臭氧是强氧化剂,其杀菌灭藻的功能为大家所公认,然而近年来的研究和实际使用效果表明,它还能成为循环冷却水中可唯一使用的处理剂,既能防止金属的腐蚀又能防止水垢黏泥的沉积。臭氧在水中立即被还原,还原产物为氧和水的组成部分,不会对环境造成污染,这是任何其他化学处理方法所不能比拟的。在现场产生臭氧以后,通过接触器(混合器)进人冷却水系统,因此操作十分简便。使用臭氧处理以后,冷却水可以在高浓缩倍率下运行,实现节水和节能。
臭氧抑制金属腐蚀的机理与氧化性缓蚀剂相类似,在水中生成的活泼氧原子与金属阳极反应产物作用,生成覆盖于金属表面的氧化物膜。如在与碳钢反应时,与在阳极表面形成一层含Fe203的氧化物膜。经X-衍射检测分析,这种膜很薄,有磁性,但很致密a与金属结合非常牢固,能阻隔溶解氧与金属表面的接触,腐蚀速度极大地降低。臭氧处理过的水,水的pH值偏高,这也有利于腐蚀的抑制。臭氧的氧化性能Nr先它会氧化金属,它处于低浓度0时,水中的臭氧只能加快金属的氦化过程,随着水中臭氧到达金属表面数增加,其还原电位正移,还原反应的速率加大,其阴极还原反应的极化曲线Q与金M的阳极极化曲线A相交于钝化区,腐蚀速度急剧下降。有很多试验表明,臭氧作冷却水唯一的处理剂时,或水中保持的浓度较高时,或水的流速很高时,金属的腐蚀速度能保持在较低水平,其原因也就在这里。也有报道说,臭氧要和磁化装置或缓蚀剂结合使用可取得更好的效果。在刚开车时,依靠缓蚀剂等的作用,使金属生成保护膜,然后依靠臭氧来维持金属的钝化状态,这时臭氧的阴极还原电流K要等于阳极的钝化时的电流就足够了。大1文献报道中指出,水中只要有0.05mg/L的认浓度就能取得很好的使用效果是指正常状态使用的值。