¿Qué es el ozono?
El ozono (fórmula química O3), también conocido como oxígeno triatómico, recibe su nombre por su olor a pescado.
Destruye la estructura de las membranas microbianas mediante oxidación para conseguir la esterilización. El ozono actúa primero sobre la membrana celular, dañando los componentes de la membrana y provocando trastornos metabólicos. El ozono continúa penetrando la membrana y destruye las lipoproteínas y lipopolisacáridos de la membrana, cambiando la permeabilidad de las células y provocando su disolución y muerte.
Las propiedades químicas del ozono son extremadamente activas. Cuando está libre, su energía produce una potente oxidación en un instante, y realiza labores de esterilización, desinfección y desintoxicación. El ozono es fácilmente soluble en agua. Cuando se disuelve en agua, tiene una capacidad de esterilización más fuerte, que es entre 600 y 3000 veces mayor que la del cloro. Puede matar rápidamente bacterias y virus. La combinación de bacterias y virus con ozono cambiará la estructura molecular o la transferencia de energía, provocando la muerte de bacterias y virus y ya no se formarán nuevos gérmenes. Puede eliminar eficazmente diversas bacterias, virus, olores y gases tóxicos (formaldehído, benceno, etc.). .) liberado por las pinturas de muebles nuevos, una cantidad adecuada de ozono en la atmósfera es muy beneficiosa para la salud humana.
Del mismo modo, el ozono también puede descomponer la nicotina producida al fumar, evitar que el humo de segunda mano dañe a otros, descomponer la toxicidad de los pesticidas y eliminar la toxicidad del dióxido de azufre producido por la quema de gas y carbón. El ozono también puede eliminar algunos daños por radiación en el cuerpo humano.
El ozono es un desinfectante eficaz que tiene un fuerte poder letal contra bacterias, gérmenes, hongos, esporas de moho, virus y otros microorganismos. Dado que el ozono es un gas difuso, no hay espacios muertos para la desinfección, por lo que el efecto de desinfección y esterilización es bueno. Existen muchos compuestos que utilizan la oxidación para matar microorganismos y lograr efectos de esterilización, como el cloro común, el polvo blanqueador, el permanganato de potasio, etc. Sin embargo, estos bactericidas no sólo son más lentos que el ozono en la esterilización, sino que la esterilización general es perjudicial para el cuerpo humano. La esterilización con ozono se diferencia de los bactericidas generales porque el exceso de ozono se puede descomponer rápidamente en oxígeno, por lo que no hay problemas de contaminación secundaria.
Cuando el contenido de ozono en el aire está dentro de una parte por millón, es muy beneficioso para el cuerpo humano, porque pequeñas cantidades de ozono pueden estimular el sistema nervioso central, acelerar la circulación sanguínea y aumentar la cantidad. de oxígeno activo en la sangre y activar las células, pero las altas concentraciones de ozono pueden incomodar a las personas e incluso causar daños reversibles al cuerpo humano, por lo que se debe controlar la cantidad de ozono generado. Sin embargo, desde que el ozono se utiliza desde hace más de 100 años, no ha habido un solo accidente mortal debido a la intoxicación por ozono en el mundo.
El ozono es una sustancia pura o una mezcla
Sustancia pura
Qué sustancias pueden neutralizar el ozono
El ozono tiene propiedades oxidantes y puede reaccionar con eso Hay muchas cosas, incluso demasiadas, siempre y cuando sean reductoras, es muy difícil dar ejemplos porque hay demasiadas, el ozono como el alcohol ácido acético generalmente se usa para la esterilización, etc.
¿Por qué el ozono es un contaminante atmosférico?
Una pequeña cantidad de ozono tiene un efecto desinfectante. Puede bloquear los rayos ultravioleta en la atmósfera. Toxicidad y corrosividad del ozono
El ozono es un gas nocivo cuando la concentración es de 6,25×10 -6 mol/L (0,3 mg/m3), produce una sensación irritante en los ojos, la nariz y la garganta. , la concentración (6,25-62,5) × 10 -5 mol/L (3 ~ 30 mg/m3), se producirán síntomas como dolor de cabeza y parálisis parcial de los órganos respiratorios, la concentración de ozono es 3,125 × 10 -4 ~ 1,25 × 10 -; 3 mol/L (15 ~ 60 mg/m 3), es perjudicial para el cuerpo humano. Su toxicidad también está relacionada con el tiempo de exposición. Por ejemplo, la exposición prolongada al ozono por debajo de 1.748×10 -7 mol/L (4 ppm) puede causar trastornos cardíacos permanentes, pero la exposición al ozono por debajo de 20 ppm no excede las 2 horas y tiene. No hay daño permanente al cuerpo humano.
