El ozono (O3) es el primer alótropo (propiedad de determinados elementos químicos de presentarse bajo estructuras químicas diferentes o con características físicas distintas) que fue identificado por la ciencia. En 1865 Jacques-Louis Soret determinó la fórmula del ozono (O3), que fue confirmado por Schönbein en 1867.
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, es tóxico y puede provocar la muerte. Se descompone rápidamente en presencia de oxígeno a temperaturas mayores de 100 °C y en presencia de catalizadores a temperatura ambiente.
El ozono tiene 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. La primera vez que se utilizó el ozono como terapia médica fue durante la I Guerra Mundial sobre las heridas de guerra viéndose que estas cicatrizaban mejor y más rápidamente que las tratadas con los métodos habituales de la época. Hoy en día la ozonoterapia se practica en prácticamente todos los países tanto europeos como americanos, incluso en ciertos países como es el caso de Italia y Alemania entra dentro de las prestaciones de la Seguridad Social. 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
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 que 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. Se forma así un equilibrio dinámico en el que se forma y destruye ozono. Por lo tanto 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 ozono troposférico o ambiental es un gas incoloro que se crea a través de reacciones fotoquímicas entre óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles (COV) derivados de fuentes como la quema de combustible. Puede encontrarse en la zona más baja de la atmósfera, porque proviene de emisiones naturales de COV, óxidos de nitrógeno y CO, y del ozono estratosférico descendente. Esto es un problema, ya que una alta concentración de ozono puede provocar daños en la salud humana y genera un calentamiento en la superficie de la Tierra. Su formación empieza a partir de la emisión del dióxido de nitrógeno (NO2) e hidrocarburos (compuestos que reaccionan en la presencia de calor y luz solar para producir ozono). Como las radiaciones ultravioletas no llegan a la troposfera, el ozono en este caso, se forma a partir de ciertos contaminantes provenientes de la actividad humana. El conjunto del ozono, óxidos de nitrógeno VOCs forma una neblina visible en zonas muy contaminadas denominada smog fotoquímico o smog de invierno.
El principal efecto nocivo sobre el medio ambiente de los clorofluorocarbonados, eran los daños producidos sobre la capa de ozono
.El uso de los CFC en la refrigeración y enfriamiento es una de las aplicaciones más importantes y de crecimiento más rápido en los países en desarrollo, donde desempeñan dos funciones principales: como refrigerantes y como agentes químicos sopladores en la fabricación del plástico celular rígido para aislar las cámaras frigoríficas. Este proceso de sustitución empezó antes de la vigencia del Protocolo de Montreal, varias de las industrias químicas más importantes del mundo estaban trabajando para sustituir a los CFC. Antes de proceder a la realización de la sustitución se realizaron una serie de estudios basados en muchos aspectos del impacto que tales alternativas tendrían sobre el medio ambiente, como el calentamiento, toxicidad aguda, carcinogénesis, o sea el potencial de causar cáncer, toxicidad del desarrollo, genotoxicidad. Las . sustancias examinadas fueron los hidroclorofluorocarbonos (HCFC) y los hidrofluorocarbonos (HFC). Los HFC, a diferencia de los HCFC, no destruyen el ozono pero tienen el potencial para provocar el calentamiento global. Muchas de las tecnologías para reemplazar a los CFC no se basan en sustitutos químicos sino en procesos alternativos. Los sustitutos químicos de los CFC fueron los primeros en aparecer. Los sustitutos químicos comprenden los hidrocarbonos, el éter dimetílico y otros gases comprimidos con el aire, el bióxido de carbono, agua, propano y pentano, entre otros. Las aplicaciones alternativas, tales como los recipientes distribuidores de bola movible y barra sólida, los aerosoles de bomba mecánica, etc. también están a la disposición del público en general, y a menudo son más baratos que los aerosoles a base de CFC. El principal efecto nocivo sobre el medio ambiente de los clorofluorocarbonados, eran los daños producidos sobre la capa de ozono. A pesar de los esfuerzos producidos a nivel mundial, el agujero aún no ha sido paliado. Pero la mejor manera de ser consciente de esto, es viéndolo, por tanto añado un vídeo que muestra la evolución del agujero de la capa de ozono desde 1979, hasta el año 2007.
Hola Julio.
ResponderEliminarMi pregunta es la siguiente:
¿Porque si usamos ese gas(ozono) en tratamientos medicos,no podemos generarlo y tapar el agujero que hemos creado...es muy caro, cual es la expliacion?
y 2º:
¿por que el agujero se ha creado en la antartida donde la actividad humana en casi nula y no donde realmente hay contaminacion?
