臭氧的基本特性

臭氧(英文Ozone)又稱活氧,是存在於地球大氣中的一種微量氣體。 大氣中的氧分子受太陽輻射分解成氧原子,遊離的氧原子又與周圍的氧分子結合,進而形成含有3個氧原子的臭氧分子。 大氣中90%以上的臭氧存在於離地面15至50公里的大氣層的上部或平流層,還有少部分的臭氧徘徊在近地面。 大氣中臭氧集中分佈的部分又被稱為大氣臭氧層,其中的臭氧能夠削弱、吸收或阻擋並對人體有害的短波紫外線,保護地球上的生物免受紫外輻射的傷害。

臭氧消毒原理

臭氧是一種強氧化劑,只要達到一定濃度就可以於幾秒鐘內可殺死細菌、病毒等微生物有機物。臭氧殺菌消毒徹底,無殘留,臭氧消毒原理下可殺滅細菌繁殖體和芽孢、病毒、真菌等,臭氧殺菌可破壞肉毒桿菌毒素。使用臭氧消毒還有一個極大的好處,就是在消毒完成後,臭氧會自行分解成氧氣,達到無殘留、無污染的高效消毒。這確保了臭氧消毒的安全,甚至可以用臭氧為食物消毒,基於這個特性,以臭氧消毒的產品越來越廣泛。

臭氧的分子式為O₃,是一種天藍色刺鼻氣體,液態呈暗黑色,固態呈藍黑色,具有強氧化性。

臭氧滅菌通過3種形式實現:  1. 分解細菌內部降解葡萄糖所需的酶,透過生物反應導致細菌滅活死亡2. 臭氧能直接與細菌、病毒作用,破壞它們的細胞器和DNA、RNA,使細菌的新陳代謝受到影響,進而導致細菌死亡;  3. 臭氧分子可以透過細胞膜組織進入細胞,並作用於細胞的脂蛋白和脂多糖,使細菌通透性畸變從而溶解死亡。

臭氧在水中的半衰期約二十分鐘,由於臭氧能夠分解化學藥物,應採取供藥與供臭氧水應相隔的方法進行消毒。

臭氧消毒的特點

臭氧在滅菌方面具有突出的效果,臭氧分子的高氧化還原電位使其在氧化、脫色、除味等方面被廣泛應用。 有研究指出,臭氧溶解於水中,幾乎能夠殺滅水中一切對人體有害的物質,比如鐵、錳、鉻、硫酸鹽、酚、苯、氧化物等,還可分解有機物及滅藻等。臭氧消毒滅菌方法與常規的滅菌方法相比具有以下特點:

1. 臭氧滅菌徹底,同時還有除黴、腥、臭等異味的功能。

2. 臭氧是空氣中的氧氣經過化學反應產生的。 在消毒完成後,多餘的氧原子在30分鐘後能自動結合成氧分子,不存在殘留物,避免出現二次污染的問題,同時省去了消毒結束後對消毒劑的清潔。

3. 研究指出,臭氧幾乎能夠殺滅水中所有對人體有害的物質,如鐵、蒙、鉻、硫酸鹽等無機物,還可分解酚苯的氧化物等有機物和滅藻細菌、真菌等微生物。

4. 臭氧消毒滅菌不需要其他輔助材料和添加劑,滅菌器一般安裝在潔淨室、滅菌室或空氣淨化系統中。 只需根據滅菌濃度及時間,設置滅菌器的開啟及運行時間,操作方便。

5. 通過在諸多行業單位的使用效果的調查,發現臭氧消毒較其他消毒方式具有更大的經濟效益及社會效益。 當今我們需要建設綠色工業,環保成為產業發展的重要問題。 臭氧消毒能夠避免二次污染,減少投入治理的支出,較其他消毒方式而言更為經濟。

臭氧消毒的危害?

臭氧是其中一種溫室氣體,環境臭氧濃度偏高時,臭氧在殺滅細菌的同時,也會對人體細胞構成損傷。 臭氧濃度較高的情況下,長期吸入臭氧會對人的呼吸道黏膜產生傷害。 不過,這都是有條件性的,需要停留於高濃度環境的臭氧中。研究顯示,人暴露在臭氧濃度為0.15ppm的環境下8小時,不會受到任何影響,對健康亦不會造成任何損害。 但人對臭氧在嗅覺上極為敏感,臭氧濃度達到0.02ppm時,就會聞到刺激性氣味,而這個濃度離安全標準很遠。 一般品質合格的家用臭氧機輸出臭氧的濃度很低,不可能達到超標的濃度。 需要留意的是,臭氧濃度達0.5-1ppm時,會引起口乾等不適癥狀; 達1-4ppm時會引起咳嗽,達4-10ppm時會引起劇烈咳嗽。 故用臭氧消毒空氣,必須在封閉且無人的條件下進行,消毒至少20分鐘後才允許進入。 靜電區、列印機旁等臭氧濃度較高的地區,應注意通風,避免毒性效應。

而且,臭氧消毒後的殘留並不會造成危害。臭氧的穩定性差,消毒行能夠自行分解為氧氣或單個氧原子,而單個氧原子能自行結合成氧分子,因此只會殘留氧氧而不存在任何有毒殘留物,整個過程只需30-40分鐘。所以,臭氧消毒劑可以說是一種沒有化學殘留二次污染消毒劑。

不過,如使用家用臭氧機作消毒用途,必需選擇安全性高符合規格的產品以確保安全。

臭氧消毒與傳統消毒方法的對比

臭氧為氣體,因此在消毒的時候,臭氧可以迅速彌漫到整個空間,達到無死角殺菌。 而傳統的滅菌消毒方法,都存在許多缺點,並有可能影響人體健康。 如紫外線消毒在照射不到的地方效果較低,紫外線對病原體的穿透力弱,使用壽命不長。 化學薰蒸法也存在不足之處,如對抗藥性較強強的細菌和病毒殺菌效果不明顯等。 以臭氧消毒,可解決這些傳統上未能夠解決的消毒方法限制。

臭氧的應用

由於臭氧消毒具有安全而高效的好處,因此應用十分廣泛,除了工農業及公共用途,用於家居也漸見普遍。 以下看一些常見的用途例子。

【醫療用途】

醫院是為患者治療疾病的地方,但由於到醫院交叉感染的危重患者不在少數,他們的病情又往往處於高峰時期,病人身上的微生物散發於空氣或醫院設施中,這是醫院衛生標準需要特別高的原因。 因此,醫院應定期進行大規模的消毒工作。 除了工作環境之外,醫院手術也需要進行消毒,醫生或護士的雙手及手術器具的消毒也是亟待解決的課題之一。 具有高效、廣泛、強力殺菌作用的臭氧在醫院環境消毒和術前消毒中大有用武之地。

在此舉出以臭氧消毒醫院一例。日本科學家研究過適用於醫院的臭氧水消毒法。 用臭氧消毒醫院,不僅時間極短,可殺死所有細菌,其消毒效果是其他消毒劑無法比擬的。 進行同樣的消毒操作,傳統消毒方式至少需要10分鐘。 而臭氧水只需5秒鐘即可全部殺死在醫院中最容易引起感染的黃色葡萄球菌和綠膿桿菌等。 臭氧水具有安全性,經常使用亦不會傷及肌膚。

臭氧還可以用於治療。 臭氧治療基本方法就是在高壓下將富含臭氧的生理溶液霧化,並用其沖洗傷口。 水流像手術刀一樣,將傷口中的血膿、壞死組織及細菌分解物清除,同時殺死傷口表面的致病微生物。 然後根據傷口的情況,變換「臭氧刀」的結構,使臭氧的溶液滲進發炎組織幾毫米至3釐米深,並增加氧氣,殺死更深層的致病細菌。 臭氧治療的方法已治療過200個病例,他們是患有糖尿病、膿毒病、血管動脈硬化及其他不宜施行通常外科手術的疾病的患者。 經過一段時間觀察後,這些病人的傷口完全癒合。

