臭氧分解化學(xué)

溶解的臭氧的穩(wěn)定性容易受pH，紫外線，臭氧濃度和自由基清除劑濃度的影響。在過量自由基清除劑存在下測量的分解速率（脂族和芳族）可以防止二次反應(yīng)，這是通過偽一級(jí)動(dòng)力學(xué)表示的。臭氧分解在鏈過程中發(fā)生，其可以由下面的圖1中所示的反應(yīng)表示（基于Staehelin等人，Tomiyasu等人的兩個(gè) 很重要的模型），包括引發(fā)步驟，傳播步驟和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)步驟的中斷。 。

圖1

 

自由基反應(yīng)的引發(fā)劑，促進(jìn)劑和抑制劑。

存在多種能夠引發(fā)，促進(jìn)或抑制鏈反應(yīng)過程的化合物，這些化合物將在下面討論。圖2顯示了這些化合物在臭氧鏈反應(yīng)中的作用。
 

圖2

自由基反應(yīng)的引發(fā)劑是能夠從臭氧分子誘導(dǎo)形成超氧離子O2的那些化合物。這些是無機(jī)化合物（羥基離子OH-，氫過氧化物離子HO2 - 和一些陽離子），有機(jī)化合物（乙醛酸，甲酸，腐殖質(zhì)......）和253.7 nm的紫外線輻射。

自由基反應(yīng)的促進(jìn)劑都是能夠再生O 2的有機(jī)和無機(jī)分子

- 來自羥基的超氧化物（可以促進(jìn)臭氧分解）陰離子。也是有機(jī)物的常見促進(jìn)劑包括芳基，甲酸，乙醛酸，伯醇和腐殖酸。在無機(jī)化合物中，磷酸鹽物種值得特別提及。

自由基反應(yīng)的抑制劑是能夠消耗OH自由基而不再生超氧陰離子O 2 - 的化合物。一些更常見的抑制劑包括碳酸氫根和碳酸根離子，烷基和叔醇（例如叔丁醇）。