オゾン水のオゾンは、作ったそばから少しずつ分解し、数分から数十分で大きく減っていきます。
半分に減るまでの時間は約20〜30分といわれますが、水温・pH・水質で大きく変わります。この記事では、研究でわかっている数字と、効果を活かすための使い方を整理します。
この記事でわかること
- オゾン水の「半減期」の意味と目安
- 水温・pH・水質で減り方が変わる理由
- 時間ごとの濃度の減り方（計算例の表）
- 作り置きせず、使う直前に作るべき理由
オゾン水は時間がたつと「ただの水」に戻る
オゾンは不安定な物質で、時間がたつと酸素に戻ります。東京都水道局も、オゾンは「最終的には酸素に戻ります」としています。
オゾン水の中でも、同じことが起こります。水に溶けたオゾンが減っていき、最後は酸素を少し含んだ水になります。
自己分解とは、ほかの物質を加えなくても、オゾンが自然にこわれて酸素に戻る反応のことです。オゾン水の濃度が下がる大きな理由が、この自己分解です。→ オゾン水とは？仕組み・効果・安全性をやさしく解説
半減期の目安は？数秒から数時間まで幅がある
半減期とは、濃度がはじめの半分に減るまでにかかる時間のことです。オゾン水の「持ち時間」を考えるときの目安になります。
宮崎県工業技術センターの研究者による資料では、オゾン水の半減期は約20〜30分といわれていると紹介されています。この資料は産業技術総合研究所のサイトで公開されています。
ただし、これはあくまで目安です。水の中のオゾンの半減期は、水質によって数秒から数時間まで変わります。これはスイスの研究者フォン・グンテン氏が2003年の総説で示したものです。
2022年のイギリスの研究では、水温18℃で水の種類による違いを比べています。水道水では半減期が約10分、ミネラルウォーターでは約39分でした。これは学術誌Environmentsに掲載されたものです。
水温・pH・水質で減り方が変わる
水温が高いほど早く減る
オゾンの自己分解は、水温が高いほど速く進みます。九州大学の研究グループは、水温3〜35℃、pH2〜9の範囲で分解の速さを測りました。
その結果をまとめた式は、水温が上がると分解が速くなる形になっています。これは1978年に化学工学論文集で発表されたものです。夏場や温かい水では、冬場より早く濃度が下がると考えておきましょう。
アルカリ性ほど早く減る
pHとは、水が酸性かアルカリ性かを示す数字のことです。7が中性で、数字が大きいほどアルカリ性になります。
先ほどの研究の式では、水酸化物イオンが多いほど分解が速くなります。つまり、アルカリ性に近い水ほど、オゾンは早く減ります。
水にまじっている物質でも変わる
水の中の有機物や金属などは、オゾンと反応してオゾンを使ってしまいます。そのため、汚れた水ほどオゾンは早く減ります。
一方で、水にふくまれる成分によっては、分解がゆっくりになる場合もあります。2022年の研究でミネラルウォーターの方が長持ちしたのは、その一例です。
時間ごとの濃度の減り方（計算例）
半減期がわかると、時間ごとにどれくらい残るかを計算できます。下の表は、はじめの濃度を100%としたときの計算例です。
| 経過時間 | 半減期10分の水 | 半減期20分の水 | 半減期30分の水 |
|---|---|---|---|
| 0分 | 100% | 100% | 100% |
| 5分 | 約71% | 約84% | 約89% |
| 10分 | 50% | 約71% | 約79% |
| 20分 | 25% | 50% | 約63% |
| 30分 | 約13% | 約35% | 50% |
| 60分 | 約2% | 約13% | 25% |
この表は、減り方が一定の割合で進むと仮定した計算です。実際の減り方は、水温や水質、容器の形などで変わります。
半減期10分の水では、1時間後にはほとんどオゾンが残りません。現場では、計算よりも実際に測った値を目安にしましょう。→ オゾン水の濃度の目安と測り方｜ppmの読み方
作り置きできない理由と、使う直前に作る運用
オゾン水は、時間とともに濃度が下がり続けます。そのため、ボトルに入れて保存しておくことはできません。
藤田医科大学も、オゾン水の研究発表の中で注意点を示しています。「オゾン水は保存が効かないので、用事調製の必要があります」としています。用事調製とは、使うときにその都度作ることです。
運用のポイントは、次の3つです。
- 使う場所で、使う直前に作る
- 使う前に濃度を測り、目標の濃度か確かめる
- 作ってから使い終わるまでの時間を決めておく
オゾン水の作り方によって、作れる濃度や量も変わります。導入前に、作り方の違いも知っておくと安心です。→ オゾン水の作り方｜ナノバブル式と溶解式の違い
よくある質問
Q. オゾン水は何分くらい効果がありますか？
A. 目安は数分から数十分です。
半減期は約20〜30分といわれますが、水道水では約10分という研究報告もあります。使う直前に作り、濃度を測ってから使いましょう。
Q. 冷たい水で作ると長持ちしますか？
A. 水温が低いほど分解はゆっくりになります。
研究でも、水温が高いほど分解が速くなることが示されています。ただし、水質の影響も大きいため、測って確かめることが大切です。
Q. 冷蔵庫に入れれば保存できますか？
A. 保存には向きません。
冷やしても分解は止まりません。大学の研究発表でも、オゾン水は使うときに作る必要があるとされています。
Q. においがしなくなったら、ただの水ですか？
A. においだけでは判断できません。
においは空気中に出たオゾンによるものです。水の中の濃度は、専用の測定器や試薬で確かめましょう。
Q. 時間がたったオゾン水は捨てるべきですか？
A. 目的の濃度を下回ったら、作り直しましょう。
オゾンは酸素に戻るため、時間がたつと殺菌や脱臭の力も弱まります。ふつうの水と同じように扱えます。
まとめ
オゾン水のオゾンは、時間とともに酸素に戻ります。半減期の目安は約20〜30分ですが、水道水では約10分という報告もあります。
減り方は、水温が高いほど、アルカリ性に近いほど、汚れが多いほど速くなります。表の計算例のように、1時間たつとかなり少なくなることもあります。
オゾン水は作り置きせず、使う場所で使う直前に作るのが基本です。濃度を測り、使う時間を決めておくと、安定して活用できます。
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