臭氧,又称超氧或强氧,分子符号O3,英文名ozone;当它的浓度高时,它是浅蓝色的。人类发现臭氧至今已有200多年,最早是在1785年。德国人范·马鲁姆发现,雷雨过后,空气特别清新。因为它独特的草味,他知道它的存在。到1840年,德国人朔尔拜因以臭氧命名。“臭氧”是指新鲜空气。荷马在《敖德萨》中写道:“暴风雨来临时,电闪雷鸣,空气中弥漫着硫磺。”他指的是风暴产生的强烈气味,这种气味后来被称为臭氧气体。自臭氧被发现以来,欧洲的科学家率先研究了臭氧的特性和功能,并在发现其广谱杀菌作用后,开始了工业化生产和应用。其中,一家瑞典牛肉公司使用臭氧来保持牛肉新鲜,这种方法从1870年就开始使用了。
19世纪,人们认识到臭氧的强氧化作用,发现臭氧对木材、秸秆、淀粉、植物色素、天然橡胶、脂肪、动植物油、酒精等都有氧化作用。1868年,德格贝斯获得了第一项臭氧应用技术专利,利用臭氧将煤焦油混合物氧化成适合涂料和油漆的产品。1873年,欧洲将臭氧用于制糖和亚麻漂白。一百多年来,臭氧的应用已经渗透到许多领域,为人类生产技术的发展做出了巨大贡献。臭氧的应用根据用途分为四个领域:水质处理、化学氧化、食品加工和保鲜、医疗。各个领域的应用研究和设备开发都达到了相当高的水平。世界上已经形成了独立的臭氧技术产业和部门,1973年成立的国际臭氧协会(IOA)就设在加拿大。该协会每两年召开一次国际会议,交流各国臭氧技术发展的论文和报告,发达国家普遍建立了IOA地区组织进行学术交流。
第二次世界大战后,国际臭氧应用技术取得了很大进展。首先,1902年,德国帕德博恩建立了第一座大型臭氧水处理厂,开创了臭氧水处理的先河。现在,全球有数千座臭氧水厂,欧美、日本、加拿大等国家的自来水厂应用臭氧已达到普及水平。几乎所有的矿泉水和纯净水生产厂家都配备了臭氧设备。20世纪70年代初,美国开始使用臭氧处理生活污水,主要目的是杀菌、去除污染物、脱色等,以达到排放标准。在日本,污水经过臭氧处理,在缺水地区用作再生水。近年来,美国、日本、德国、法国等国家都建立了大型臭氧污水处理厂。其次,臭氧的工业应用也很普遍,主要用于化工、石油、造纸、纺织、制药和香料行业。食品工业的应用更加普及。1904年,欧洲使用臭氧来保存牛奶、肉制品、奶酪、蛋白质和其他食物。20世纪30年代末,美国80%的冷冻卵子库安装了臭氧发生器。第二次世界大战后,欧洲、美国和日本在食品、水果和蔬菜的储存、制造和运输中使用臭氧。在医疗方面,臭氧在日本二战时用于理疗,在俄罗斯则用于运动人士。目前国际上有很多医学应用,如病房和手术室的空气消毒、臭氧水对医疗器械的消毒、臭氧治疗牙病(口腔手术和保持口腔无菌)、臭氧和放疗治疗癌症、臭氧水治疗妇科疾病、臭氧气体注射治疗瘘管和静脉曲张等。在保健方面,日本和台湾省流行吸收强空气(臭氧浓度低的空气)强身健体,用臭氧水淋浴杀菌美容美体。现在流行的高科技美容其实就是臭氧的应用。
臭氧消毒技术是近年来引入食品加工行业的一项新的卫生消毒技术。随着人们对它认识的深入,它逐渐被越来越多的应用。臭氧和臭氧水的消毒特性使其在某些食品生产环节具有替代现有紫外线和化学消毒方法的优势。还可以解决一些食物无法加热杀菌的问题,同时降低能耗。