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臭氧机的应用主要是灭菌消毒。这主要是因为臭氧有强的氧化能力，臭氧在一定浓度下能与细菌、病毒、病原体等微生物产生生化反应。臭氧具有很高的能量，在常温、常压下很快自行分解为氧（O2）和单个氧原子（O），单个氧原子具有很强的活性，对细菌、病毒、病原体等微生物具有较强的氧化作用。 国际卫生组织对其灭菌功效曾归纳比较，臭氧与其它杀菌剂对大肠杆菌的杀灭效果依次为：臭氧（O3） ， 次氯酸（HClO） ，二氧化氯（ClO2）， 银离子（Ag+） ， 次氯酸根（ClO） ， 高铁酸盐（Fe3+） ， 氯胺（NHCl3）。