Ozono

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OZONO

-Emilio, ¿qué es el ozono?

-El ozono es un gas. 

-¿Es dañino o benéfico para el ser humano?

-Puede ser bueno o malo, dependiendo de donde se encuentre. 

-El ozono "bueno" si se encuentra en la naturaleza a aproximadamente 25 kilómetros por encima de la superficie terrestre. 

-Si está tan lejos, ¿cómo nos puede beneficiar?

-Nos protege de los rayos ultravioletas del Sol. Desgraciadamente, parte de la capa de ozono bueno desapareció, como resultado de las sustancias químicas fabricadas por el hombre. Sin la suficiente cantidad de ozono bueno, las personas pueden exponerse a demasiada radiación ultravioleta. Eso puede aumentar el riesgo de cáncer en la piel, cataratas y problemas en el sistema inmunológico.

-El ozono "malo" se encuentra al nivel del suelo. Se forma cuando los contaminantes de los automóviles, las fábricas y otras fuentes reaccionan químicamente con la luz del Sol. 

-También es el componente principal del smog que suele ser peor en verano. 

-Respirar el ozono malo puede ser dañino y provocar tos, irritación en la garganta, empeoramiento de cuadros de asma,bronquitis y enfisema y hasta daños pulmonares permanentes, si la exposición a éste es habitual.

-¿De dónde proviene el nombre de ozono?

-En 1840,el químico alemán Christian Friedrich Schönbein propuso que fuera un compuesto químico distinto, nombrándolo con el verbo griego ozein (ὄζειν, "tener olor "), a causa del olor peculiar que se percibe durante las tormentas eléctricas. 

-¿Cómo es químicamente el 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 gaseoso (O₂), formando moléculas de Ozono (O₃).

-El ozono se descompone rápidamente en presencia de oxígeno a temperaturas mayores de 100°C y en presencia de catalizadores como el bióxido de manganeso (MnO₂) a temperatura ambiente. En condiciones normales, puede demorar varias horas en reconvertirse nuevamente en oxígeno.

-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, puede provocar una irritación en los ojos y/o garganta, la cual suele pasar después de respirar aire fresco por algunos minutos.

-¿Cuáles son las propiedades químicas del ozono?

-La solubilidad en agua es de 0.105 g/100 ml (0°C).

-Y, ¿cuáles son las propiedades físicas del ozono?

-El ozono en su forma natural es un gas de color azul y de un olor picante muy característico. Se licúa a −111,9°C y se solidifica a −193°C.

-¿Quién descubrió al ozono?

-El ozono es el primer alótropo de un elemento químico que fue identificado por la ciencia. En la actualidad no se conoce quién fue su descubridor original, pero varios estudios apuntan a los químicos Charles Fabry y Henri Buisson.

-¿Qué significa alótropo?

-Alótropo es un elemento que puede existir en varias formas sólidas, líquidas o gaseosas, a causa de la distinta agrupación de los átomos que constituyen sus moléculas.

-En 1865, Jacques-Louis Soret determinó la fórmula del ozono (O₃) lo que fue confirmado por Schönbein en 1867. 

-¿Qué aplicación le ha encontrado el ser humano al ozono?

-La primera vez que se ha utilizado con para purificar agua fue en 1893. Desde entonces, ha ido ganando en popularidad y es usado, cada vez más, por industrias y particulares.

-Las principales ventajas que aporta el ozono para su uso en aguas son:

• Elimina los olores y sabores del agua;
• compatible con otros tratamientos;
• no afecta al pH;
• no colorea el agua;
• no deja residuos;

-Una de las principales ventajas de su uso es la conversión del ozono en oxígeno, sin dejar ningún residuo químico perjudicial en el agua.

-¿Cómo se puede producir ozono?

-El ozono es muy inestable y vuelve a convertirse en (O₂) en pocos minutos. Por ello, el ozono debe generse in situ.

-¿Me podrías contar más sobre el importante papel del ozono en la atmósfera?

-El ozono atmosférico se encuentra en estado puro en diferentes concentraciones entre los 10 y los 40 kilómetros sobre el nivel del mar, siendo su concentración más alta alrededor de los 25 kilómetros, es decir, en la estratósfera.

-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 completamente imposible, de ahí la gran importancia de la llamada “Capa de Ozono”.

-El ozono en altas concentraciones y por períodos prolongados tiene efectos perjudiciales para la salud. Más allá de especulaciones acerca de efectos beneficiosos a bajas concentraciones.

-El ozono se encuentra de forma natural en la estratósfera, 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, 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 los científicos Mario Molina (México), Frank Sherwood Rowland (Estados Unidos) y Paul J. Crutzen (Holanda) obteniendo por ello el 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.

-El Ozono troposférico también denominado ozono ambiental. Se trata de un gas incoloro que se crea a través de reacciones foto químicas 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 foto- químicos y forma parte del llamado esmog fotoquímico que puede encontrarse en la zona más baja de la atmósfera, ya que proviene de emisiones naturales de COA, NO* y OC así como del ozono estratifico 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 micro-gramos por metro cúbico) o en la vegetación (a partir de 30 ppb (partes por billón anglosajón, o millardo) 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 bióxido 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 (NO* - 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 COV forma una neblina visible en zonas muy contaminadas denominada smog de verano, ya que, en el hemisferio norte, ocurre generalmente entre los meses de agosto y septiembre.

-Emilio, ¡platícame algo insólito en torno al ozono?

-Bueno, Marcela, en 1994, la Asamblea General de la ONU proclamó el 16 de septiembre Día Internacional de la Preservación de la Capa de Ozono, para conmemorar el día en que se firmó en Montreal, en 1987, el Protocolo relativo a las sustancias que agotan la capa de ozono.

“Los resultados de estudios científicos recientes ponen de manifiesto la importancia del Protocolo de Montreal. Sin el Protocolo y los acuerdos conexos, los niveles atmosféricos de sustancias que agotan la capa de ozono podrían haber aumentado diez veces para 2050. La acción concertada ha evitado millones de casos de cáncer de la piel.”

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