臭氧極易分解，很不穩定。它不溶於液態氧，四氯化碳等。有很強的氧化性，在常溫下可將銀氧化成氧化銀，將硫化鉛氧化成硫酸鉛。臭氧可是許多有機色素脫色，侵蝕橡膠，很容易氧化有機不飽和化合物。臭氧在冰中極為穩定，其半衰期為2000年。
臭氧主要存在於距地球表面20公裏的同溫層下部的臭氧層中。它吸收對人體有害的短波紫外線，防止其到達地球。
1785年，德國人在使用電機時，發現在電機放電時產生壹種異味。1840年法國科學家克裏斯蒂安·弗雷德日將它確定為臭氧。
在紫外線輻射下，通過電子放射或暴曬從雙原子氧氣可自然形成臭氧。工業上，用幹燥的空氣或氧氣，采用5~25kv的交流電壓進行無聲放電制取。另外，在低溫下電解稀硫酸，或將液體氧氣加熱都可制得臭氧。
臭氧可用於凈化空氣，漂白飲用水，殺菌，處理工業廢物和作為漂白劑。
在夏季，由於工業和汽車廢氣的影響，尤其在大城市周圍農林地區在地表臭氧會形成和聚集。地表臭氧對人體，尤其是對眼睛，呼吸道等有侵蝕和損害作用。地表臭氧也對農作物或森林有害。
臭氧的物理性質
性質 數據
分子量 47.99828
沸點?C -111.9
熔點℃ -193
臨界溫度?C -5
臨界壓力atm 92.3
等張比容（90.2K） 75.7
生成熱，KJ/mol -144
在水中的溶解度ml/100ml 49.4
愛恨交加說臭氧
大氣中臭氧層對地球生物的保護作用現已廣為人知——它吸收太陽釋放出來的絕大部分紫外線，使動植物免遭這種射線的危害。為了彌補日漸稀薄的臭氧層乃至臭氧層空洞，人們想盡壹切辦法，比如推廣使用無氟制冷劑，以減少氟利昂等物質對臭氧的破壞。世界上還為此專門設立國際保護臭氧層日。由此給人的印象似乎是受到保護的臭氧應該越多越好，其實不是這樣，如果大氣中的臭氧，尤其是地面附近的大氣中的臭氧聚集過多，對人類來說臭氧濃度過高反而是個禍害。
臭氧是地球大氣中壹種微量氣體，它是由於大氣中氧分子受太陽輻射分解成氧原子後，氧原子又與周圍的氧分子結合而形成的，含有3個氧原子。大氣中90％以上的臭氧存在於大氣層的上部或平流層，離地面有10～50千米，這才是需要人類保護的大氣臭氧層。還有少部分的臭氧分子徘徊在近地面，仍能對阻擋紫外線有壹定作用。但是，近年發現地面附近大氣中的臭氧濃度有快速增高的趨勢，就令人感到不妙了。
這些臭氧是從哪裏來冒出來的呢？同鉛汙染、硫化物等壹樣，它也是源於人類活動，汽車、燃料、石化等是臭氧的重要汙染源。在車水馬龍的街上行走，常常看到空氣略帶淺棕色，又有壹股辛辣刺激的氣味，這就是通常所稱的光化學煙霧。臭氧就是光化學煙霧的主要成分，它不是直接被排放的，而是轉化而成的，比如汽車排放的氮氧化物，只要在陽光輻射及適合的氣象條件下就可以生成臭氧。隨著汽車和工業排放的增加，地面臭氧汙染在歐洲、北美、日本以及我國的許多城市中成為普遍現象。根據專家目前所掌握的資料估計，到2005年，近地面大氣臭氧層將成為影響我國華北地區空氣質量的主要汙染物。
