我是Ms.Ｄ，水污染是地球主要問題之一，並且為世界死亡和疾病的主要黑手。開發中國家面臨著嚴峻的水污染問題，已開發國家亦然，例如，美國最新水質報告稱，受調查的溪流中的44%，湖泊中的64%，灣與江口的30%受到污染，而在印度每天約有580人死於水污染有關的疾病。

那台灣呢？根據環保署的資料，全台50條主要河川中，近四分之一的河段認定為中度及重度汙染，不宜飲用和灌溉，其中汙染程度最嚴重的是北港溪，近25%的河段都遭嚴重汙染，水污染是當務之急，而微氣泡將是解決方法之一。

微氣泡的發現Start!! ( 本篇實驗從此篇Free-Radical Generation from Collapsing Microbubbles in the Absence of a Dynamic Stimulus)

事前準備

（圖三）

（A）普通水箱。

（B）操作開始後的示意圖。

（C）微氣泡使水呈牛乳狀。

（D）在關閉設備約2分鐘後，由於微氣泡上升和坍塌，水又開始變得透明，關閉發生器後約5分鐘，水變得完全透明。

事實證明

三組測試：坍塌的微氣泡將產生自由基。

Test 1：由電子共振ESR（光譜）測試

（圖五）表明烷基是由污染物產生（光譜不穩定）

（圖六）含0.18 M硫酸的ESR光譜，產生微氣泡羥基自由基（光譜不穩定）

沒有微氣泡的情況下，DMPO（化合物）或添加硫酸都不會誘導自由基產生

Test 2：在四個階段過程中測試了微氣泡產生分解苯酚的能力

（圖7）加入酸類化合物到微氣泡水中，水中將跟污染有機物產生反應，產生更多自由基，並且是更強的氧化劑微氣泡，使得污水有機物可以得以分解

Test 3：在整個80分鐘的測試中，PFOA（化學物）的質量均保持不變，表明微氣泡坍塌不會導致“熱點”的產生。

實驗結果

在坍縮的微氣泡處的瞬時高密度離子描述了自由基產生的現象，並且周圍的離子可能會影響所產生的自由基的類型

（圖8）驗證微氣泡塌陷產生的自由基在有機化學物質分解中的應用。

污水（苯酚）通過微氣泡處理後，產生各類型羥基自由基，不會增加任何刺激性的副作用，對於微氣泡的未來實際應用將是重要的。
 

微氣泡水中小學堂

1. 正常的大氣泡在水面迅速上升和破裂，而微氣泡在水下較能長時間保持穩定，周圍氣體溶解逐漸減小其尺寸，最終消失
   
2. 自由基的產生是微氣泡在劇烈坍縮過程中引起的極高溫度而產生的
3. 坍塌微氣泡產生自由基的技術可用於廢水處理

參考資料

Free-Radical Generation from Collapsing Microbubbles in the Absence of a Dynamic Stimulus
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