O3臭氧的產生到底是壞事還是好事?

臭氧層的功用臭氧是由三個氧原子所構成，是天然的強力氧化劑、殺菌劑。好的臭氧：在臭氧層吸收太陽光的有害紫外線，保護地表的生物。臭氧工業所製造的高純度臭氧，則是取代氯消毒，廣泛應用於自來水處理、包裝水、醫藥 / 食品製程用水、表面殺菌、管線內殺菌，游泳池、冷卻水塔、養殖循環水淨化、專業空氣淨化。或是氧化難生物分解有機物、廢氣氧化處理、化妝品級高嶺土漂白、紙漿漂白、清洗衣物等領域。在2001年6月美國FDA 正式核准臭氧可以和食品接觸作生物抑制劑，臭氧在食品工業的用途更加廣闊。不好的臭氧：在都會地區，大量汽車排放的氮氧化物，經過陽光中的紫外線照射產生的臭氧是骯髒有害的臭氧。這種混雜於光化學煙霧內的臭氧，並不受控制，而且對人體的呼吸道有強的刺激性，與臭氧工業使用的高純度臭氧絕然不同。

臭氧層是分布在離地面20~30km的大氣層中，它最大的功能是吸收紫外線，保護曝露在紫外線照射下的人類與動植物。空氣中的臭氧量為0.01~0.04ppm，因臭氧具有極強淨化殺菌之作用，使得自然界中的細菌霉菌，無法異常繁殖因而保持平衡狀態.。

臭氧分解速度會因熱、光、水份、PH值而不同，也會因金屬氧化物與其他觸媒等作用，而加快分解速度。當活躍的菌碰上臭氧時，臭氧的致死濃度會使它立刻失去活力，臭氧在分解的時候產生的自由基過程，是一連串的反應動作，一個反應產物又可接連另一個反應產物，且不一定有固定的反應式相當復雜。

(1)臭氧在大氣中(常溫)之半衰期為三十秒，會隨溫度不同而有所改變。
(2)臭氧在水中之半衰期為二十分鐘，，當水中PH值高時分解速度變快，PH值低時較緩慢。
(3)臭氧溶解於水中會因受水分子作用，急速分解具有極強氧化力，殺菌、脫臭、漂白等作用。
(4)臭氧水中分解前，或分解後都能與附著物發生反應。
(5)臭氧分解反應後，最重要的分離產物是氫氧離子﹝HO-﹞。
(6)氫氧離子的氧化能量為-2.8V，氧化能力比臭氧本身氧化能量還高。
(7)臭氧在酸性溶液中有-2.7V，在鹼性溶液中有-1.24V。
(8)臭氧與有害物質分解後,會還原成氧氣，不會再造成二次公害。

臭氧的發現與特性

臭氧的發現─

西元1785年時，德國人Van Marum在雷雨後之清新空氣中，從所含的草鮮味而發現臭氧的存在，至1840年才由Schonbein，以希臘字"OZONE"命名之。

    自然界臭氧的產生
太陽所放射出的紫外線對氧分子（O2）作用而產生了微量的臭氧O3及
閃電雷擊之電離作用將氧分子（O2）之鏈鍵擊潰形成氧原子（O）。
由一個氧分子（O2）和氧原子（O）結合成三氧原子的物質:
氧分子（O2） + 氧原子（O）－－－＞ 臭氧 (O3)

臭氧的特性─

臭氧O3味道有如收割稻草時的獨特氣味，重量約為空氣的1.5~1.7倍，為不燃性氣體，主要的性質如下：

分子記號： O3
分 子 量： 48
沸 點： -112℃
比 重： 2.141(20oC時)
臨界溫度： -12℃
臨界壓力： 54.6氣壓
熔 點： -193℃


有大量的看不見的氣體包圍著地球。其中有由二個原子鍵結在一起形成的氧分子，還有極少量的臭氧是由三個氧原子結合在一起所形成的。大部份大氣中的臭氧，不是集中在低氣層，而是集中在地球表面七至十五英哩高空的上氣層---稱之為同溫層或是臭氧層。臭氧的來源是在臭氧層中，當紫外線把雙原子的氧分子分開成兩個單原子，再分別和雙原子的氧分子結合成一個三個氧原子的臭氧。

上氣層的臭氧大部份是在陽光最強的地方，也就是在赤道上空形成。然後隨著全球氣流循環，流向南北兩極、臭氧在自然的大氣化學反應裡生成及摧毀，維持在一個動態且穩定的乎衡。單從幾個部分來看，平均說來：這少量的臭氧，幾百萬年來對陸地上的生命演化有著支持的作用。

呼吸氧氣的生命體，譬如說我們人類，在上氣層中薄薄的臭層裡是無法生存的。然而，臭氧層對地球上生命維持系統來說卻是相當關鍵的。臭氧是大氣中唯一能濾除陽光裡許多有害波長紫外線的氣體。臭氧吸收這些電磁波，並把它轉化成熱和化學能量。臭氧層被詩意地比喻成是地球的洋傘、隱形的屏障像擴散的外膜，形成「地球的氣息」功能上，好像是我們地球天然的濾光鏡。
參考資料: