Aplicaciones del ozono

INDICE:

1. Introducción

1.1.- Descripción general – ¿Qué es el ozono?

1.2.- Aplicaciones del ozono

2. Ozono en la industria alimentaria

3. Tratamiento de descontaminación de aguas y potabilización

3.1- Discusión de opciones

3.2- Datos analíticos

3.3- Descripción del proceso de tratamiento

4. Tratamiento de descontaminación de aire (vía humeda)

1.- INTRODUCCIÓN.1.1.- Descripción general. ¿Qué es el ozono?

El ozono es una forma alotrópica del oxígeno, presente en la atmósfera de modo natural y que, en estado gaseoso, tiene color azul tenue. En estado líquido (pto. Eb. – 111,9 º C) y en estado sólido (pto. Fusión - 193 º C), tiene color azul oscuro opaco. Por efecto de la fotosíntesis, árboles, arbustos, hierbas y plancton (en los océanos),generan oxígeno que, al ascender hacia capas altas de la atmósfera y ser bombardeado por la radiación ultravioleta, se convierte en ozono (O3).

Parte del ozono así producido, cae hacia la tierra y se reparte ampliamente por la atmósfera purificando el aire y el agua, descomponiendo compuestos químicos diversos y desinfectando de microorganismos estos ambientes. El ozono que permanece en las capasaltas de la atmósfera (ozonosfera), situada a 20 – 30 Km de la Tierra, tiene una concentración entre 10 – 20 ppm y, mediante su capacidad de absorber radiación UV (absorbe entre el 95 % y el 99 % de la radiación comprendida entre 200 y 300 nm), protege desde allí el efecto de tan peligrosa radiación considerada por la Comunidad Científica Internacional como de alto riesgo de modo que, undescenso de tan solo un 5 % del espesor de la capa de ozono, podría aumentar un 25 % los casos de cáncer de piel.

El ozono tiene un peso molecular de 48 uma y una densidad una vez y media superior a la del oxígeno. Es enérgicamente inestable, liberando oxígeno y un radical libre, y está considerado como el agente oxidante más poderoso, despues del Flúor. En función de esta capacidad oxidante,destruye microorganismos no deseables y contaminantes, Así como compuestos químicos variados. 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 (O2), formando moléculas de Ozono (O3). A temperatura y presión ambientales el ozono es ungas de olor acre y generalmente incoloro, pero en grandes concentraciones puede volverse ligeramente azulado. Se descompone rápidamente en presencia de oxígeno a temperaturas mayores de 100º C y en presencia de catalizadores como el dióxido de manganeso (MnO2) a temperatura ambiente.

PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DEL OZONO

Debido a su elevado potencial redox, el ozono es un oxidante químico muypotente, propiedad que se utiliza para la degradación de compuestos contaminantes y para la desinfección del agua.
La reacción global de formación de ozono a partir de oxígeno se puede formular del siguiente modo:

3 O 2 → 2 O3 ; ΔHº = + 284,5 kJ/mol

La reacción es altamente endotérmica y no espontánea. (ΔG º = + 161,3 kJ/mol). Por ello, no puede ser generado poractivación térmica del oxígeno. El método de generación más eficaz es el de descarga eléctrica de alto voltaje.

Peso Molecular 48 g/mol
Densidad (a 0ºC y 101,3 Kpa) 2,154 g /l
Punto de Ebullición (a 101,3 Kpa) -111,9 º C
Punto de Fusión del O3 Sólido -192,5 º C
Umbral Olfativo 0,02 ppm
Potencial Redox 2,07 V
Solubilidad en agua: -A 0º C 20 mg /l
-A 30 º C1,5 mg /l

POTENCIAL REDOX DE ALGUNOS AGENTES OXIDANTES

Compuesto: F2 O3 H2O2 MnO4 - Cl2 ClO2
Pot. Redox (V): 2,85 2,07 1,76 1,68 1,36 0,95

En la tabla anterior se muestran los potenciales redox de algunos de los compuestos más oxidantes conocidos. Si observamos el ozono es mucho más oxidante que el cloro y solo superado por el flúor. Estes potenciales son calculados en medio neutro, si...