臭氧广泛存在于自然界中，雷雨过后的空气有一种“清新”的感觉，是因为空中放电产生臭氧，消灭了空气中的细菌和微生物，净化了空气。

    臭氧是氧的同素异形体，由三个氧原子构成，分子式O3，又名三子氧。臭氧的消毒原理：臭氧在常温、常压下分子结构极不稳定，根据能量最低原理，很快自行分解成稳态的氧分子O2和新生态氧原子［O］，后者对细菌有极强氧化作用，臭氧氧化分解了细菌内部氧化糖所必须的酶，从而破坏其细胞膜，将其杀死。多余新生态氧原子［O］也会自动合成稳态的氧分子O2，不存在任何有毒残留物，故可称无污染消毒剂。

 

1臭氧特性

    臭氧分子量47.9982（≈48），在常温下为蓝色气体，有类似鱼腥的气味。

1.1臭氧的理化特性

    臭氧密度为1.658(空气=1)。臭氧气体经冷处理后可呈液状，其液体密度为1.71，沸点为-112.3℃,在水中溶解度比氧高，但因分压较低，故在平时使用温度与压力下，只能得到每升数毫克的溶液，含臭氧的溶液，温热时会爆炸。臭氧的稳定性极差，在常温下可自行分解为氧，在270℃高温下可立即转化为氧。1%水溶液在常温大气中半衰期为16分钟，所以臭氧不能像其它工业气体一样可以用瓶贮存，一般为现场生产，立即使用。同时，在冷水中的溶解度比氧气约大 10倍。[separator] 

    空气中含有 0.02ppm左右的臭氧。一般情况下，空气中 1ppm臭氧可取2.14mg/m 3 ，水中1ppm臭氧为1mg/L。

1.2臭氧消毒灭菌特点

    (1)杀菌能力强，臭氧杀菌能力与过氧乙酸相当，高于其它消毒剂。

    (2)广谱性，适合多种致病微生物，对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌及甲乙型肝炎病毒、真菌等多种微生物均有很好的杀灭作用。

    (3)较高的扩散性，臭氧为气体，扩散性好，无死角，浓度分布均匀。

    (4)原料易得，臭氧制备是利用我们周围的大气制取，不需储藏设施。

    (5)环保性，臭氧能快速分解成氧气和单原子氧，单原子氧又可自身结合成氧分子，故没有二次污染的问题。被公认为是绿色消毒剂。

　　另外，在我国卫生部1991年颁布的“消毒技术规范”中。对臭氧的杀菌作用，使用范围及使用方法都有明确的规定。其中对臭氧的杀菌作用作了明确的肯定：臭氧是一种广谱杀菌剂，可杀灭细菌繁体和芽孢，病毒、真菌等，可破坏肉毒杆菌毒素。臭氧在水中的杀菌速度比氯快。这些都是我国的相关法规，充分说明了臭氧灭菌的原理和特点，它即是制药厂选用臭氧灭菌工艺的依据。

1.3毒性

    空气中臭氧浓度达0.01-0.02mg/L时即可嗅知；浓度达到1.0mg/L时，可引起呼吸加速、变、胸闷等症状；在2.5-5mg/L时，可引起脉搏加速，疲倦、头痛，停留１小时可发生肺气肿，作业现场空气中容许的阀限值为0.2mg/m3.

    因此学术上认为：臭氧浓度在 0.02ppm时，嗅觉敏锐者能感觉到，称“感觉临界点”；0.15ppm时，一般人能嗅出，称“嗅觉临界值”（亦为卫生标准点）；1-10ppm为“刺激范围”；10ppm以上为“中毒范围”。 长期呼吸 >0.1ppm臭氧，对人体有害。

1.4不稳定

    臭氧不稳定，在高温时会迅速分解，在常温下会缓慢分解为氧气，在1%的臭氧水溶液中半衰期约16分钟，在空气中的半衰期约25分钟。

1.5氧化性

    臭氧是比氧气更强的氧化剂 ，且可以在较低温度下进行氧化。所以，臭氧的一切应用（消毒、灭菌、水净化、漂白、作氧化剂等）本质上都是利用其强氧化能力。由上可知，臭氧的强氧化性、常温作用性，特别是其“工作”后能还原为氧气，是其应用经久不衰，备受人类青脒的三大原因。 此外，臭氧与水同存时为强烈漂白剂 ，其作用比氯气、双氧水、二氧化硫快得多。

 

