Generalidades sobre el Ozono (O 3 )

Transcripción

1 Generalidades sobre el Ozono (O 3 ) Todo lo que alguna vez se preguntó sobre el ozono. Características Fisicoquímicas

2 En el año 1.758, M. VON MARUM, investigando con máquinas electrostáticas, observó la presencia de un olor característico, fenómeno que hizo constar en sus conclusiones. Igual le sucedió en el año a CIUKSHANK, al efectuar la electrólisis del agua. Hasta no se logró clasificarlo, siendo el científico SCONBEIN quien lo bautizó llamándolo "OZONO", nombre que proviene del griego y que significa "Olor". Desde a se pensó que se trataba de un peróxido del hidrógeno, hasta que SORET confirmó el hecho de que se trataba de un compuesto en donde aparecen solamente átomos de oxígeno y además dio la fórmula. Si bien fueron muchos los científicos que trataron de determinar sus características, sólo M.P. OTTO fue el que logró determinar su densidad, peso molecular, etc., logrando además producirlo y controlarlo artificialmente. SIEMENS, en 1.857, construyó el primer generador de ozono por efluvio eléctrico. )QUÉ ES POR TANTO EL OZONO? El ozono es una forma alotrópica del oxígeno. Su molécula, O 3, se produce a partir de la activación de la molécula de oxígeno, según la reacción endotérmica: cal + 3 O 2 2 O 3 H = 68 Kcs. Observamos, que para formar dos moléculas de ozono se necesitan tres moléculas de oxígeno. La fórmula propuesta por LAURY y LEWIS, basada en los llamados enlaces semipolares, permite entender las propiedades atribuidas al ozono, en su acción frente a otros compuestos químicos. Bastan concentraciones pequeñas de ozono, (del orden de los 0,2 mg O 3 /m 3 de aire) para poder comprobar las ventajas que ofrece y que iremos enumerando en sucesivas separatas, desglosando su utilidad en los distintos campos, a saber: Ambientes públicos, esterilización y tratamiento de aguas, cámaras frigoríficas, etc. En el agua presenta gran solubilidad, medida ésta por el coeficiente de equilibrio entre la fase líquida y la fase gaseosa para unas mismas condiciones de presión y temperatura: C1 en fase líquida (mgr/l) K = C 2 en fase gaseosa (mgr/l) 1

3 No obstante, el equilibrio sólo se alcanza en el momento en que todas las materias reductoras existentes en dichas fases se han oxidado. Queda siempre una parte de ozono en el agua, siempre que nosotros estemos aportando ozono para neutralizar la acción de materias reductoras que se puedan ir formando, y el agua esté purificada y apta para el fin a la cual se ha destinado. En condiciones normales de presión y temperatura, el ozono es inestable; aumentando dicha inestabilidad por aumento de temperatura y humedad, llegando a ser total por encima de los C. Después de lo anteriormente expuesto podemos decir que el ozono es: Después del flúor, el compuesto más oxidante, debido a su facilidad de electrones. captar De fácil descomposición. En estado gaseoso es ligeramente azul; azul oscuro en fase líquida y rojo oscuro en fase sólida. Presenta estructura molecular típicamente angular entre los tres átomos de oxígeno que componen su molécula. A igualdad de condiciones, es más estable en el agua que en el aire. CARACTERISTICAS DEL OZONO - Peso molecular Temperatura de condensación C - Temperatura crítica C - Temperatura de fusión C - Presión crítica...54 atm. - Densidad (líquido a C)...1,572 gr/cm 3 - Peso del litro de gas (a 0 1 C y 1 atm.)... 2,144 gr 2

4 - Es 1,3 veces más pesado que el aire. PRODUCCION NATURAL DEL OZONO El ozono, compuesto derivado del oxígeno, se encuentra en la atmósfera en pequeñas proporciones. Su formación natural es debida a la acción de las descargas eléctricas que se producen en la atmósfera, así como por los rayos ultravioletas procedentes del sol, frente al oxígeno existente en la atmósfera. Estos fenómenos atmosféricos son los encargados de aportar la energía necesaria para que se forme ozono, según la reacción endotérmica reseñada anteriormente. Se halla en la naturaleza en mayor o menor proporción, dependiendo ésta del grado de purificación del ambiente. Así, podemos percibir su olor penetrante en los espacios libres acentuándose sobre todo después de las tormentas donde se ha producido gran aparato eléctrico. En la atmósfera que rodea a las ciudades, sobre todo en ambientes confinados, la ausencia de ozono es casi total, toda vez que tiene apetencia por todas aquellas sustancias causantes del enrarecimiento del aire. Por tanto, el ozono es uno de los constituyentes vitales de la atmósfera, en donde una capa de ozono denominada "OZONOSFERA", actúa como un verdadero filtro; de manera que las radiaciones ultravioletas irradiadas por el sol alcanzan la tierra con sólo una millonésima parte de su acción, ya que de lo contrario sería fatal para los seres vivos que pueblan la Tierra. FORMACION ARTIFICIAL La obtención del ozono se puede realizar por procedimientos Físicos - Químicos, a saber: Por electrólisis del ácido perclórico concentrado a C entre Cátodo de Plomo (Pb) y Anodo de Platino (Pt). Este procedimiento no es rentable desde el punto de vista industrial y mucho menos doméstico. Por lámparas ultravioletas entre longitudes de onda de a D. Este sistema de obtención de ozono no es recomendable ya que al movernos en longitudes de onda muy corta, sus radiaciones son semejantes a las producidas por los Rayos X emisores de fotones, los cuales actúan sobre los tejidos vivos provocando su destrucción. 3

5 Además, es normal que al ser un proceso radiactivo se produzca gran exceso de calor; con el costo adicional que supone el evacuar grandes masas de calor. Es aquí donde se demuestran las grandes ventajas de nuestros sistemas de producción, que llamamos en frío por ser a temperaturas normales, y sobre todo, como demuestran los exhaustivos análisis, no producen ningún tipo de partículas radiactivas. Según lo expuesto, el oxígeno naciente (estado monoatómico) formado por descomposición del ozono es el elemento más oxidante después del Flúor (F). A esta acción de oxidación debe su poder el ozono, destruyendo sustancias orgánicas productoras de olores, aniquilando a la vez bacterias, virus y gérmenes de todo tipo. FORMAS DE ACTUACION El ozono realiza su acción destructora de tres formas: A. Acción oxidante en la cual, interviene un solo átomo de oxígeno, (potencial de oxidación Eo = 1,5 V.). B. Por ozonolisis, con formación de ozonuros (HO 3 ). Interviene en este caso la molécula entera de ozono sobre las sustancias orgánicas. Estos ozonuros son muy inestables destruyéndose en compuestos distintos al de la molécula orgánica que intervino en su formación. C. Catalizando el efecto oxidante del oxígeno, O 2, que no ha intervenido en la formación del ozono. En este caso el oxígeno tiene un papel más importante. Las reacciones del apartado A) son oxidaciones simples, con alta velocidad de reacción (prácticamente instantáneas). Las otras expuestas en los apartados B) y C) son bastante complejas y lentas, necesitándose concentraciones elevadas para que aparezcan de una manera detectable. 4