水中余臭氧濃度保持在0.1~0.5mg/L作用5~10min可達消毒目的。臭氧水消毒滅菌是急速的,消毒作用在瞬間發生。清水中臭氧濃度一旦達到,在0.5~1分鐘內就細菌,在濃度達4mg/L,在1分鐘內乙毒滅活率為100%。20℃條件下,水中臭氧濃度達0.43mg/L時,可將大腸100%殺滅,10℃時僅需0.36mg/L即可全部殺滅。臭氧濃度為0.25~38mg/L時,僅需幾秒或幾分鐘完全滅活甲型病毒(HAV)。
1868 年霍爾曼( Hollman )研究了臭氧的熱化學特性。把不同的氣體( H2 和 C2H2 )在純氧氣體中燃燒時所釋放出的熱,與同一氣體在臭氧氣體中燃燒時所產生的熱量相比較,發現有臭氧存在時釋放的熱量總要大一些。由于知道 O3 /O2 混合氣體濃度( 1 %~ 2 %質量)以及臭氧存在時放出的熱量,就能計算出每克臭氧變成氧氣所放出的熱量。
他求出分解臭氧產生 17.064kcal/mol(1kcal=4.18kJ ,下同 ) 。這大約是目前采用值的一半。此后 1876 年伯塞樂測定得出值為29.6kcal/mol 。 1908 年楊( Jahn )求出的值為 34.0kcal/mol 。由于臭氧是一種吸熱化合物,使人們試圖用熱工藝來設計臭氧發生器,但這一設想由于臭氧在高溫下快速分解而告失敗。氣態臭氧的自然分解在室溫下需要數小時,然而當臭氧溶于水時將以較快速度分解,分解時間一般以分鐘計。在水中臭氧的穩定性受水質的影響很大。蒸餾水中臭氧的半衰期大約為 25min ,但在二次蒸餾水中,即使在 20℃ 下,經過 80min 也只有 10 %的臭氧分解,若在水溫接近 0℃ 臭氧變得很穩定。
臭氧與無機物反應
除鉑、金、銥、氟以外,臭氧幾乎可與元素周期表中的所有元素反應。臭氧可與K、Na反應生成氧化物或過氧化物,在臭氧化物中的陰離子O3實質上是游離基。臭氧可以將過渡金屬元素氧化到較高或氧化態,形成更難溶的氧化物,人們常利用此性質把污水中Fe2 、Mn2 及Pb、Ag、Cd、 Hg、Ni等重金屬離子除去。此外,可燃物在臭氧中燃燒比在氧氣中燃燒更加猛烈,可獲得更高的溫度。