研究表明，空氣中臭氧濃度在0.012ppm水平時——這也是許多城市中典型的水平，能導致人皮膚刺癢，眼睛、鼻咽、呼吸道受刺激，肺功能受影響，引起咳嗽、氣短和胸痛等癥狀；空氣中臭氧水平提高到0.05ppm，入院就醫人數平均上升7％～10％。原因就在於，作為強氧化劑，臭氧幾乎能與任何生物組織反應。當臭氧被吸入呼吸道時，就會與呼吸道中的細胞、流體和組織很快反應，導致肺功能減弱和組織損傷。對那些患有氣喘病、肺氣腫和慢性支氣管炎的人來說，臭氧的危害更為明顯。
從臭氧的性質來看，它既可助人又會害人，它既是上天賜與人類的壹把保護傘，有時又像是壹劑猛烈的毒藥。目前，對於臭氧的正面作用以及人類應該采取哪些措施保護臭氧層，人們已達成***識並做了許多工作。但是，對於臭氧層的負面作用，人們雖然已有認識，但目前除了進行大氣監測和空氣汙染預報外，還沒有真正切實可行的方法加以解決。
臭氧消毒原理可以認為是壹種氧化反應。
（2）臭氧的發生及常用濃度
臭氧的半衰期僅為30-60min。由於它不穩定、易分解，無法作為壹般的產品貯存，因此需在現場制造。用空氣制成臭氧的濃度壹般為10-20mg/L，用氧氣制成臭氧的濃度為20-40mg/L。含有1%-4%（質量比）臭氧的空氣可用於水的消毒處理。
產生臭氧的方法是用幹燥空氣或幹燥氧氣作原料，通過放電法制得。另壹個生產的臭氧的方法是電解法，將水電解變成氧元素，然後使其中的自由氧變成臭氧。
使用電解系統生產臭氧的主要優點是：
① 沒有離子汙染；
② 待消毒處理的水是用來產生臭氧的原料，因此沒有來自系統外部的其他汙染；
③ 臭氧在處理過程中壹生成就被溶解，即可以用較少的設備進行臭氧處理。
若在加壓條件下，可生產出較高濃度的臭氧。
（3）殘留臭氧去除法
經臭氧消毒處理過的水在投入藥品生產前，應當將水中殘存（過剩）的臭氧去除掉，以免影響產品質量。臭氧的殘留量壹般應控制在低於0.0005-0.5mg/L的水平。從理論說，去除或降低臭氧殘留的方法有活性炭過濾、催化轉換、熱破壞、紫外線輻射等。然而在制藥工藝應用最廣的方法只是以催化分解為基礎的紫外線法。具體做法是在管道系統中的第壹個用水點前安裝壹個紫外殺菌器，當開始用水或生產前，先打開紫外燈即可。晚上或周末不生產時，則可將紫外燈關閉。壹般消除1mg/L臭氧殘留所需的紫外線照射量為90000?W·s/cm2。
（4）註意事項
臭氧最適用於水質及用水量比較穩定的系統，當其發生變化時應及時調整臭氧的用量。在實際生產中，及時進行調節有壹定的困難。
另壹個須考慮的問題是水中有機物的含量，當水的混濁度小於5mg/L時，對臭氧消毒滅菌的效果影響極微，混濁度增大，影響消毒效果。如果有機物含量很高時，臭氧的消耗量將會升高，其消毒能力則下降，因為臭氧將首先消耗在有機物上，而不是殺滅細菌方面。因此，國外制藥業在制藥用水系統中增加了總機碳（TOC）的監控項目。但糟糕的是，在受到嚴重有機物汙染的進水中用臭氧處理後，大的有機物分子會破裂成微生物新陳代謝的營養源，因此，在沒有維持管網臭氧濃度的情況下，反會使得粘泥增多，進而使水質惡化。
在許多方面，作為消毒劑的臭氧和氯氣，它們的優點是互補的。臭氧具有快速殺菌和滅活病毒的作用，對於除嗅、味和色度，壹般都有好的效果。氯氣則具有持久、靈活、可控制的殺菌作用，在管網系統中可連續使用。所以臭氧和氯氣結合起來使用，看來是水系統消毒最為理想的方式。
●臭氧的危害
低濃度的臭氧可消毒，但超標的臭氧則是個無形殺手！
▲ 它強烈刺激人的呼吸道，造成咽喉腫痛、胸悶咳嗽、引發支氣管炎 和肺氣腫；
▲ 臭氧會造成人的神經中毒，頭暈頭痛、視力下降、記憶力衰退；
▲ 臭氧會對人體皮膚中的維生素E起到破壞作用，致使人的皮膚起皺、 出現黑斑；
▲ 臭氧還會破壞人體的免疫機能，誘發淋巴細胞染色體病變，加速衰老， 致使孕婦生畸形兒；
▲ 而復印機墨粉發熱產生的臭氧及有機廢氣更是壹種強致癌物質，它會引發各類癌癥和心血管疾病。
因此，臭氧和有機廢氣所造成的危害必須引起人們的高度重視。
●臭氧簡介
臭氧又名三原子氧，俗稱“福氧、超氧、活氧”，分子式是 O3 。臭氧在常溫常壓下，呈淡藍色的氣體，伴有壹種自然清新味道，臭氧的穩定性極差，在常溫下可自行分解為氧氣，因此臭氧不能貯存，壹般現場生產，立即使用。臭氧是目前已知的壹種廣譜、高效、快速、安全、無二次汙染的殺菌氣體，可殺滅細菌芽胞、病毒、真菌等，並可破壞肉桿菌毒素。可殺滅附在水果、蔬菜、肉類等食物上的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、黃曲莓菌、鐮刀菌、冰島青黴菌、黑色變種芽胞、自然菌、淋球菌等，也可殺死甲、乙肝等傳染病毒，還可以去除果蔬殘留農藥及洗滌用品殘留物的毒性。其殺菌的機理是作用於細菌的細胞膜，使細胞膜構成受到損壞，導致新陳代謝的障礙抑制其生長，直至死亡；其殺滅病毒的機理是通過直接破壞其核糖核酸或脫氧核糖核酸來完成。其降解農藥的機理是通過直接破壞其化學鍵來實現。臭氧能殺死病毒細菌，而健康細胞具有強大的平衡系統，因而臭氧對健康細胞危害較小。
臭氧性質
壹、物理性質
在 常溫常壓下，較低濃度的臭氧是無色氣體，當濃度達到 15%時，呈現出淡藍色。臭氧可溶於水，在常溫常壓下臭氧在水中的溶解度比氧高約13倍，比空氣高25倍。但臭氧水溶液的穩定性受水中所含雜質的影響較大，特別是有金屬離子存在時，臭氧可迅速分解為氧，在純水中分解較慢。臭氧的密度是2.14g?l(0°C,0.1MP)，沸點是-111°C，熔點是-192°C。臭氧分子結構是不穩定的，它在水中比在空氣中更容易自行分解。臭氧的主要物理性質列於表1-1，臭氧在不同溫度下的水中溶解度列於表1-2。臭氧雖然在水中的溶解度比氧大10倍，但是在實用上它的溶解度甚小，因為他遵守亨利定律，其溶解度與體系中的分壓和總壓成比例。臭氧在空氣中的含量極低，故分壓也極低，那就會迫使水中臭氧從水和空氣的界面上逸出，使水中臭氧濃度總是處於不斷降低狀態。
二、化學性質
1. 臭氧很不穩定，在常溫下即可分解為氧氣。臭氧、氯和二氧化氫的氧化勢（還原電位）分別是2.07、1.36、1.28伏特，可見臭氧在處理水中是氧化力量最強的壹種。臭氧的氧化作用導致不飽和的有機分子的破裂。使臭氧分子結合在有機分子的雙鍵上，生成臭氧化物。臭氧化物的自發性分裂產生壹個羧基化合物和帶有酸性和堿性基的兩性離子，後者是不穩定的，可分解成酸和醛。其反應式為：
2O3 →3O2 ＋ 285kJ （ 1-2 ）
由於分解時放出大量熱量，故當其含量在 25 ％以上時，很容易爆炸。但壹般臭氧化空氣中臭氧的含量很難超過 10 ％，在臭氧用於飲用水處理的較長歷史過程中，還沒有壹例氧爆炸的事例。