2臭氧发展进程

    空气中也存在微量臭氧（含量为0.01～0.04ppm），瀑布区、海边、森林区含量最多，产生的方式是太阳光的紫外线被小水滴聚光后，将水滴内的氧气反应变为臭氧。尤其在下雨天打雷时，闪电会产生大量臭氧。空气中这些微量臭氧有效抑制了自然界中细菌、霉菌的异常繁殖而保持生态平衡。

    1785年，德国人在使用电机时，发现在电机放电时产生一种异味。1840年德国科学家舒贝因（Schonbein）将此异味确定为O3，而命名为OZONE（臭氧）。自此以后，欧洲的科学家率先开始研究臭氧的特性和功用，发现广谱的灭菌效果后，开始工业生产应用，其中瑞典一家牛肉公司用于臭氧对牛肉存储的保鲜，自1870年开始，一直沿用至今。

    在19世纪，人们就认识到了臭氧的强氧化作用，发现臭氧对木材、稻草、淀粉、植物色素、天然橡胶、脂肪、动植物油与酒精等物质都有氧化作用。1873年，欧洲将臭氧在食糖精制和亚麻漂白方面投入使用。一百多年来臭氧应用已深入到多个领域，对人类的生产技术发展做出了重大贡献。臭氧应用按用途分为水质处理、化学氧化、食品加工保鲜和医疗四个领域，各个领域的应用研究与设备开发都已达到相当高的水平。世界已经形成了独立的臭氧技术产业和部门，1973年建立的国际臭氧协会（IOA）设在加拿大。该协会每两年一次举办国际会议交流各国发展臭氧技术的论文、报告，发达国家都普遍建立了IOA地区性组织，进行学术交流。

    二战以后，国际上臭氧应用技术获到了长足发展。首先，1902年，德国帕德博恩建立了第一座用臭氧处理水质的大规模水厂，开创了臭氧水处理的先河，现在世界上已有数千座臭氧水厂。欧美、日本、加拿大等国家的自来水厂应用臭氧已达到普及程度，使用臭氧取代氯消毒净化的自来水，可供直接生饮。矿泉水、纯净水厂家几乎都装备了臭氧设备。美国七十年代初开始利用臭氧处理生活污水，主要是为了灭菌消毒、去除污染物、脱色等达到排放标准。日本则在缺水地区将污水用臭氧处理后作为中水使用。美、日、德、法等国家近年来都建立了大规模的臭氧污水处理厂。其次，工业应用臭氧也已非常普遍，主要用于化工、石油、造纸、纺织和制药、香料工业。二战后，欧美、日在食品果品、蔬菜保鲜中将臭氧运用到储存、制造、运输等各个环节。在医疗方面，二战时日本就利用臭氧进行人体理疗，俄罗斯则用强气（臭氧化空气）强化体育运动员体质。目前，国际上在医疗方面已有多种用途：如病房、手术室的空气消毒，利用臭氧水进行医用器械消毒，采用臭氧进行牙科疾病治疗（口腔手术及保持口腔无菌），采用臭氧与放射理疗结合治疗癌症，喝臭氧水治疗妇女病，注射臭氧气体治疗瘘痔、静脉曲张等。在保健方面，日本、台湾流行吸强气（含低浓度臭氧的空气）以强身，用臭氧水淋浴身体杀体菌和美容。现在流行的高科技美容，事实上就是应用臭氧美容。而重大国际比赛游泳池、跳水池也都采用臭氧杀菌消毒以保障运动员的身体健康。

    科学研究发现，臭氧分子极不稳定，能分解产生氧化能力极强的单原子氧（O）和羟基（OH），迅速破坏细菌、病毒等微生物的内部结构，对各种致病微生物有极强的杀灭作用！臭氧杀菌效果比氯好得多，杀菌速度比氯快200～3000倍以上，能自分解成氧气，不会残留有害物而造成二次污染。

    臭氧在我国运用得比较慢，主要是矿泉水、纯净水等直饮水生产企业、及一些高档住宅小区分质供水优先采用臭氧发生器进行水处理消毒杀菌等！随着人们对臭氧知识了解的不断深入，臭氧发生器高效率低成本的广谱杀菌消毒功能已经开始逐渐得到广泛应用，现在我国部分食品工业、制药厂家已经开始使用臭氧机对生产线及产品进行高效快速消毒杀菌保鲜处理，同时对生产车间进行严格的空气消毒；医疗部门也开始将臭氧引用到人体某些疾病的预防和治疗；医院开始采用臭氧机对排污水进行消毒处理后再排放；城市污水处理系统工程也已经开始使用大型臭氧发生器进行杀菌消毒除味脱色处理；水果蔬菜残余农药的分解消毒及保鲜处理等等。