臭氧食具消毒柜的臭氧浓度控制

　　1　臭氧食具消毒柜的工作原理

　　臭氧消毒柜是利用臭氧作为杀菌气体,对食(饮)具进行消毒处理的家用电器。

　　1.1　臭氧的生成

　　在臭氧发生器放电管(又称臭氧管)的两极间建立高压电场,极间空气中自然存在的离子,从电场中获得能量而被激发,在激烈运动中与空气中的中性分子非弹性碰撞,并进行能量交换,使气体分子最外层轨道上的电子得到能量而摆脱原子核的引力,成为自由电子。失去电子的气体分子成为正离子。自由电子在电场中与其它气体分子碰撞时被俘获而结合成负离子。这便是气体电离过程。

　　由于空气中氧的电子亲合力(俘获自由电子的能力)E0=1.13～1.47电子伏,远大于氮的电子亲合力E0≤0.05电子伏,因此,自由电子大部分被氧俘获,当电场相对较弱时,电子动能较小,而生成负氧离子(),其过程可表示为:

　　e—为自由电子;M—为任何第三种能量传递体。对生物具有良好的生物和生理效应,据此,制成负氧离子发生器。

　　进一步提高放电管极间电压,当电场足够强时,自由电子具有更大的动能,在第三种能量传递体存在的条件下,便能激励产生臭氧(O3),其反应为:

　　1.2　臭氧的理化特性

　　臭氧是氧的同素异形体,具有独特的理化特性,使其成为广谱、高效杀菌剂。主要理化特性可归纳为以下几点:

　　①O3是强氧化剂,对有机物,一般橡胶制品、活泼金属制品等有很强的氧化作用,抑菌灭菌能力强。

　　②O3很不稳定,易分解成O2,在空气中其半衰期约为30min。用于食具消毒,食具上绝对不残留二次污染物质。

　　③易溶于水,在常温和标准大气压下,O3在水中的溶解度是O2的13倍。溶于水具有极强的杀菌能力。

　　④O3比空气重,是空气的1.658倍。

　　O3是有色有味气体,自然条件下呈淡蓝色,有腥臭味,故称臭氧。

　　1.3　消毒机理及消毒效果

　　臭氧消毒是以物理方法产生一定浓度的臭氧气体,依赖生物化学反应杀灭致病微生物。

　　研究表明,O3杀灭细菌、芽孢、霉菌类微生物的作用机理是O3导致其生物化学损伤。首先损伤细胞膜,使细胞内核酸、蛋白质等渗漏,并使维持细胞基础代谢及其重要合成物质——酶失去活性,导致其新陈代谢障碍,O3还能破坏细胞内遗传物质,直至将其杀灭。O3对病毒的杀灭作用机理,一般认为是O3直接破坏其核糖核酸(RNA)或脱氧核糖核酸(DNA)物质而将其杀灭。

　　臭氧消毒为气相消毒,与直线照射的紫外线消毒相比,不存在“阴影区”或消毒死角,用于食具消毒效果好。不耐高温的塑料食(饮)具,应采用O3消毒。为达到预期的消毒效果,消毒柜内密闭空间需保持一定的O3体积浓度(或质量浓度)及消毒持续时间。因为O3分子接触细菌,才能杀菌,不仅需要一定的浓度,还需要足够的使O3分子充分扩散的时间,消毒过程具有累积性。O3的杀菌能力还与湿度、温度及压力等空气状态参数有关。