【工農業用途】

水源的消毒是臭氧消毒的一個主要用途。 產生水危機的主要原因是對水源的浪費和污染,其中約有5.5億立方米/年的水體被污染。 可高效殺菌的臭氧自然吸引了眾多的科學家的目光。 人們將其應用於水資源污染處理、食品加工、飲用水灌裝消毒設備等,並取得了良好的效果。

臭氧在農業上亦有重要的用途,如生產綠色、有機食用菌。 臭氧是世界公認的高效殺菌而不造成農殘的消毒物質,殺菌能力是化學藥劑的幾十倍,微生物不會產生抗藥性,從根本上解除菇把換劑,怕感染的煩惱。 在殺菌完成後,臭氧很快還原為氧氣,創造無殘留的無菌的空間。 化學藥劑不僅造成農殘,還損傷工作人員健康,挫傷菌種活力。 而採用食用菌空氣淨化底線,可以使生產者健康工作,讓食用菌在健康環境下生長,讓食用者更加健康,達到「人菌共健康」的目的。

通過大量的對比,發現臭氧能夠有效遏制禽類瘟疫病害的發生,保證禽類的成活率,促進禽類健康生長,經濟效益的大陸效果顯著。 養雞一般一個週期為五十天,應用臭氧技術之後可提前一個禮拜出欄,並且幾乎無因病死亡,幼雞生長狀態良好; 母雞保持穩定的產蛋率,從對比中發現大有提高。

臭氧消毒作為水果消毒方式之一,在蔬果的消毒保存上有著重大貢獻。 水果、蔬菜的運輸、貯藏一直是急需解決的問題,處理不當將極大帶來損失。 臭氧與負離子共同作用可起到蔬果保鮮功能,因此利用臭氧消毒不但可以消滅病菌,還可以大大延長果蔬的保鮮、貯存時間,擴大其外運範圍。

臭氧可應用於蔬菜加工,小包裝蔬菜,如傳統的榨菜、蘿蔔、小黃瓜的加工,企業為延長產品的保質期,往往採用包裝後高溫殺菌的工藝,這樣不僅對產品的色澤、質地等品質特點帶來不利的影響,而且消耗了大量的能源。 利用臭氧水冷殺菌的技術,可以有效避免傳統加工工藝對產品品質帶來的不利影響,還可以提高產品品質,降低生產成本。

臭氧可應用於水產製品加工。 在冷凍水產品的凍前處理中,臭氧水噴淋殺菌對水制產品的衛生指標可以起到良好的控制作用。 臭氧食品消毒在冷庫中的應用主要有三個方面:一是殺滅微生物-消毒殺菌; 二是使各種有臭味的無機物或有機物氧化一除臭; 三是使新陳代謝產物氧化,從而抑制新陳代謝過程。

在飲料、果汁等食品的生產過程中,臭氧水可用於盛裝容器以及管路、生產設備的浸泡和沖洗,達到消毒滅菌的目的。 經過這種浸泡沖洗,盛裝容器表面和管路、設備上的細菌、病毒被沖掉,殘留在表面的未被沖走的細菌、病毒被殺死,非常簡單省事。 而且,臭氧消毒在生產中不會產生死角,完全避免了生產中使用化學消毒劑帶來的有害物質排放及殘留等問題。 另外,利用臭氧水對生產設備等的消毒滅菌技術可以結合膜分離工藝、無菌灌裝系統等,在釀工業中用於醬油、醋及酒類的生產,提高產品的品質。

【家居用途】

在環境污染日益嚴重的今天,農藥殘留,病菌污染,水污染總是公眾關心的焦點。 所以,除了傳統的家用電器外,現代家庭逐漸增加了淨水器、空氣淨化機、蔬果消毒機等新型的家用電器。