Por lo tanto, el valor permitido de concentración de ozono se establece en 4,46 × 10 -9 mol/L (0,1 ppm) 8 h. Dado que el olor del ozono es muy fuerte, cuando la concentración es 4,46 × 10 -9 mol/L (0,1 ppm). , la gente siente Por lo tanto, el ozono se ha utilizado en el mundo durante más de cien años y no ha habido un solo informe de muerte debido al envenenamiento por ozono.
El ozono tiene fuertes propiedades oxidantes. Además del oro y el platino, el aire con ozono es corrosivo para casi todos los metales. El aluminio, el zinc y el plomo se oxidan fuertemente cuando entran en contacto con el ozono, pero las aleaciones de hierro que contienen cromo básicamente no se corroen con el ozono. En base a esto, la aleación de ferrocromo (acero inoxidable) que contiene un 25 % de Cr se utiliza a menudo en la producción para fabricar piezas en contacto directo con el ozono en equipos generadores de ozono y equipos de llenado.
El ozono también tiene un fuerte efecto en Debido al efecto corrosivo, incluso las placas filtrantes de plástico de cloruro de polivinilo que son bastante estables cuando se usan en otros lugares se aflojarán, agrietarán y perforarán poco después de usarse en equipos de llenado de ozono. En los equipos generadores de ozono y en los equipos de medición, no se puede utilizar caucho común como material de sellado. Se debe usar caucho de silicona o caucho resistente a los ácidos con fuerte resistencia a la corrosión.
¿Qué es el ozono?
La molécula de ozono (O3) está formada a partir de tres átomos de oxígeno unidos entre sí. Es inestable y muy reactivo. A menudo se utiliza como blanqueador, desodorante y esterilizador del aire y del agua potable. En concentraciones más bajas, el ozono es tóxico. En la atmósfera superior de la Tierra, la estratosfera, existen naturalmente bajas concentraciones de ozono. En esta atmósfera superior, la luz ultravioleta del sol descompone las moléculas de oxígeno (O2) en dos átomos de oxígeno individuales. Cada átomo de oxígeno individual se combina con una molécula de oxígeno para formar ozono. El ozono estratosférico se denomina ozono "beneficioso" porque protege la superficie de la Tierra de los dañinos rayos ultravioleta. Foto cortesía del Instituto Nacional de Salud Ambiental (NIEHS)/Instituto Nacional de Salud (NIH) El proceso de producción de ozono a partir de contaminantes NOx: las moléculas de dióxido de nitrógeno se exponen a la luz solar y liberan átomos de oxígeno, que a su vez atacan a las moléculas de oxígeno, formando así ozono. El óxido nítrico puede combinarse con el ozono para regenerar el dióxido de nitrógeno y el ciclo se repite. El ozono también se encuentra en la troposfera, la capa más baja de la atmósfera. El ozono troposférico (a menudo denominado ozono "dañino") es un producto elaborado por el hombre causado por la contaminación del aire procedente de motores de combustión interna y centrales eléctricas. Los gases de escape de los vehículos y las emisiones industriales liberan una variedad de gases de óxido de nitrógeno (NOx) y compuestos orgánicos volátiles (COV), que son subproductos de la quema de gasolina y carbón. En condiciones climáticas soleadas y de alta temperatura a finales de primavera, verano y principios de otoño, los NOx y los COV reaccionan químicamente con el oxígeno para formar ozono. Las altas concentraciones de ozono generalmente se forman durante las tardes y noches calurosas y se disipan durante las noches más frías. Imagen cortesía de NASA Cambios estacionales globales en el ozono troposférico: El ozono troposférico aumenta durante los veranos calurosos en los hemisferios norte y sur. Las mayores concentraciones de ozono troposférico se observan durante el verano en el hemisferio norte. La contaminación por ozono se forma principalmente en áreas urbanas y suburbanas, pero los vientos predominantes (o los automóviles y camiones que se dirigen a áreas rurales) también pueden transportarla a áreas rurales. Según las investigaciones, en las zonas rurales situadas a 150 kilómetros a sotavento de las zonas industriales urbanas se puede detectar una contaminación por ozono bastante grave. Imagen cortesía de NIEHS/NIH La contaminación por ozono puede extenderse de las ciudades a las zonas rurales. Haga su propio detector de ozono Puede fabricar tiras reactivas de ozono para detectar y monitorear los niveles de ozono en su patio trasero o cerca de su escuela. Necesitará: Papel de filtro de maicena (también puede usar un filtro de café) Yoduro de potasio (se puede pedir a un proveedor de equipos científicos y educativos, como Carolina Biological Supply) Los pasos básicos son: primero, mezclar el agua, la maicena y el potasio. yoduro hasta formar una pasta. Luego aplique esta pasta sobre el papel de filtro. Luego, los filtros se expusieron al aire durante 8 horas. El ozono en el aire reacciona con el yoduro de potasio, cambiando el color del papel de filtro. Puede leer la concentración de ozono en el cuadro de este sitio web. También necesitarás saber la humedad relativa, que es un indicador meteorológico que puedes obtener de los periódicos, los pronósticos meteorológicos o las estaciones meteorológicas domésticas.
