Introduccion al ozono El OZONO fue descubierto por el científico holandés VON MARUM en el año 1.783 trabajando con máquinas electrostáticas. Así mismo le sucedió a CIUKSHANK en el año 1.801 haciendo la electrólisis del agua. Finalmente en el año 1.840 el científico SCHONBEIN logró detectar y clasificar al OZONO dándole el nombre ya conocido por todos hoy en día (OZONO). Palabra que procede del griego y que su significado es olor.
En el año 1.863 el científico SORET comprobó y demostró que el OZONO se compone solamente de oxígeno: (64.800 cal. / 3 O2 = 2 O3).
Eminentes sabios estudiaron el OZONO hasta que M.P. OTTO logró determinar su densidad, constitución molecular y estudió detenidamente su formación. Después de estos estudios ideó el sistema idóneo para producir OZONO artificialmente; por medio de descargas eléctricas (como lo produce la propia naturaleza) dando lugar de esta manera al sistema OTTO. Sistema que se aplica actualmente en los generadores de ozono.
¿Que es el ozono? El OZONO es una variedad alotrópica del oxígeno, su molécula triatómica (O3)se genera por la activación de la molécula diatómica (O2) del oxígeno. Esta activación puede ser provocada por la acción de una descarga eléctrica o por la energía irradiada de los rayos ultravioleta. El OZONO (O3) es un componente natural del aire limpio y seco, como el nitrógeno, oxígeno, argón, etc... en una proporción de 0,000002% en volumen, existiendo en la atmósfera(190xl0.000.000)tm. Algunos de los gases que componen el aire tienen una misión específica que cumplir. En el caso del OZONO, es la de eliminar los agentes contaminantes que no formen parte del aire limpio y seco.
A partir de todo lo anteriormente expuesto, se establecen las reglas de oro para una adecuada OZONIZACION AMBIENTAL. A tal efecto existen unas normas internacionales para la concentración del OZONO en el aire, pudiéndo beneficiarse de este preciado gas personas y animales. Las normas de la OMS han sido tenidas en cuenta para la elaboración de la norma española, recientemente aprobada.
Caracteristicas pincipales del ozono Peso molecular....................................................48 Temperatura de condensación........................-112ºC. Temperatura de fusión.....................................-192,5ºC Temperatura crítica...........................................-12,1ºC. Presión crítica .....................................................54 atm. Densidad (líquido a 182ºC)..............................1,572 gr/cm3 Peso del litro de gas a OºC. y 1 atm..............2,144 gr. 1,3 veces más pesado que el aire. Con temperaturas normales el OZONO se encuentra en estado gaseoso en disolución inestable en el aire descomponiéndose relativamente rápido y convirtiéndose nuevamente en oxígeno (O2).
Está mundialmente reconocido que las aplicaciones adecuadas de OZONO tienen una acción BACTERICIDA, , VIRICIDA, FUNGICIDA y DEODORANTE; destruyendo con gran rapidez estreptococos, estafilococos, colibacilos, etc..., así como las más enérgicas toxinas difterianas y tet·nicas.
Generador de ozono El OZONO es una forma de oxígeno, compuesta por tres átomos del mismo y que se representa como O3 a diferencia del oxígeno normal atmosférico, compuesto por dos átomos de oxígeno y representado por O2. Se produce de manera natural en las altas capas de la atmósfera mediante la acción de los rayos ultravioletas sobre el oxígeno atmosférico, formando la llamada ozonosfera o capa de ozono, cuya misión es precisamente filtrar, absorber y reflejar la radiación ultravioleta procedente del sol. Desde finales del siglo XIX, se vienen estudiando las propiedades desinfectantes y antisópticas de este gas, y desde entonces se viene utilizando con gran eficacia en el tratamiento de aguas de abastecimiento público, aguas residuales, y en tratamientos ambientales. Su generación artificial se realiza mediante la activación del oxígeno del aire por descargas eléctricas de alto voltaje. Esta energía eléctrica rompe la molécula de oxígeno, recombinando sus átomos para formar OZONO. Las características químicas del OZONO, nos la presentan como un gas inestable. Es precisamente gracias a esta inestabilidad a la que se debe su rapidez de actuación y su capacidad de convertirse nuevamente en oxígeno normal. Sus propiedades altamente oxidantes y su capacidad para romper moléculas con doble enlace y anillos aromáticos mediante el mecanismo denominado ozonólisis, hacen que el OZONO tenga tantas aplicaciones como se le atribuyen hoy día. En este dossier trataremos de comentar brevemente alguna de ellas.