臭氧消毒作為氯消毒的替代方法,在飲用水處理中被廣泛應用。 實驗顯示,臭氧幾乎對所有水中細菌、病毒、真菌及原蟲、卵囊都具有明顯的滅活效果。 殺菌徹底,無殘留。

近年臭氧洗衣亦逐漸成為更受歡迎的應用,不僅有洗衣店全程使用臭氧洗衣,不僅過程較省時洗得亦更快,而且無需加熱都可以殺菌,減少衣物縮水的機會,因此臭氧洗衣亦開始被用於家居中。 例如現在市面上就有一些家用洗衣機內置催化劑,方便選擇採用臭氧洗衣的用家。

說到家居用途上,當然少不了臭氧對食物的淨化處理。 例如一些蔬果消毒機是通過產生臭氧,導入到水中浸泡水果蔬菜,達到去除水果蔬菜上的農藥殘留的目的。除了蔬果類之外,臭氧對於肉類有更令人意想不到的淨化功能。肉類中的激素及添加劑,可以透過泡在臭氧的水中去。淨化肉類的同時,會看到水中冒起大量泡沫,當中都是肉類中的雜質,以臭氧淨化時,這些雜質的浮現可透過肉眼看見。除此以外,對於魚肉類、海鮮貝類亦可去腥味及增加口感,尤其對於生吃的肉類更加可用臭氧消毒。

例如一些蔬果消毒機是通過產生臭氧,導入到水中浸泡水果蔬菜,達到去除水果蔬菜上的農藥殘留的目的。除了蔬果類之外,臭氧對於肉類有更令人意想不到的淨化功能。肉類中的激素及添加劑,可以透過泡在臭氧的水中去。淨化肉類的同時,會看到水中冒起大量泡沫,當中都是肉類中的雜質,以臭氧淨化時,這些雜質的浮現可透過肉眼看見。除此以外,對於魚肉類、海鮮貝類亦可去腥味及增加口感,尤其對於生吃的肉類更加可用臭氧消毒。

臭氧的應用難以盡錄,還有臭氧消毒汽車、臭氧消毒泳池、等等都是漸趨常見的用途,基於其效能及安全性極高,臭氧還有待被研究發出更多的應用。

智慧活氧殺菌機

市面上有多款不同的臭氧機產品,選擇臭氧機最先決的考慮條件就是安全性,不安全都臭氧產品不僅可能會釋放濃度過高的臭氧,而且更有可以釋出有機會致癌的氮氧化物,有時候真的是便宜莫貪,尤其是直接影響人體健康的產品。

B&H智慧活氧殺菌機是一部體積小巧、安全以及用途廣泛的臭氧製造機器,於香港SGS 及 ENVIRO LAB 做了多項測試,包括空氣殺菌98.4%, 大腸 桿菌測試99.99%,金黃葡萄球菌測試99.99%,沙門氏菌測試99.99%以及農藥測試94.6%,活氧濃度0.17ppm。

一部智慧活氧殺菌機開啟後,可淨化250呎空間,不必擔心室內有病毒、細菌以及新裝修甲醛等問題。 可因應需要選擇啟動機器時間,由5分鐘至60分鐘不等。 接上買機附送的氣管及氣石可以於水中使用,於空氣中則可以直接使用,即可以於水及空氣作為媒介進行淨化處理。

智慧活氧殺菌機肉類處理示範

智慧活氧殺菌機處理海鮮示範

智慧活氧殺菌機蔬果去除農藥處理示範

需要留意的是,活氧機內的臭氧催化劑為消耗性產品,B&H智慧活氧殺菌機還有一個,就是在使用長期間後可以優惠價舊機換新機。

以上為大家介紹了臭氧的特性,讓大家認識臭氧是一種安全有效的殺滅細菌病毒的新方法,也介紹了臭氧的應用——不僅可以用於工業、農業及公共用途,還越來越常見於家居之中。 重視健康及對家取環境有一定要求、同時喜歡用創新方法更輕鬆去解決問題的你,家中絕對少不了一部智慧活氧殺菌機!