臭氧浓度单位及表示方法

近年来我国臭氧产业发展迅速，产品种类繁多，有些产品表达浓度的单位使用混乱，容易被人误解。  

5.1 气体中臭氧浓度表示方法  

一种是以单位体积内所含臭氧的质量数表示，常用的单位有 mg/L 、 mg/m 3 、 μg/m 3 简称质量浓度，它们的关系是： 1mg/L = 10 3 mg/m 3 = 10 6 μg/m 3  
 
我国各种标准均采用质量浓度。  
 
另一种用 ppm 或 ppb 作为浓度单位，称为体积浓度。 ppm （ parts per million ）单位是指在 100 万气体体积中含有臭氧的体积数，在美国、日本等国家习惯使用体积浓度。 1ppm = 10 3 ppb  

 但是 ppb （ parts per million ）的含义不明确。在美国和法国，“ billion ”的意义为十亿（ 10 9 ）， ppb 意味着十亿分之一（ 10 -9 ）；而在英国和德国，“ billion ”为万亿（ 10 12 ）， ppb 意味着万亿分之一（ 10 -12 ）。因此，这是一种容易混淆的表达方式。国际纯粹化学与应用化学协会与 1971 年 7 月作出“不宜采用”的决定。  
 
在我国 ppb 一般指 10 -9 。  
也有用体积百分比 % （ vol ）和 pphm 来表示体积浓度的，它们的关系式是  
1% （ vol ） = 10 4 ppm = 10 6 pphm = 10 7 ppb  

两种单位可用下面公式换算：  
X （ ppm ） =40x/3x ?A （ mg/m 3 ）或 A=3x/40x ?X  
式中： A ——以 mg/m 3 表示的臭氧浓度  
X ——以 ppm 表示的臭氧浓度  
M ——气体的摩尔量（臭氧为 48 ）  
22.4 —— NPT （标准状态， 273K ， 101.3kPa ，即 0 ℃， 760mmHg ）的气体摩尔体积  
例如，大气中的臭氧含量为 1ppm ，则用 mg/m 3 表示。  
A= 40x/3x?X =40x/3x =2.14 （ mg/m 3 ）。  

在美国、日本和国际全球检测系统内的标准状态是指 298K （ 25 ℃）和 101.3kPa （ 760mmHg ）这时的气体体积为 24.45L/mol ，这样  
1ppm = 1.963mg/m 3 。  
 
还有一种用重量百分比来表示臭氧的浓度。一般用 % （ wt ）表示， % （ wt ）的含义是：臭氧的质量 / 含有臭氧气体的质量× 100% 。  

这样，在标准状态下  
1ppm = 2.14mg/m 3 = 1.66 × 10 -4 % （ wt ）  
1% （ wt ）（空气中） = 12.93g/m 3 = 6042ppm  
1% （ wt ）（氧气中） =14.3g/m 3 = 6682ppm  
空气密度为 1293g/m 3 ，氧气密度为 1430g/m 3 。  

5.2 表示水中溶存臭氧的单位有 mg/l 、 g/m 3 和 ppm （ wt ）  
mg/L ——其含义是臭氧的质量（ mg ） / 含有臭氧水的容积（ m 3 ）  
g/m3 ——是臭氧的质量（ mg ） / 含有臭氧水的容积（ m 3 ）  
ppm ——是臭氧的质量 / 含有臭氧水的质量× 10 6  
1mf/l = 1g/m 3 = 1ppm