Propiedades del ozono El OZONO introducido en un ambiente cualquiera realiza tres acciones fundamentales: 1. ACCION MICROBICIDA Es quizás la propiedad más importante del OZONO y por la que más aplicaciones se le atribuyen. El concepto microbio, como es sabido, es muy amplio. En principio, microbio es toda forma de vida que no puede ser vista por el ojo humano, y que se requiere el uso del microscopio para ser observado. Estos seres vivos permanecen muchas veces sobre todo tipo de superficies, en todo tipo de fluidos, o bien flotan en el aire asociados a pequeñas motas de polvo, minúsculas gotas de agua en suspensión de todo tipo de enfermedades contagiosas, especialmente en sitios cerrados donde haya gran número de personas, y el aire se renueve muy lentamente. El control de algunos de estos microorganismos, llamados patógenos por su capacidad de provocar enfermedades contagiosas, ha sido una gran preocupación del hombre desde el momento en que fueron descubiertos. Cientos de métodos y de sustancias químicas han sido elaborados y utilizados con este fin, proporcionando resultados en mayor o menor medida positivos e intentando disminuir la cantidad de estos patógenos, en términos como desinfección, higienización, asepsia, antisepsia.
El OZONO, debido a sus propiedades oxidantes, puede ser considerado como uno de los agentes microbicidas más rápido y eficaz que se conoce. Su acción posee un amplio espectro que engloba la eliminación de: a) Bacterias (efecto bactericida) b) Virus (efecto viricida) e) Hongos (efecto fungicida) d) Esporas (efecto esporicida)
a) Efecto bactericida
Es bien conocido desde principios de siglo, donde se empezó a usar para el tratamiento de agua. Actualmente nos servimos de él, tanto para el tratamiento de todo tipo de aguas como para tratar ambientes e incluso directamente sobre el organismo humano con fines terapéuticos. Una de las ventajas más importantes del OZONO, con respecto a otros bactericidas es que este efecto se pone de manifiesto a bajas concentraciones (0,01 p.p.m. o menos) y durante periodos de exposición muy cortos. Incluso a concentraciones ínfimas de OZONO (del orden de 0.01 p.p.m.) es ya perfectamente observable un efecto bacteriostático. La diferencia entre un efecto bactericida y un efecto bacteriostático es sencilla: un agente hactericida es aquél capaz de matar a las bacterias. Sin embargo, un agente bacteriostático no llega a matarlas, pero si les impide reproducirse, frenando rápidamente el crecimiento de sus poblaciones. Aunque teóricamente sean efectos muy distintos, en la práctica, una población de bacterias sin capacidad de reproducción o con capacidad disminuida para la misma, es una población condenada a su desaparición. De hecho, agentes antimicrobianos tan importantes como algunos antibióticos basan su poder en una acción bacteriostática.
b) Efecto viricida Los virus son pequeñas partículas, hoy consideradas frontera entre los seres vivos y la materia inerte, que no son capaces de vivir ni de reproducirse si no es parasitando células a las que ocasiona su destrucción. A diferencia de las bacterias, los virus siempre son nocivos y provocan enfermedades a todo organismo al que atacan. Enfermedades tan comunes como la gripe, el catarro, el sarampión, la viruela, varicela, rubeola, poliomelitis, y otras muchas son debidas a virus. El OZONO actúa sobre ellas oxidando las proteínas de su envoltura y modificando su estructura tridimensional. Al ocurrir esto, el virus no puede anclarse a ninguna célula hospedadora por no reconocer su punto de anclaje, y al encontrarse el virus desprotegido y sin poder reproducirse, muere. La acción viricida es observable a concentraciones de OZONO inferiores a la de acción bactericida. Esto es debido a que la complejidad de la envoltura vírica es inferior a la de la pared bacteriana.
c) Efecto fungicida
Existen ciertos tipos de hongos que tienen capacidad de provocar enfermedades al ser humano. Otros muchos son capaces de ocasionar alteraciones en nuestros alimentos, haciéndolos inaceptables para su consumo, como es el caso, entre otros, de los mohos. Debido a esto, resulta interesante controlar y eliminar estas formas patógenas, cuyas esporas pululan por todo tipo de ambientes. El OZONO nos ofrece la posibilidad de eliminarlas mediante su acción oxidante que provoca un daño celular irreversible.