Gracias Jogrge Herrero
1) El problema no es solo generar el ozono (proceso bastante caro de por si), sino llevarlo a la estratosfera. El ozono es muy oxidante y suele reaccionar con otros compuestos con gran facilidad, con lo cual el ozono no suele llegar a la estratosfera como O3. De hecho el ozono de la estratosfera se produce alli mismo, por una serie de reacciones del oxígeno con la radiacion solar. Quizás si se pudiese plantear que una mayor produccion de O2 ayudaria a regenerar la capa de ozono, pero eso es una hipótesis.
ResponderEliminarPor otro lado, el ozono troposférico no es saludable y es un contaminante bastante dañino, asi que no compensa hacer grandes cantidades... :)
2) El agujero se ha creado donde la capa atmosférica es más pequeña. La tierra está achatada en los polos, y eso sucede también en la atmósfera. A esto hay que sumarle una serie de factores climáticos y ambientales que favorecen ese proceso alli. De todos modos creo que tu pregunta va en el sentido de que por que se destruye ozono en la antartida si alli no hay emisiones. Bueno, los CFCs pueden durar hasta 100 años en la atmósfera. En ese tiempo las corrientes de viento pueden hacer que esos gases dén la vuelta al mundo varias veces. Por las características de esos vientos, los CFCs se acumulan en la antartida. Es asi de simple. Y tienen tiempo para hacerlo de sobra...
alguien puede desirme las caracteristicas de la capa de ozono
ResponderEliminarAnónimo dijo...
ResponderEliminarJulio soy Borja aquí te dejo una pagina web con un poco de información que he buscado sobre el ozono troposferico ya que he notado que has hecho hincapié en ello hoy en clase tenia curiosidad por saber que era y por como podría ser una agente contaminante.
http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Curiosid/RC-24.htm
La interacción del campo magnético terrestre con sustancias químicas contaminantes podría explicar la presencia de estas sustancias en las zonas polares, donde hoy se registra el mayor deterioro de la capa de ozono, según un estudio de la Universidad Autónoma de Madrid, en España.
ResponderEliminarAño tras año la capa de ozono se reduce en las zonas polares. Como causa de este fenómeno los científicos han identificado en dichas zonas la presencia de óxidos de nitrógeno, átomos de cloro y radicales monóxido, entre otras especies químicas que participan como sustancias intermedias en reacciones en cadena de degradación de las moléculas de ozono. Se sabe que el origen de estas especies químicas se encuentra en muchos productos y combustibles utilizados especialmente en las zonas más pobladas y desarrolladas del planeta, pero hasta ahora no se ha constatado cuál es el mecanismo que las transporta hasta las zonas polares.
En su trabajo, González Velasco encuentra que el motor de este mecanismo son las propias características magnéticas de las especies químicas. En concreto, resalta la distinción entre sustancias diamagnéticas y sustancias paramagnéticas. Esta distinción es la que permite entender que, en un campo magnético, unas sustancias —las paramagnéticas— sean atraídas hacia la región donde el campo es más intenso, mientras que otras —las diamagnéticas— sean atraídas hacia la región donde el campo es más débil.
En base a esto el autor argumenta que, en el campo magnético terrestre, las moléculas de oxígeno, al ser paramagnéticas, serían dirigidas hacia los polos, donde la intensidad del campo es máxima. Por el contrario, las moléculas de ozono, al ser diamagnéticas, serían transportadas por el campo magnético terrestre hacia zonas en las que su intensidad es mínima, es decir, hacia las zonas tropicales y ecuatoriales.
Para el investigador, el que las moléculas de oxígeno sean paramagnéticas y las de ozono diamagnético, podría explicar también la reducción anormal que cada año sufre la capa de ozono durante las estaciones de primavera y su consiguiente recuperación durante las estaciones de verano. De hecho, el catedrático propone un mecanismo que explica estos ciclos anuales de degradación-recuperación.
La degradación de la capa de ozono no tiene lugar en las zonas templadas de los hemisferios norte y sur de la tierra, que es donde se acumula la mayor concentración de población contaminante. Puesto que la degradación aparece en latitudes polares, los científicos han concluido que debe existir un mecanismo de transporte hacia esas latitudes que explique la presencia de los átomos de cloro, óxidos de nitrógeno y demás sustancias que actúan en la destrucción de la capa ozono.
