所有微生物的目的”。而且它的作用是瞬间完成的。
    臭氧灭菌机理：臭氧灭菌的过程属于生物化学氧化反应，臭氧灭菌有以下三种形式：①臭氧氧化分解了细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶；②直接与细菌、病毒发生作用，破坏其细胞壁和 DNA 和 RNA ，分解蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌的物质代谢生长和繁殖过程遭到破坏；③渗透细胞膜组织，侵入细胞膜内作用于外膜脂蛋白和内部的脂多糖，使细胞发生通透性畸变，导致细胞的溶解死亡，并且将死亡菌体内的遗传基因，寄生菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、枝原体及热原（细菌病毒代谢产物、内毒素）等溶解变性灭亡。由此可见，臭氧灭菌属于溶菌，是三种灭菌方式中最彻底的形式。既然臭氧能杀死病毒、细菌，那么会不会也把健康的细胞杀死呢？不会，因为健康细胞具有强大的平衡酶系统, 因而臭氧对健康细胞无害。