隨著農業(yè)生產的發(fā)展和科學技術的進步,農藥在保護農作物,防治病蟲害改善人類生存環(huán)境,控制疾病等方面正發(fā)揮著越來越重要的作用,由于大量農藥的使用,農作物中不可避免地存在農藥殘留,其中尤其是蔬菜,水果中的農藥殘留格外引人注目,因為它們與人們的日常生活,身體健康直接相關,為了防農藥食品中毒事件的發(fā)生,為了使廣大公民能更好的生活在這個污染日益嚴重的地球上,迫切需要對蔬菜,水果中的農藥殘留進行快速有效的處理。
為了盡可能地降低蔬菜水果中的農藥殘留,人們進行了許多嘗試,傳統(tǒng)的方法用水浸泡,日曬,加熱,清洗等,因一般農藥具有難以降解性,不溶于水,熱穩(wěn)定性和內吸性,這些方法一般不理想,臭氧具有極強的氧化能力,它的氧化還原電位是2,0臭氧發(fā)生器7V,僅次于氟,居于第二位,可以將大多數(shù)單質和化合物氧化到它們最高價,對于有機物強烈的氧化分解作用,而且不產生二次污染,對人體無害,臭氧與硫氰化物,氰化物反應最終生成二氧化碳和氮,常用農藥大多數(shù)是有機磷農藥,臭氧與有機磷農藥反應最后生成相應的酸類,醇類,胺類或相應的氧化物等低分子化合物,如二硫氮磷酸酯類農藥馬拉硫磷,分子式為C10H19O6PS2,化學名是羧酸乙酯基乙基丁二甲基二硫氮磷酸酯,與臭氧反應最后可生成硫酸,磷酸,二氧化碳和水,或生成磷,硫,碳的氧化物和水,即可使農藥將解成為無毒無害的小分子物質。
PEM低壓電解法臭氧技術的原理:。
直流電解法臭氧技術的原理是：當直流電導通固態(tài)離子交換膜的正負兩極時, 臭氧水在特殊的陽極溶液界面上以質子交換的形式被分離為氫元素和氧元素,氫元素透過離子交換膜時進行能量交換,在陰極形成氫（H2）,從溶液界面上直接。
被排放,氧分子在陽極介面上因高密度電流產生的電子激發(fā)而獲得能量,并聚合成臭氧。
20世紀80年代以前,電解法是采取往電解槽中填加酸鹽類電解質進行離子交換的,電解面積小,臭氧產量少,運行費用很高,因此傳統(tǒng)電解法臭氧技術的應用受到很大限制,固體聚合物電解質膜（PolymerElectrolysisMembrane,簡稱PEM）的發(fā)展和應用,徹底改變了電解法制取臭氧的種種弊端,而且展現(xiàn)了一些其它方法所沒有的優(yōu)勢,已經成為臭氧技術發(fā)展的新趨勢。
PEM低壓電解臭氧技術的優(yōu)勢:。
稱量罩
1,PEM電解槽的結構。
PEM技術可以追溯到1958年代的航天領域,目的是為了替代液體燃料電池而設計的,圖4是我國金華市儀器廠生產的PEM低壓電解臭氧設備的結構圖,在電解槽里,最中間的是固體電解質聚合膜,膜兩邊分別是多孔的陽極和多孔的陰極,純水從兩邊進入陽極水箱和陰極水箱,電解后含臭氧和氧氣的水從陽極流出,含氫的水從陰極流出,圖中顯示,陽極采用高科技的貴重金屬—薄膜鈦合金材料制作,化學穩(wěn)定性好,活性很高,陰極是由耐腐蝕的不銹鋼材料制作,膜材料和電極板均呈微孔結構,使氫離子/質子可以快速透過多孔膜,實現(xiàn)陽極交換,電解質聚合膜的另一個重要作用是將電解產物分割開來,使氧原子在陽極的聚集度大大增加,進而提高臭氧的濃度。
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