OZONO
El ozono (O3), es una sustancia cuya molécula está compuesta por tres átomos de
oxígeno, formada al disociarse los 2 átomos que componen el gas de oxígeno. Cada átomo de oxígeno liberado se une a otra molécula de oxígeno (O2), formando moléculas de Ozono (O3).
A
temperatura y
presión ambientales el ozono es un
gas de olor acre y generalmente incoloro, pero en grandes concentraciones puede volverse ligeramente azulado. Si se respira en grandes cantidades, es tóxico y puede provocar la muerte.
El ozono, es el primer
alótropo de un
elemento químico que fue identificado por la ciencia,
Christian Friedrich Schönbein propuso que fuera un
compuesto químico distinto en 1840, nombrándolo con el verbo
griego ozein (ὄζειν, "tener olor"), a causa del olor peculiar que se observa durante las tormentas
eléctricas.
[1] [2] Recien en 1865
Jacques-Louis Soret determinó la fórmula del ozono (O3)
[3] lo que fue confirmado por Schönbein en 1867.
[1] [4]Se descompone rápidamente en presencia de
oxígeno a temperaturas mayores de 100 °C y en presencia de catalizadores como el
dióxido de manganeso (MnO2) a temperatura ambiente.
Aplicaciones
El ozono se puede producir artificialmente mediante un generador de ozono.
El ozono tiene un interesante uso industrial como precursor en la síntesis de algunos compuestos orgánicos, y sobre todo, como desinfectante (depuradoras). Su principal propiedad es que es un fortísimo oxidante. Sin embargo es más conocido por el importante papel que desempeña en la
atmósfera. A este nivel es necesario distinguir entre el ozono presente en la
estratosfera y el de la
troposfera. En ambos casos su formación y destrucción son fenómenos
fotoquímicos.
Cuando el oxígeno del aire es sujeto a un pulso de alta energía, el doble enlace O=O del oxígeno se rompe entregando dos átomos de oxígeno los cuales luego se recombinan. Estas moléculas recombinadas contienen tres átomos de oxígeno en vez de dos, lo que origina ozono.
Este O3 produce la eliminación absoluta de bacterias, virus, hongos, parásitos y olores presentes en el aire.
Ozono atmosféricoEl ozono atmosférico se encuentra en estado puro en diferentes concentraciones entre los 10 y los 40
km sobre el nivel del mar, siendo su concentración más alta alrededor de los 25
km (Ozonosfera), es decir en la estratosfera.
Actúa en la atmósfera como depurador del aire y sobre todo como filtro de los rayos ultravioletas procedentes del Sol. Sin ese filtro la existencia de vida en la Tierra sería del todo imposible, de ahí la gran importancia de la llamada “Capa de Ozono”. El ozono en su forma natural es un gas de color azul y de un olor picante muy característico. Se licua a -111,9 °C y se solidifica a -193 °C.
El ozono a concentraciones del 100% es altamente tóxico para el ser humano.
La primera vez que se utilizó el ozono como terapia médica fue durante la I Guerra Mundial sobre las heridas de guerra viéndose que estas cicatrizaban mejor y más rápidamente que las tratadas con los métodos habituales de la época.
Hoy en día la ozonoterapia se practica en prácticamente todos los países tanto europeos como americanos, incluso en ciertos países como es el caso de Italia y Alemania entra dentro de las prestaciones de la Seguridad Social.
Ozono estratosférico
El agujero de la capa de ozono el
22 de septiembre de
2004.
El ozono se encuentra de forma natural en la estratosfera, formando la denominada
capa de ozono. El ozono estratosférico se forma por acción de la
radiación ultravioleta, que disocia las moléculas de oxígeno molecular (O2) en dos átomos, los cuales son altamente reactivos, pudiendo reaccionar estos con otra molécula de O2 formándose el ozono.
El ozono se destruye a su vez por acción de la propia radiación ultravioleta, ya que la radiación con
longitud de onda menor de 290
nm hace que se desprenda un átomo de oxígeno de la molécula de ozono. Se forma así un equilibrio dinámico en el que se forma y destruye ozono, consumiéndose de esta forma la mayoría de la radiación de longitud de onda menor de 290 nm. Así, el ozono actúa como un filtro que no deja pasar dicha radiación perjudicial hasta la superficie de la Tierra.
El equilibrio del ozono en la estratosfera se ve afectado por la presencia de contaminantes, como pueden ser los
compuestos clorofluorocarbonados (CFC), que suben hasta la alta atmósfera donde catalizan la destrucción del ozono más rápidamente de lo que se regenera, produciendo así el
agujero de la capa de ozono. El daño que causan cada uno de estos contaminantes es función de su
potencial de agotamiento del ozono, esto fue descubierto por el Ingeniero Químico mexicano
Mario Molina,
Premio Nobel de Química en 1995.
Para medir la concentración de ozono en la atmósfera se utilizan instrumentos en satélites tales como
GOMOS en el satélite
Envisat.
Ozono troposféricoTambién denominado ozono ambiental. Se trata de un gas incoloro que se crea a través de reacciones fotoquímicas entre óxidos de nitrógeno (NOx) y compuestos orgánicos volátiles (COV) derivados de fuentes como la quema de combustible. Es el compuesto más destacado de los oxidantes fotoquímicos y forma parte del smog.
Puede encontrarse en la zona más baja de la atmósfera, ya que proviene de emisiones naturales de COV, NOx y CO, así como del ozono estratosférico descendente. Esto se convierte en un problema, puesto que el ozono, en concentración suficiente puede provocar daños en la salud humana (a partir de unos 150 microgramos por metro cúbico) o en la vegetación (a partir de unos 30 ppb (partes por billón americano)) y contribuye a generar un calentamiento en la superficie de la tierra. Estas características del ozono han propiciado que dentro de la Unión Europea aparezca una normativa relativa al ozono en el aire ambiente, que establece el nuevo régimen jurídico comunitario sobre el ozono troposférico presente en la baja atmósfera.
Su formación empieza a partir de la emisión del dióxido de nitrógeno (NO2) e hidrocarburos (compuestos que reaccionan en la presencia de calor y luz solar para producir ozono).
El mecanismo mediante el cual se genera el ozono en la troposfera es completamente distinto, ya que a esta altura no llegan las radiaciones ultravioletas. El ozono en este caso, se forma a partir de ciertos precursores (NOx - óxidos de nitrógeno; y VOCs - compuestos orgánicos volátiles, como el
formaldehido), contaminantes provenientes de la actividad humana. Estos contaminantes se disocian formando
radicales con radiación menos energética, y dichos radicales pueden formar ozono con el oxígeno molecular.
El conjunto del ozono, NOx y VOCs forma una neblina visible en zonas muy contaminadas denominada
smog fotoquímico.