D)Efecto esporicida
Existen algunos hongos y bacterias que cuando las condiciones son adversas para su desarrollo, fabrican una gruesa envoltura alrededor de ellas, y paralizan su actividad metabólica, permaneciendo en estado de latencia. Cuando las condiciones para la supervivencia vuelven a ser favorables, vuelven a su forma normal y su metabolismo recupera su actividad. Estas formas de resistencia se conocen como esporas y son típicas de hacterias tan patógenas como las que provocan el tétanos, la gangrena gaseosa, el botulismo y el antrax.
Este tipo de mecanismo de resistencia hace muy difícil el luchar contra ellas y, tratamientos tan útiles en otros casos como las altas temperaturas y multitud de antimicrobianos, se vuelven ineficaces.
El OZONO a concentraciones ligeramente superiores a las usadas para el resto de las bacterias, es capaz de acabar con la resistencia de las esporas.
2. ACCION DEODORANTE
Es una de las propiedades mejor comprobadas, debido a su gran utilidad en todo tipo de locales de uso público y en el tratamiento de ciertos olores de origen industrial. El OZONO posee la propiedad de destruir los malos olores atacando directamente sobre la causa que los provoca, y sin añadir ningún otro olor. Para lograr esto último resulta extremadamente necesario no exceder la concentración del OZONO requerida para un determinado local, ya que si ésta se encuentra muy elevada, quedaría un residual fuerte de OZONO presente en el aire y se percibiría un cierto olor. Cual es la causa de los malos olores? En sitios cerrados, de gran afluencia de público, la causa suele ser la materia orgánica en suspensión, y la acción de los distintos microorganismos sobre ella, tal es el caso del típico olor a personas, humedad, tabaco, comidas, etc... El OZONO ataca a ambas causas. Por un lado oxida la materia orgánica, además de atacarla por ozonólisis y por otro lado ataca a los microbios que se alimentan de ella. Existe una amplia gama de olores los cuales pueden ser atacados por el OZONO. Todo depende de la naturaleza de la sustancia causante del olor. Según dicha naturaleza se podrá establecer su vulnerabilidad hacia la acción del OZONO, y las dosis de éste requerida para su eliminación. El resultado de una correcta ozonización es que en los sitios donde existan malos olores, no huele a nada.
3. ACCION OXIGENANTE
En las grandes ciudades, donde existen gran cantidad de locales cerrados y poco ventilados, es con mucha frecuencia apreciable el enrarecimiento del aire como consecuencia de una carencia de oxígeno, la cual habitualmente identificamos como aire viciado. El OZONO, por su mayor poder oxigenante, contribuye a mejorar la eficiencia de las células de los organismos superiores en cuanto al aprovechamiento del oxígeno disponible, mediante la estimulación de varias enzimas que intervienen en estos procesos.
Dar una relación total de aplicaciones del OZONO sería arriesgado, pues tiene múltiples aplicaciones en la medicina, tratamiento del aire, tratamiento del agua, conservación de alimentos, aplicaciones varias en la industria, etc... A continuación explicaremos algunas de ellas.
Su misión es la desinfección del agua potable puesto que el OZONO no actúa sólo como desodorizante y oxidante de las sustancias orgánicas disueltas, sino también como desinfectante. El procedimiento de desinfección del agua por OZONO ofrece particular interés en los casos en que se trate de aguas que contienen bacterias, es decir, aguas más o menos sospechosas de infección. Incluso en la inactivación por el OZONO DEL VIRUS DE LA POLIOMELITIS EN LAS AGUAS Y EN LA DESINFECCION DEL AGUA DE MAR, PARA LA DEPURACION DE MOLUSCOS. También se vienen utilizando en plantas potabilizadoras purificando el agua con destino a pueblos y ciudades, para la purificación del agua de piscinas, aguas negras o corrompidas, fabricación de hielo esterilizado con diferentes destinos, entre ellos la conservación de pescado fresco, aplicación en plantas embotelladoras, hospitales, hoteles, piscifactorías, etc...