含量為 1 ％以下的臭氧，在常溫常壓的空氣中分解半衰期為 16h 左右。隨著溫度的升高，分解速度加快，溫度超過 100℃ 時，分解非常劇烈，達到 270℃ 高溫時，可立即轉化為氧氣。臭氧在水中的分解速度比空氣中快的多。在含有雜質的水溶液中臭氧迅速回復到形成它的氧氣。如水中臭氧濃度為 6.25×10 -5 mol/L(3mg/l) 時，其半衰期為 5 ～ 30min ，但在純水中分解速度較慢，如在蒸餾水或自來水中的半衰期大約是 20min （ 20℃ ），然而在二次蒸餾水中，經過 85min 後臭氧分解只有 10 ％，若水溫接近 0℃ 時，臭氧會變得更加穩定。
2. 臭氧的氧化能力
臭氧得氧化能力極強，其氧化還原電位僅次於 F 2 ，在其應用中主要用這壹特性。
3. 臭氧的氧化反應
a 、與無機物的氧化反應
臭氧與亞鐵、Mn2+ 、硫化物、硫氰化物、氰化物、氯等均發生反應
b 、臭氧與有機物的反應
臭氧在水溶液中與有機物的反應極其復雜，
⑴ 臭氧與烯烴類化合物的反應 臭氧容易與具有雙鏈的烯烴化合物發生反應，反應的最終產物可能是單體的、聚合的、或交錯的臭氧化物的混合體。臭氧化物分解成醛和酸。
⑵ 臭氧和芳香族化合物的反應 臭氧和芳香族化合物的反應較慢，在系列苯＜萘＜菲＜嵌二萘＜蒽中，其反應速度常數逐漸增大。
⑶ 對核蛋白（氨基酸）系、有機氨也都發生反應
臭氧在下列混合物的氧化順序為
鏈烯烴＞胺＞酚＞多環芳香烴＞醇＞醛＞鏈烷烴
c 、臭氧的毒性和腐蝕性
臭氧屬於有害氣體，濃度為 6.25×10 -6 mol/L(0.3mg/m3 ) 時，對眼、鼻、喉有刺激的感覺；濃度 (6.25-62.5)×10 -5 mol/L(3 ～ 30mg/m3 ) 時，出現頭疼及呼吸器官局部麻痹等癥 ; 臭氧濃度為 3.125×10 -4 ～ 1.25×10 -3 mol/L(15 ～ 60mg/m 3 ) 時 , 則對人體有危害。其毒性還和接觸時間有關，例如長期接觸 1.748×10 -7 mol/L(4ppm) 以下的臭氧會引起永久性心臟障礙，但接觸 20ppm 以下的臭氧不超過 2h ，對人體無永久性危害。因此，臭氧濃度的允許值定為 4.46×10 -9 mol/L(0.1ppm)8h. 由於臭氧的臭味很濃，濃度為 4.46×10 -9 mol/L(0.1ppm) 時，人們就感覺到，因此，世界上使用臭氧已有壹百多年的歷史，至今也沒有發現壹例因臭氧中毒而導致死亡的報道。
臭氧具有很強的氧化性，除了金和鉑外，臭氧化空氣幾乎對所有的金屬都有腐蝕作用。鋁、鋅、鉛與臭氧接觸會被強烈氧化，但含鉻鐵合金基本上不受臭氧腐蝕。基於這壹點，生產上常使用含 25 ％ Cr 的鉻鐵合金（不銹鋼）來制造臭氧發生設備和加註設備中與臭氧直接接觸的部件。
臭氧對非金屬材料也有了強烈的腐蝕作用，即使在別處使用得相當穩定得聚氯乙烯塑料濾板等，在臭氧加註設備中使用不久便見疏松、開裂和穿孔。在臭氧發生設備和計量設備中，不能用普通橡膠作密封材料，必須采用耐腐蝕能力強的矽橡膠或耐酸橡膠等。
●臭氧主要功能
1 、食物凈化：
