臭氧的性质汇编.docVIP

臭氧的性质 一、? 臭氧的物理性质 　　臭氧是一种具有刺激性特殊气味的不稳定气体，分子结构如图所示。它可在地球同温层内光化学合成，但是在地平面上仅以极低浓度存在。 ? 共振杂化分子的四种典型形 ? 一种简化的分子轨道图 ? 1.1 一般物理性质 　　在常温下，臭氧为蓝色气体，不过在常温下，蓝色并不明显，除非是相当厚的气体。臭氧的主要物理性质列于表 1-1, 液体密度和蒸汽压列于表 1-2 。 1-1 纯臭氧的物理性质 熔点（ 760mmHg）/℃ -192.5±0.4 气体密度（ 0℃）/(g/L) 2.144 沸点（ 760mmHg）/℃ -111.9±0.3 蒸发热（ -112℃）/(J/L) 316.8 临界温度 /℃ -12.1 临界密度 /(g/ml) 0.437 临界压力 /atm 54.6 固态臭氧密度（ 77.4K）/(g/cm 3 ) 1.728 临界体积（ cm 3 /mol） 111 液态热容（ 90～105K）/(cal/k) 0.425+0.0014×（T-9） 液态臭氧的粘滞度 77.6K(Pa·s) 90.2K(Pa·s) 0.00417 0.00156 汽化热 -111.9℃ -183℃ 14277 15282 表面张力（ cyn/cm）① 77.2K 90.2K 43.8 38.4 生成热 气体（ 298.15k） 液体（ 90.15k） 理想气体（ 0k） 142.98 125.60 145.45 等张比容（ 90.2K） 75.7 生成自由能（气体， 298.15k） 162.82 介电常数（液态 90.2k） 4.79 偶极距 /Debye(德拜) 0.55 磁化率（ cm-g-s单位）气体/液体 0.002×10 -6 0.150 ? ①1dyn=10 -3 N/m;1atm=101.325Pa;1cal=4.18J 。 表 1-2 臭氧的液体密度和蒸气压 温度 /℃ 液体密度 /(g/cm 3 ) 液体蒸气压 /mmHg 温度 /℃ 液体密度 / （ g/cm3 ) 液体蒸气压 /mmHg -183 1.574 0.11 -140 1.442 74.2 -180 1.566 0.21 -130 1.410 190 -170 1.535 1.41 -120 1.318 427 -160 1.504 6.75 -110 1.347 865 -150 1.473 24.3 -100 1.316 1605 1.2 臭氧的溶解度 臭氧略溶于水，标准压力和温度下（ STP ），其溶解度比氧大 13 倍（见表 1-3 ），比空气大 25 倍。 表 1-3 臭氧在水中的溶解度（气体分压为 10 5 Pa ） /(ml/L) 气体 密度（ g/L) 温度 /℃ 0 10 20 30 O 2 1.492 49.3 38.4 31.4 26.7 O 3 2.143 641 520 368 233 空气 1.2928 28.8 23.6 18.7 16.1 将臭氧通入蒸馏水中，可以测出不同温度、不同压力下臭氧在水中的溶解度。图 2-2 是在压力为 1atm 时，纯臭氧在水中的溶解度和温度的关系曲线。从图2-2 知，当温度为 0℃ 时，纯臭氧在水中的溶解度可达 2.858×10 -2 mol/L(1372mg/L). 臭氧和其他气体一样，在水中的溶解度符合亨利定律，即在一定温度下，任何气体溶解于已知液体中的质量，将与该气体作用在液体上的分压成正比，而亨利常数的大小只是温度的函数，与浓度无关。 ????????? C=K H P ?????????????????????????(1-1) 式中 C －臭氧在水中的溶解度， mg/L ； P －臭氧化空气中臭氧的分压， kPa ； K H －亨利常数， mg/ （ L·kPa ）。 从式（ 1-1 ）知，由于实际生产中采用的多是臭氧化空气，其臭氧的分压很小，故臭氧的溶解度远远小于表 1-3 中的数据。例如，用空气为原料的臭氧发生器生产的臭氧化空气，臭氧只占 0.6 ％～ 1.2 ％（体积）。根据气态方程及道尔顿分压定律知，臭氧的分压也只有臭氧化空气压力的 0.6 ％～ 1.2 ％。因此，当水温为 25℃ 时，将这种臭氧化空气加入水中，臭氧的溶解度只有（ 0.625 ～ 1.458 ） ×10 -4 mol/L(3 ～ 7mg/L) 。 表 1-4 低浓度臭氧在水中的溶解度 /(