Ozono

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Ozono
Imagen:Ozon Molecular-Forms.png
Imagen:Ozone formation.png
General
Nombre sistemático	Trioxígeno
Fórmula molecular	O₃
Masa molar	47,998 g/mol
Apariencia	Gas azul pálido
N° CAS	[10028-15-6]
Propiedades físicas
Densidad y fase	2,144 g/l (0 °C), gas
Solubilidad en el agua	0,105 g/100 ml (0 °C)
Punto de fusión	−197,2 °C
Punto de ebullición	−111,9 °C
Propiedades termodinámicas
Entalpía estándar de formación Δ_fH°_sólido	+142,3 kJ/mol
Entropía molar estándar S°_sólido	237,7 J.K⁻¹.mol⁻¹
Peligros
Clasificación CE	no listado
Salvo excepción, estos valores se dan para Condiciones normales de temperatura y de presión

El Ozono (O₃), es una molécula compuesta por tres átomos de Oxígeno, formada al disociarse los 2 átomos que componen el gas de Oxígeno. Cada átomo (O) liberado se une a otra molécula de Oxígeno (O₂), formando moleculas de Ozono (O₃), con una carga eléctrica negativa. La molécula de ozono es muy inestable y tiene una corta vida media.

A temperatura y presión ambientales el ozono es un gas de olor acre e incoloro, que en grandes concentraciones puede volverse azulado. Si se respira en grandes cantidades, es tóxico.

Se descompone rápidamente en presencia de oxígeno a temperaturas mayores de 100º C y en presencia de catalizadores como el dióxido de manganeso, Mn(O₂) a temperatura ambiente.

[editar] Descubrimiento

El ozono fue descubierto en 1781 por el físico holandés Martinus van Marum trabajando con maquinas electroestáticas, en las cuales percibió el olor de un gas (ozono). En mayo de 1840 el químico alemán Christian Schönbein, de la Universidad de Basilea, lo nombró ozono, raíz griega que significa Ozein (exhalar un olor, sentir). El nombre químico es peróxido de oxigeno. La relación entre el ozono y los óxidos de nitrógeno ha sido puesto en evidencia en los años 1970 por Paul Josef Crutzen.

[editar] 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 da origen al Ozono.

Este O₃ produce la eliminación absoluta de bacterias, virus, hongos, parásitos y olores presentes en el aire.

En Medicina, el ozono ha sido propuesto como viricida y bactericida. Esta técnica se conoce como ozonoterapia.

Bajo el efecto de los metabolitos del ozono se evidencia un incremento en la proliferación y actividad de linfocitos y macrófagos, así como los aumentos en interleukinas, citokinas e inmunoglobulinas.

Se utilizan, dependiendo de la patología a tratar: Autohemoterapia Mayor: se extraen 100-150 cc de sangre venosa del paciente, ésta se ozonifica y se retransfunde por la misma vía al paciente. Autohemoterapia Menor: se extraen 10 cc de sangre venosa del paciente, se ozonifica y se retransfunde vía intramuscular (como una auto vacuna). Insuflación Rectal: son pequeños enemas de este gas vía rectal. Aplicaciones tópicas: Se utiliza en lesiones dérmicas tipo psoriasis, ulceras varicosas, pie diabético, candidiasis vaginal, herpes zoster, etc. estas aplicaciones tópicas de aceite ozonizado o agua ozonizada pueden ser en combinación con la aplicación de gas tópico o solas.

[editar] Ozono estratosférico

Imagen:Ozon hole AntOzone.jpg

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 (CFCs), 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 Quimico 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.

[editar] Ozono troposférico

Sin embargo, también podemos encontrar ozono en la zona más baja de la atmósfera, convirtiéndose 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 billon))como se puede comprobar en diferentes estudios como "Reig Mezquida, J. 2006. Relación entre la estructura anatómica de la hoja y la sensibilidad al ozono troposférico en cuatro especies de Acer. Estudio anatómico – histológico. Trabajo final de carrera. UPV.". 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, la Directiva 2002/3/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 12 de febrero de 2002 Directiva 2002/3/CE.

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 (NO_x - óxidos de nitrógeno; y VOCs - compuestos orgánicos volátiles, como el formaldehído), 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, NO_x y VOCs forma una neblina visible en zonas muy contaminadas denominada smog fotoquímico.