¿Qué es el ozono?
Nombre chino ozono
Nombre inglés ozono
Estructura o fórmula molecular
O Los enlaces σ del átomo se forman con orbitales híbridos sp2. La forma molecular tiene forma de V.
Fórmula estructural electrónica peso molecular relativo o peso atómico 48,00
Densidad Densidad del gas (0 ℃, g/L) 2,144 Densidad del líquido (-50 ℃, g/cm3) 1,473
Punto de fusión (℃) (sólido) -251
Punto de ebullición (℃) (líquido) -112
Propiedades
Capa gruesa del ozono gaseoso de color azul, con un olor especial, similar al cloro cuando la concentración es alta, el ozono líquido es azul oscuro, y el ozono sólido es de color negro violeta;
Usos
Utilizado para la desinfección del agua y ozonización del aire, y como oxidante fuerte en la industria química.
Preparación o fuente
Las principales tecnologías de producción de ozono son: electrólisis, radiación nuclear, ultravioleta, plasma y descarga en corona. Los más utilizados son los generadores de ozono que descargan y oxidan el aire o el oxígeno puro para convertirlo en ozono, y las lámparas germicidas ultravioleta que descomponen el oxígeno del aire para formar ozono. Es decir, se aplica una corriente interactiva de alta energía al oxígeno del aire para ionizar las moléculas de oxígeno y formar ozono.
La reacción entre el permanganato y un ácido fuerte puede producir ozono (O3).
El ozono es un alótropo del oxígeno. A temperatura normal, es un gas azul con un olor especial. Fórmula molecular: O3
¿Cuál es la función del ozono?
El contenido de ozono en la atmósfera es sólo de una parte por 100 millones, pero hay una capa de ozono en la estratosfera a 20 o 30 kilómetros del suelo. El contenido de ozono representa 100.000 partes del aire total. a esta altitud. Aunque el contenido de ozono de la capa de ozono es extremadamente pequeño, tiene una gran capacidad para absorber los rayos ultravioleta y puede absorber la parte biológicamente dañina de los rayos ultravioleta de la luz solar (UV-B). Debido a que la capa de ozono bloquea eficazmente la invasión de los rayos ultravioleta del sol, los humanos y todo tipo de vida en la Tierra pueden existir, reproducirse y desarrollarse.
En 1985, científicos británicos observaron el agujero de la capa de ozono sobre la Antártida y confirmaron que estaba directamente relacionado con los átomos de cloro producidos por la descomposición del freón (CFC). La noticia conmocionó al mundo. En 1994, el área de destrucción de ozono sobre la Antártida había alcanzado los 24 millones de kilómetros cuadrados, y la capa de ozono sobre el hemisferio norte era más delgada que nunca. La capa de ozono sobre Europa y América del Norte había disminuido en un promedio del 10%. 15%, e incluso disminuyó en un 35% con respecto a Siberia. Los científicos advierten que el grado de destrucción de la capa de ozono de la Tierra es mucho más grave de lo que la mayoría de la gente imagina.
