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El ozono es un gas de color azul, de olor fuerte y penetrante. Su
densidad es 1,66 y se licua a -112 °C, dando un líquido azul índigo muy
inestable. Es mucho más soluble en agua que el oxígeno, y es absorbido
por la esencia de trementina y otras esencias orgánicas presentes en
diversas variedades forestales.
Su papel es importantísimo para la supervivencia de las especies,
cuestión por la cual es de vital importancia mantener estable su
equilibrio.
El ozono se encuentra permanentemente en procesos continuos de
formación y de destrucción.
La luz solar es la mayor fuente de energía para los procesos de
formación y destrucción del ozono estratosférico:
Formación solar
O2 + UV (λ < 200 nm) → 2 O
O + O2 → O3
Destrucción solar
O3 + UV (200 nm < λ < 300 nm) → O2 + O
O + O3 → 2 O2
Hasta el 98% de la radiación ultravioleta solar de alta energía (UV-B y
UV-C) es absorbida por la destrucción y formación de ozono atmosférico.
El intercambio global entre ozono y oxígeno es del orden de 300 millones
de toneladas diarias.
El ozono es estable a elevada temperatura. Puede obtenerse en reacción
reversible a partir del oxígeno a 1 500 °C. Por el contrario, en frío
tiende a descomponerse para formar oxígeno. Esta descomposición, tanto
más fácil cuanto más concentrado está el ozono, tiene lugar cerca de los
100 °C; también lo descomponen algunos productos pulverulentos (carbón,
dióxido de manganeso, etc.). Esta inestabilidad explica sus propiedades
oxidantes. Oxida en frío al yodo y a casi todos los metales,
especialmente al mercurio y a la plata; desplaza al cloro, al bromo y al
yodo de sus combinaciones con el hidrógeno y los metales; oxida al
máximo a los ácidos del azufre, del fósforo y del arsénico; en frío,
transforma al amoniaco en nitrito y nitrato amónicos; destruye por
oxidación las materias orgánicas (corcho, caucho).
En sus reacciones, uno solo de los tres átomos de oxígeno de su molécula
interviene de un modo activo; los otros dos se desprenden en estado de
oxígeno ordinario. Por el contrario, con la esencia de trementina y
diversos compuestos orgánicos no saturados, el ozono es totalmente
absorbido para dar unos compuestos de adición (los ozónidos), muy poco
estables.
El ozono existe en pequeñas cantidades en el aire, sobre todo en el
campo, pues lo producen las plantas verdes en su función
fotoclorofílica. Se encuentra también en la alta atmósfera. También lo
producen las descargas eléctricas y las reacciones químicas que liberan
oxígeno en frío.
El ozono se emplea por su poder oxidante y bactericida; sirve
especialmente para renovar el aire en atmósferas confinadas, para la
esterilización de las aguas, para el tratamiento de las dermatosis,
supuraciones y algunos reumatismos crónicos. Se utiliza, además, en el
blanqueo de telas, cera, almidón y marfil, y para envejecer el vino y la
madera. Se emplea en la preparación de aceites secantes y en la síntesis
de algunas esencias vegetales (fabricación de vainilla y de
heliotropina).
La cantidad de ozono contenida en la atmósfera se expresa mediante el
espesor reducido, es decir, el espesor vertical de una columna en la que
se hubiera acumulado todo el gas, a temperatura y presión norma1es. El
espesor medio es de 2,5 mm. La mayor densidad del ozono se encuentra
entre los 15 y 40 km de alt., registrándose una fuerte concentración
hacia los 25 km. Allí se encuentra prácticamente todo el ozono
(ozonosfera).
El ozono se forma en las capas bajas de la atmósfera (influencia de las
descargas eléctricas, de las emanaciones radiactivas), pero en tan
pequeña cantidad que este hecho no influye de manera sensible en su
distribución. En la actualidad se cree que el ozono existente en las
capas bajas se ha formado en la estratosfera, por disociación molecular
del oxigeno, bajo la influencia de los rayos ultravioletas de elevada
frecuencia, de los electrones libres y de los rayos cósmicos.
El papel esencial lo desempeñan los rayos ultravioletas (λ entre 0,12 y
0,20 µ). El crecimiento ilimitado del ozono es evitado por una reacción
inversa a la anterior: el ozono absorbe los rayos ultravioletas de
longitud de onda comprendida entre 0,20 y 0,29 µ, y se transforma en
oxígeno molecular. El ozono, que se acumula de esta manera entre los 15
y los 40 km, es difundido hasta el suelo por los movimientos verticales.
El aire polar, inestable, contiene mayor cantidad de ozono que el aíre
tropical, estable. La distribución, variable según las estaciones, se
explica por el equilibrio de los mecanismos generador y destructor de
ozono, que estén en función de la estación (intensidad de los rayos
ultravioleta). Finalmente, las diferencias locales en el suelo se deben
esencialmente a mecanismos destructores, que funcionan en las capas
bajas. En efecto, el ozono se descompone lentamente a la temperatura
ambiente, y el átomo suplementario de oxígeno es absorbido por los
cuerpos reductores. De esta manera, el aire limpio y oxidante del campo
contiene entre 200 y 400 mg de ozono por cada 100 m3.
Por el contrario, el aire de las ciudades, cargado de partículas
pulverulentas reductoras, no contiene más de 2 mg por cada 100 m3
(París). Gracias a su poder de absorción, el ozono de la estratosfera
impide que los rayos ultravioletas de elevada frecuencia alcancen el
suelo: el espectro solar se detiene en las 0,29 µ. Si las cosas no
ocurrieran de esa manera, sería imposible la existencia de toda clase de
vida en la superficie de la Tierra, debido a los efectos de las ondas de
λ menor que 0,29 µ. El ozono es un poderoso bactericida, que asegura la
salubridad del aire.
Como se ha mencionado, el ozono es muy perjudicial para los materiales
derivados del caucho, debido a que influye sustancialmente en su
envejecimiento prematuro, traducido en la pérdida de características
físicas tales como: deterioro de color, harinamiento y finalmente
descomposición.
Teniendo en cuenta que el caucho se encuentra presente en una gran parte
de equipos aparatos y sistemas de uso común en los países
industrializados, en forma de gomas y elastómeros diversos (componentes
de automóviles, etc.,) es por lo que resulta imprescindible realizar
ensayos de resistencia a la intemperie a escala de laboratorio con las
cámaras climáticas de simulación.
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