Ózon

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Ózon
Ozone-1,3-dipole.png
Ozone-3D-vdW.png Ozone-elpot-3D-vdW.png
IUPAC-név Trioxygen
Kémiai azonosítók
CAS-szám 10028-15-6
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet O3
Moláris tömeg 47,998 g·mol−1
Megjelenés kékes színű gáz
Sűrűség 2,144 g·L−1 (0 °C – gáz)
Oldhatóság (vízben) 0,105 g·100mL−1 (0 °C)
Veszélyek
Főbb veszélyek Oxidáló (O)
Nagyon mérgező (T+)
Maró (C)[1]
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
4
4
OX
R mondatok (nincs besorolva)
S mondatok (nincs besorolva)
Ha másként nem jelöljük, az adatok
az anyag standardállapotára vonatkoznak.
(25 °C, 100 kPa)

Az ózon (O3) egy három oxigénatomból álló instabil molekula, amelyet Christian Friedrich Schönbein fedezett fel 1840-ben. Neve a görög „ozein”=„rossz szagot árasztó” szóból származik.

Érdekességek az ózonról[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A 19. században az emberek elkezdték hasznosítani az ózont fertőtlenítésre, vízkezelésre, gyógyításra, tisztításra, a táplálék frissen tartására. Száz év leforgása alatt pedig az emberek ózonhoz való kapcsolata és hozzáállása jelentősen megváltozott, és annak használata széles körben elterjedt. 1902-ben Németországban hozták létre az első olyan gyárat, amely a víz ózonnal történő fertőtlenítésére és tisztítására szakosodott. Azóta már sok vízműben alkalmaznak ózonos technológiát a víz tisztításának és fertőtlenítésének folyamatában. Az ózonnal kezelt víz íze és állapota jobb, mint a hagyományos csapvízé. 1904-től ugyancsak elterjedtté válik az ózon használata a tej, hús, sajt és fehérjét tartalmazó táplálékok frissen tartásánál. Igénybe vették az ózon jótékony hatását a világháború idején az emberek fizioterápiájához, valamint később a sportolók izomzatának fejlesztéséhez és növeléséhez. A modern világban pedig egyre népszerűbbé válik az ózon a fodrászatban, a légfrissítésnél és zuhanyzásnál.

Tulajdonságai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az ózon és az oxigén egymás allotróp módosulatai. Az ózon szúrós szagú, mérgező gáz. Standard hőmérsékleten és nyomáson, (nagy tömegben) halványkék árnyalatú. -112 °C alatt sötétkék folyadék, -193 °C alatt sötétkék kristály. Az egyik legerősebb oxidálószer. Instabil: közönséges oxigénmolekulára (O2) és egyatomos, rendkívül reagens, úgynevezett nascensz oxigénre bomlik. Ha oxidálható anyagokkal érintkezik, a bomlás már alacsony hőmérsékleten is robbanásszerű.

Rendkívül mérgező. Toxikus hatását elsősorban a telítetlen zsírsavak oxidatív bontása okozza, ami különösen E-vitamin hiány esetén erőteljes.

Szagát – ami még 500 ezerszeres hígításban is érezhető – rendszerint a klóréhoz hasonlónak találják, de koncentrációjától függően szegfű, széna, kén-dioxid vagy nitrózusgáz illatúnak is érezhetjük.

Az ózon fertőtlenítő hatása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az ózon az egyik legerősebb oxidáló és fertőtlenítő anyag, ami a vízben lévő mikroorganizmusoktól függően 600-3000-szer hatékonyabb fertőtlenítő hatású, mint a klór. Ha kapcsolatba kerül bármiféle mikroorganizmussal, mint például baktériumokkal, vírusokkal, penésszel, gombával, szagot okozó elemekkel, vagy oldott oxidálható ásványi anyagokkal, akkor egyszerűen megsemmisíti azt, vagy csapadék formájában oxidálja és ezáltal kiszűrhetővé teszi, amit a telítődött szűrőanyagról időszakos visszamosatással lehet eltávolítani. Az oxidálási folyamat az ózonnal olyan eredményes, hogy a mikroorganizmusok nem tudnak immunitást felépíteni, nem úgy, mint ahogy a hagyományos vegyszerekkel előfordulhat.

Előfordulása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Megtalálható a talaj vegyületeiben, a vízben és az ózonpajzsban.