El freón y otras sustancias que agotan la capa de ozono. El freón, culpable de la destrucción de la capa de ozono, se sintetizó en la década de 1920. Sus propiedades químicas son estables, no inflamables y no tóxicas. Se utiliza como refrigerante, agente espumante y agente de limpieza. La producción de electrodomésticos, espuma plástica, productos químicos de uso diario, automóviles, equipos contra incendios y otros campos alcanzó su punto máximo, con una producción de 1,44 millones de toneladas. Antes del control del freón, las emisiones mundiales de freón a la atmósfera alcanzaban los 20 millones de toneladas. Debido a que su vida media en la atmósfera es de cientos de años, la mayoría de las emisiones permanecen en la atmósfera, la mayor parte de las cuales aún permanece en la troposfera, y una pequeña parte sube a la estratosfera, que es bastante estable en la troposfera. explota bajo ciertas condiciones meteorológicas después de ascender a la estratosfera. Se descompone bajo la acción de los rayos ultravioleta, y los átomos de cloro liberados por la descomposición tendrán una reacción en cadena con el ozono, destruyendo continuamente las moléculas de ozono. Los científicos estiman que un átomo de cloro puede destruir. decenas de miles de moléculas de ozono.
El freón y otras sustancias que agotan la capa de ozono. Es el culpable de la destrucción de la capa de ozono. El freón se sintetizó en los años 1920. Sus propiedades químicas son estables y no inflamables. y tóxico. Se utiliza como refrigerante, agente espumante y agente de limpieza. Se utiliza ampliamente en electrodomésticos, plásticos de espuma, artículos de primera necesidad, etc. en los campos de productos químicos, automóviles y equipos contra incendios. El freón alcanzó su punto máximo a finales de los años 1980, con una producción de 1,44 millones de toneladas.
Antes del control del freón, las emisiones mundiales de freón a la atmósfera habían alcanzado los 20 millones de toneladas. Dado que su vida media en la atmósfera es de cientos de años, la mayoría de las emisiones permanecen en la atmósfera, la mayoría permanece en la troposfera y una pequeña porción asciende a la estratosfera. El freón, que es bastante estable en la troposfera, se descompondrá bajo ciertas condiciones meteorológicas bajo la acción de fuertes rayos ultravioleta después de ascender a la estratosfera. Los átomos de cloro liberados por la descomposición tendrán una reacción en cadena con el ozono, destruyendo continuamente las moléculas de ozono. Los científicos estiman que un átomo de cloro puede destruir decenas de miles de moléculas de ozono.
Formas y políticas para controlar la destrucción de la capa de ozono
En la economía moderna, sustancias como el freón se utilizan ampliamente. Para eliminarlas por completo, primero debemos encontrar sustancias y tecnologías alternativas al freón. y otras sustancias. Si es necesario utilizarlo en circunstancias especiales, también se debe intentar reciclarlo y reutilizarlo en la medida de lo posible. En la actualidad, algunos de los principales fabricantes de freón del mundo participan en el desarrollo y la investigación de alternativas al freón que contienen flúor (hidroclorofluorocarbonos (HCFC) e hidrofluoroalcanos (HCF), etc.) y sus métodos de síntesis, que pueden utilizarse como agentes espumantes. , equipos de refrigeración, etc. Agentes y disolventes de limpieza, etc., pero dichos sustitutos también dañan la capa de ozono o producen un efecto invernadero. Al mismo tiempo, también se están desarrollando e investigando sustancias y métodos alternativos sin freón, como tecnología de limpieza de agua, tecnología de refrigeración con amoníaco, etc.
Para promover el desarrollo y el uso de sustancias y tecnologías alternativas al freón y eliminar gradualmente las sustancias que agotan la capa de ozono, muchos países han adoptado una serie de medidas políticas. Un tipo son las medidas tradicionales de control ambiental, como las tradicionales. prohibiciones, restricciones, cuotas y normas técnicas y sanciones estrictas por infracciones. Los países de la UE y algunos países con economías en transición han adoptado ampliamente este tipo de medidas. Una categoría son los medios económicos, como la recaudación de impuestos y tasas, la financiación del desarrollo de materiales y tecnologías alternativos, etc. Estados Unidos ha implementado medidas como impuestos y licencias comercializables sobre la producción y el uso de sustancias que agotan la capa de ozono. Además, los gobiernos, empresas y organizaciones de la sociedad civil de muchos países también han lanzado acciones voluntarias para adoptar diversas etiquetas ambientales para alentar a los productores y consumidores a producir y utilizar materiales y productos que no contengan sustancias que agoten la capa de ozono. Entre ellos, el refrigerador verde. la etiqueta ha sido Muy...
¿Para qué se utiliza el ozono?
Protege la tierra de los rayos UV directos del sol