Así lo demuestran entre otros: ARNOLD J. DRAPEAU, GINETTE PAQUIN, M.Sc.A. MONTREAL-QUEBEC; KUPFFER; COIN, HANNOUN, GOMELLAPARIS; P.L. GIRARDOT-INGENIERO DE PUENTES Y CAMINOS; INSTITUTO PASTEUR; Y. FAUVEL...
Aplicaciones
El OZONO en la medicina tiene distintas y variadas aplicaciones, algunas de ellas son: DESINFECCION Y DESODORIZACION DEL AIRE EN PLANTAS DE QUEMADOS, QUIROFANOS, SALAS DE PREMATUROS, etc... Sistema de esterilización para diálisis por OZONO (hemodiálisis), heridas infectadas tratamientos de piel, ete... PROFESOR D'AUTREC, DOCTOR Med. SIGFRIED RILLING, Dr. Rer. RENATE VIEBAHN, Dr. P. de la TORRE MISIEGO, etc...
La acción oxidante (BACTERICIDA, VIRICIDA, GERMICIDA, FUNGICIDA Y DEODORANTE) del ozono se viene aplicando para purificar el aire de agentes contaminantes y olores de todas clases como consecuencia de la contaminación que se forma en los espacios cerrados, donde se acumulan seres vivos, como por ejemplo en: hogares, lugares de trabajo, locales públicos, hospitales, ganaderías, etc.. Para estos fines, se fabrican generadores de ozono, de aplicación directa o a través del aire acondicionado. En ésta aplicación como en otras se utilizan generadores de ozono por su eficacia GERMICIDA. HAINES, BISBINI, WETHERRIDGE y YAGLOV, RENAUD LAPORT, PASTEUR, FRANKING M.W., etc... Se viene aplicando el OZONO en la conservación de alimentos tanto en cámaras frigoríficas y almacenes, como son: carnes, pescados, frutas, verduras, quesos, embutidos, etc... Su misión principal es la de reducir el índice bacteriológico que se da en los citados sistemas de almacenamiento y como consecuencia conseguir mayor durabilidad de los alimentos en estado de refrigeración, congelación o almacenaje en fresco y eliminando bacterias para no permitir el crecimiento en carnes u otros, formación de mohos, etc... También se viene aplicando en las bodegas de los barcos, siendo su misión la de garantizar la conservación del pescado en alta mar, en las cámaras de refrigeración de los camiones que se utilizan para el transporte de este tipo de géneros o alimentos, para el uso del hielo esterilizado, debido a su importante potencial para aumentar en varios días su conservación. Así mismo se utiliza el OZONO para el almacenaje de patatas, huevos, quesos, manzanas, bananas, carne fresca, etc... aplicando en cada caso distintas concentraciones de OZONO, consiguiendo de esta manera mayor durabilidad y garantías higiénicas en el almacenaje sin que se corrompan. CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS-INSTITUTO DEL FRIO-MADRID, SALMON y LEGALL-1.936, NELSON-1.982, GANE1.953, HARAGUCHI-1.969, RIDLEY Y SIMS-1.966, KUPRIANOFF-1.953,etc... Se vienen aplicando tanto en la cría de todo tipo de animales y aves estabulados por su eficacia BACTERICIDA, VIRICIDA y DEODORANTE tanto en el aire como en el agua, consiguiendo controlar y reducir fuertemente el porcentaje bacteriológico del aire y las emanaciones amoniacales producidas por los propios animales, consiguiendo una oxigenación adecuada de las granjas y obteniendo resultados tan sorprendentes como la reducción en los índices de mortalidad. REVISTA DE AVICULTURA-1.974, SOCIEDAD COOPERATIVA AGRARIA UTECO, SAVAZZINI, DEROBERT, RENAUD LAPORT, etc...
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