由于在實(shí)踐中要產(chǎn)生一種光，其波長短到足以使氧產(chǎn)生臭氧同時又無光解臭氧的更長波長的光產(chǎn)生，為做到這一點(diǎn)即使不是不可能的，那也是很難的。這時觀測到的生產(chǎn)臭氧的量子產(chǎn)額，在生產(chǎn)量和光解量之間將取得平衡。自然，這種平衡是根據(jù)存在的“產(chǎn)生臭氧”的波長與“消耗臭氧”的波長的比值來決定的。平衡也依其他惰性氣體不同影響。用一只185nm波長的低壓汞燈，在總壓力一大氣壓及氧壓0.25大氣壓下照射，測得的輻射法臭氧生成相對產(chǎn)率為

添加的氣體             CO₂     N₂     A_r      N_e

相對臭氧產(chǎn)率           1.0      0.8     0.7     0.5

在康拉德-漢諾威阿公司（Canrad-Hanovia Inc）進(jìn)行的試驗(yàn)，使用10W和20W低壓汞燈，利用干燥空氣，在25℃下以150ft/min（45.7m/min）線速度沿汞燈平行方向流動時，給出觀測量子產(chǎn)額為0.5。這些燈在與臭氧形成有關(guān)的區(qū)域內(nèi)只產(chǎn)生兩道光譜線；一道在187nm處，它為氧吸收并導(dǎo)致臭氧產(chǎn)生；而另一道在254nm處，它被臭氧吸收并使之光解。

這兩道光譜射線的相對強(qiáng)度是汞燈光譜中所*的，盡管通過壁面材料和燈內(nèi)惰性氣體的選擇能多少改善一下185nm與254nm輻射的比值，但這種變化絕不能大到使空氣中產(chǎn)生量子產(chǎn)額明顯偏離開0.5的程度。

在實(shí)際條件下，有關(guān)量子產(chǎn)額的資料能幫助我們計(jì)算出用紫外燈輻射法可獲得的臭氧量。如量子產(chǎn)額取0.5（當(dāng)用低壓泵燈做輻射源時它是合適的）。這意味著為產(chǎn)生一個純臭氧分子需要兩個波長為185nm的光子。

在波長185nm處一個光子的能量為

E=hv=hc/l       （1-13）

式中h——普朗克（Planck）常數(shù)，6.63×10^-27；

C ——光速，3×10¹⁰cm/s

L ——波長，185nm或1.85×10^-7cm；

E——（6.63×10^-27）×（3×10¹⁰）/（1.85×10^-7）=1.1×10^-11erg（1erg=10^-7J）。

1W（10⁷erg/s）185nm紫外光中每秒的光子數(shù)為10⁷/（1.1×10^-11），即0.91×10¹⁸個光子/s。由于量子產(chǎn)額為0.5，每產(chǎn)生一個臭氧分子需要兩個光子。所以，從1W的185nm輻射中每秒所產(chǎn)生的臭氧分了的數(shù)量為0.91×10¹⁸/s，即4.5×10¹⁷個O₃/s。

1mol臭氧中含有6.02×10²³個氣體分子（阿佛加得羅常數(shù)），故每秒4.5×10¹⁷個O₃分子相當(dāng)于4.5×10¹⁷/6.02×10²³，即7.5×10^-7mol臭氧。由于臭氧分子量為48，該值又相當(dāng)于（7.5×10^-7）×48，或產(chǎn)生3.6×10^-5g臭氧。此每W·s的臭氧產(chǎn)量又相當(dāng)于每W·h產(chǎn)0.13g臭氧，或每kW·h產(chǎn)生130g臭氧。

必須提起，此處130gO₃/（kW·h）的數(shù)字是185nm和紫外光的實(shí)際kW·h數(shù)，而不是汞燈的電能耗，因?yàn)楣療粼?85nm波長范圍的效率介于0.6%~1.5%之間，為得到1kW·h的紫外光，人們將不得不在燈管中投入67~167Kw·h的電能。

應(yīng)用zui適于185nm輻射的低壓汞燈，每千瓦小時電流的實(shí)際臭氧產(chǎn)量將是130/67=1.94g/h。

這項(xiàng)每千瓦小時產(chǎn)臭氧的計(jì)算，預(yù)先假定所有入射的紫外光能全部為氧所吸收。然后，相當(dāng)普遍提，由于反應(yīng)室或管道尺寸的實(shí)際限制，一部分輻射將照射到反應(yīng)器壁面并被其吸收掉。

為有效利用紫外輻射的zui小反應(yīng)器尺寸，可通過應(yīng)用有關(guān)光線穿過吸收介質(zhì)衰減的比爾-朗伯（Beer-Lambert）定律求得。

  1gI/I₀= - apl   （1-14）

式中I₀——進(jìn)入吸收介質(zhì)層的光線強(qiáng)度；

I——離開吸收介質(zhì)層的光線強(qiáng)度；

a——吸收系數(shù)；

p——吸收物質(zhì)分壓；

l——吸收行程。

為求出紫外光能被吸收99%的吸收行程，將I/I₀=1%=0.01值代入比爾-朗伯議程

IgI/I₀=1g0.01=  -2

-2 = - apl

所以l = 2/ap  

對于處在波長185nm紫外光下的臭氧來說，“ ”近似等于0.1atm^-1·cm^-1。如果用波長185cm的紫外光照射其氧分壓為0.2atm的空氣，99%吸收行程為

L=1/（0.1）（0.2）=100cm

在直徑200cm管道中產(chǎn)生臭氧不是實(shí)際可行的?？墒牵绻?span style="font-family: Times New Roman">90%吸收是可取的，則 變成-1，而l變成1/（0.1）（0.2）=50cm，如果氧氣的分壓增加到1atm，也就是說應(yīng)用純氧而不是空氣，對90%紫外輻射利用來說，l就變成10cm。

空氣在1個大氣壓下通過低壓汞燈，低壓汞燈適當(dāng)?shù)刂糜谝桓鶅?nèi)徑為20cm的管道內(nèi)，將產(chǎn)生的紫外輻射能利用率為

IgI/I₀  = -（0.1）（0.2）（10）= -0.2

I/I₀  = 0.63

換句話說，僅37%有效紫外輻射為氧吸收產(chǎn)生臭氧，余下的63%被反應(yīng)器壁面吸收。在這種條件下，臭氧產(chǎn)率將是1.94×0.37=0.72g/k（kW·h）。如果反應(yīng)器壁是用一種反射材料如拋光鋁板制成或覆蓋的，臭氧產(chǎn)生率能有很大的改進(jìn)。

記住借光化學(xué)反應(yīng)由氧化形成的臭氧是不受溫度影響的這一點(diǎn)也是重要的。另一方面，一旦生成臭氧，其分解又是隨溫度增加而加速。

紫外光不是一種很有效的生產(chǎn)大量臭氧的方法，至少有具有較高短波紫外輸出的紫外燈變成可市場銷售之前是這樣。不過，紫外光在產(chǎn)生少量臭氧方面是很適合的，例如試驗(yàn)室使用、少量樣品殺菌、除臭味等。紫外法有吸引力的特性是對濕度不敏感，以及易于通過對燈功率的線性控制來控制臭氧產(chǎn)量。