Otro indicio importante de este mecanismo, es el hecho de que la degradación de la capa de ozono se produce en primavera, que es cuando comienzan a llegar fotones a las zonas polares, los cuales inducen los procesos fotoquímicos necesarios para que se produzca la desaparición de las moléculas de ozono.
Además, el agujero de la capa de ozono que aparece en las latitudes australes suele ser de mayor magnitud que el que se produce en las zonas boreales, pese a que es en el hemisferio norte donde se produce la mayor acumulación de actividades industriales y de tráfico de diversos tipos de vehículos responsables de la generación de óxidos de nitrógeno.
Como mecanismos de transporte de las especies degradantes se ha recurrido hasta el momento a considerar como responsables a los vientos dominantes a diversas alturas de la atmósfera, que generan corrientes capaces de llevar hasta los polos las moléculas, átomos y radicales perjudiciales. No obstante, bajo esta teoría quedan sin explicación muchas cuestiones, como la distribución de concentraciones de óxidos de nitrógeno a diversas alturas de la atmósfera.
La capa de ozono es un delgado escudo de gas ozono, que se encuentra entre los 19 y los 23 kilómetros por sobre la superficie terrestre, en la estratosfera; rodea a la Tierra y la protege de los peligrosos rayos del sol. Este delgado escudo conocido por Capa de Ozono, hace posible la vida en la tierra y es vital para todos su conservación y que no se deteriore aún más. Entre todos debemos de cuidar nuestra capa de ozono, sin la capa de ozono no sería posible ningún tipo de vida en la tierra.
ResponderEliminarEl ozono se produce mediante el efecto de la luz solar sobre el oxígeno y es la única sustancia en la atmósfera que puede absorber la dañina radiación ultravioleta (UV-B) proveniente del sol.
Desde 1974, los científicos han venido advirtiendo acerca de una potencial crisis global como resultado de la progresiva destrucción de la capa de ozono causada por sustancias químicas hechas por el hombre, tales como los clorofluorocarbonos.
¿Cuáles son las consecuencias de la disminución de la Capa de Ozono?
El efecto de la disminución del ozono sobre la superficie terrestre es el aumento de los niveles de radiación ultravioleta-B. Este tipo de radiación UV-B daña a los seres humanos, animales y plantas. Los incrementos en la radiación UV-B han sido observados no sólo bajo el agujero de ozono en la Antártida sino en otros sitios como los Alpes y Canadá.
¿Cuáles son los efectos de la disminución de la capa de ozono en la salud humana?
1. Cáncer de piel
Hoy se estima que los índices de cáncer de piel aumentaron debido a la disminución del ozono estratosférico. El tipo más común de cáncer de piel, el denominado no-melanoma, es causa de las exposiciones a la radiación UV-B durante varios años. Existen ya personas que han recibido la dosis de UV-B que puede provocar este tipo de cáncer.
2. El Sistema Inmunológico
Las defensas de una persona para combatir las infecciones dependen de la fortaleza de su sistema inmunológico. Se sabe que la exposición a la luz ultravioleta reduce la efectividad del sistema inmunológico, no sólo relacionándose con las infecciones a la piel sino también con aquellas verificables en otros partes del organismo. La exposición a la radiación UV-B bien puede hacer que el sistema inmunológico tolere la enfermedad en lugar de combatirla. Esto podría significar la inutilidad de los programas de vacunación tanto en países industrializados como en vías de desarrollo.
Para algunas especies, un aumento de radiación UV-B implica la formación de cáncer de piel. Esto se ha estudiado en cabras, vacas, gatos, perros, ovejas y animales de laboratorio y probablemente esté señalando que se trata de una característica común a varias especies. Las infecciones en bovinos pueden agravarse con un aumento de la radiación UV-B.
En muchas plantas la radiación UV-B puede tener los siguientes efectos adversos: alterar su forma y dañar crecimiento de plantas; reducir el crecimiento de los árboles; cambiar los tiempos de florecimiento; hacer que las plantas sean más vulnerables a las enfermedades y que produzcan sustancias tóxicas. Incluso podría haber pérdidas de biodiversidad y especies. Entre los cultivos en los que se registraron efectos negativos debido a la incidencia de la radiación UV-B figuran la soja y el arroz.
¿Cuáles serían los efectos de la Contaminación del aire sobre la capa de ozono?
Debido a la contaminación, Las pérdidas de ozono en la alta atmósfera hacen que los rayos UV-B incrementen los niveles de ozono en la superficie terrestre, sobre todo en áreas urbanas y suburbanas -que son las mas contaminadas- alcanzando concentraciones potencialmente nocivas (en combinación con otros contaminantes) durante las primeras horas del día.