由表及裏的降解果蔬、糧食中殘留的化肥、農藥等有毒物質，清除肉、蛋中的抗生素、化學添加劑、激素等有害物質，殺滅海鮮中容易引起中毒的嗜鹽性菌，把住病從口入關。 （註意：臭氧可能不完全氧化農藥樂果，產生有劇毒的氧化樂果！）
2 、飲用水凈化：
自來水經臭氧處理後是壹種優質的生飲水。每升水只需通入 O3 2 分鐘即可去除水中的余氯，殺菌、消毒、去味、去除重金屬，防止致癌物質三氯甲烷的生成，增加水中含氧量，自制理想純凈的飲用水。
3 、消毒滅菌：
將清洗後的餐飲用具放入水中通入 O3 20 分鐘，可去除洗滌劑殘留物，殺滅細菌、病毒，替代電子消毒櫃，避免餐飲用具傳染疾病。還可對衣物、毛巾、抹布、襪子等進行水介質消毒、除味。
4 、空氣凈化：
將臭氧排氣管掛在 1.7 米以上高度，排放 O3 20--30 分鐘，即可有效去除室內煙塵或裝飾材料的異味，降塵滅菌，增加空氣含氧量，清新空氣，讓您在家中享受到雨後森林般清新的空氣（可用於家庭、辦公室、會議室、娛樂場所的除煙、除塵、消毒、去味）。
5 、果蔬保鮮、防黴：
家庭果蔬保鮮只需往袋裝果蔬中通入 O3 2 分鐘，可延長保鮮期 7 天，也可用於菜窖防黴、果蔬運輸。
6 、洗浴、美容、保健：
洗臭氧浴在國外已成為時尚，通過臭氧浴治療疾病已有多年歷史，這是 O3 的又壹神奇功效。經常洗臭氧浴能排除體內毒素，活化表皮細胞，消除痤瘡，美白皮膚，對風濕病、皮膚病、婦科病、糖尿病及灰指甲等有良好療效。
7 、養魚、澆花：
澆花、大棚蔬菜的噴灌，能避免蟲害，減少農藥使用量。
養魚、水產養殖， O3 進入水中釋放出初生態氧，消滅細菌、病毒，氧化雜質，防止水質腐壞變質，增加水中養份。
8 、除臭：
因臭氧有很強的氧化分解能力，可迅速而徹底的消除空氣中、水中的各種異味。
臭氧對人體有不良影響壹般是濃度過大或純度不夠所致。
臭氧對人體造成不良影響的事例，大多是將工業用的臭氧用於家庭，其濃度高於生活所用臭氧濃度的數十倍，有時甚至達到數百倍。濃度過大，對人體造成傷害。純度不夠，純屬技術問題；氮氧化物過高，對人體有嚴重傷害。
此外，家庭用的臭氧機，如果使用不當，也會出現不良的影響。例如，將噴射口直接對著口吹，以去除口臭；為了追求健康而讓嬰幼兒從鼻子吸進臭氧或整晚無端地持續噴射臭氧等。這就像醫生所開出的藥壹樣，如果服用次數與量錯誤，就會出現副作用而危害人體。臭氧也是如此，使用方法如果錯誤，也具有傷害健康的危險性。
高濃度臭氧的強大氧化力能刺激眼、鼻、喉嚨的粘膜，對支氣管及肺等呼吸系統造成影響。如前所述，超過壹定濃度時，會出現呼吸困難、肺水腫等各種自覺癥狀。
目前，國內尚未制訂關於臭氧的環境基準，不過，日本產業衛生學會的容許濃度為0.1ppm，美國也是0.1ppm,俄羅斯為0.1kg/m3（0.05ppm）。
自然界的臭氧濃度，在夏天天氣好的時候為0.001-0.003ppm,對身體好的森林浴、臭氧浴，大致為0.004-0.006ppm。
臭氧的殺菌、消毒、脫臭作用，在0.0004ppm的濃度時能夠奏效。
臭氧的特征就是其獨特的臭味，我們能夠感覺到異臭時的濃度大致為0.01-0.015ppm，大部分人對臭氧的臭味感覺不適的濃度為0.1ppm。日本產業衛生學會的許可基準與此濃度相同，如果是以凈化室內為目的，根本就不需要這麽高的濃度。