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正是羥基自由基的存在，使得芬頓試劑具有強的氧化能力。據計算在pH=4的溶液中，OH自由基的氧化電勢高達2.73V。在自然界中，氧化能力在溶液中僅次于氟氣。持久性有機物，特別是通常的試劑難以氧化的芳香類化合物及一些雜環類化合物，在芬頓試劑面前全部被無選擇氧化降解掉。年，美國環境化學家WallingC系統研究了芬頓試劑中各類自由基的種類及Fe在Fenton試劑中扮演的角色，得出如下化學反應方程：H2O2+FeFe+O2+2HO2+FeFe+O2可以看出，芬頓試劑中除了產生1摩爾的OH自由基外，還伴隨著生成1摩爾的過氧自由基O2，但是過氧自由基的氧化電勢只有1.3V左右，所以，在芬頓試劑中起主要氧化作用的是OH自由基。