Villámcsapás közelében nagy mennyiségben keletkezik az ún. koronakisülés hatására. A tesla-tekercs kísérletek használatakor keletkező elektromos ívek is nagy mennyiségű ózont képesek előállítani. Továbbá minden 185 nm közeli hullámhosszú UV (UV-c) sugárzás is ózont fejleszt. A szoláriumcsövek többsége pl. éppen ezért speciális üvegburkolattal készül, mely ezt az UV fényhullámhosszt kiszűri, de a hétköznapi fénymásológépek is termelnek ózont, vagy akár a legtöbb halogén izzó is, csak igen kis mennyiségben.

A kereskedelemben is kapható kis, elemről működő ózontermelő készülék, amelyet hűtőszekrények, éléskamrák, gépkocsi-utasterek, légkondicionáló berendezések, sőt - ha nem tartózkodunk ott! - lakások helyiségeinek fertőtlenítésére is használhatunk.

Az ózon mint szennyező[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A földi légkör legalsó rétegében, a troposzférában az ózon az egészségre káros anyag, a szmog egyik összetevője, mely leginkább a nagy forgalmú városokat sújtja. Kialakulása többlépcsős folyamat. A felszínközeli ózon egy része a sztratoszférából származik, másik, nagyobb része a troposzférában keletkezik.

Első lépésként az energiafelhasználásból (ipar, közlekedés, háztartások) származó nitrogén-monoxidból nitrogén-dioxid keletkezik. Ezt a folyamatot a kipufogó gázok szénhidrogénjei, valamint a természetes eredetű szénhidrogének (terpének, izoprén) elősegítik, az ezekből keletkező szerves peroxi-vegyületek által. A nitrogén-dioxid napfény hatására elbomlik nitrogén-monoxiddá valamint atomos oxigénné (fotolízis). Az így keletkezett atomos oxigén egy oxigénmolekulával ózont alkot. Mivel az ózonkeletkezés függ a napsugárzás mértékétől, a maximális ózonkoncentráció a besugárzás maximumát (dél) követő néhány óra múlva tapasztalható. A folyamatban az ózonon kívül rendkívül mérgező peroxi-acetil-nitrát valamint salétromsav is keletkezik. A felszínközeli ózonképződést elősegíti a száraz, meleg levegő, az erős napsütés és a nitrogén-oxidok, szénhidrogének, szén-monoxid magas koncentrációja. A városok felett, a nyári hónapokban kialakuló fotokémiai szmog képződésének egyik fő oka a gyenge légmozgás, mely megakadályozza a szennyezett levegő függőleges irányú keveredését és vízszintes irányú terjedését.

A troposzférikus ózon koncentrációja a napsugárzás csökkenésével párhuzamosan csökken, mivel keletkezésének mértékét felülmúlja oxidációs folyamatok általi bomlás. Az ózon egy része a felszíneken ülepszik, elsősorban a növények légzőnyílásain keresztül, de megkötődhet a talajon és a műtárgyakon is. A legkisebb ózonkoncentációk általában napkelte idején mérhetők, majd a besugárzással párhuzamosan megindul az ózonképződés. Az ózonkoncentrációnak tehát jellegzetes napi menete van, általában kora délutáni maximummal és hajnali minimummal. Az évi menetet is a napsugárzás mértéke szabja meg, téli minimumot és nyári maximumot figyelhetünk meg, egy jellegzetes tavaszi másodmaximummal. Ez utóbbi jelenség oka a késő téli, kora tavaszi tropopauza szakadás, minek következtében a felső légrétegekből leáramló ózon mennyisége megnövekedik.

A felszínközeli ózon számos egészségi problémát okoz. Különösen veszélyesek és rákkeltők az ózon másodlagos reakciótermékei, részben igen reakcióképes szabad gyökök, melyek szintén erősen oxidatívak, illetve mérgezők (peroxi-acetil-nitrát, aldehidek, nitrát gyök stb.). Maró hatásuk révén izgatják a szemet és a nyálkahártyát. Tüdőbe kerülve már kis koncentráció mellett is légúti gyulladást okozhatnak. Emellett a tüdő kapacitásának valamint a fertőzésekkel szemben való ellenálló képesség csökkenéséért is felelősek.

Növények esetében a magas ózonszint a levelek károsodásához vezethet, a sejtfalak roncsolásán keresztül. Ezen felül gátolja a fotoszintézist és a gyökérlégzést is. Mindezek együttesen közrejátszhatnak a növények károsodásában, szélső esetekben pusztulásában.

Az ózon és az emberi szervezet kapcsolata[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az emberek rendkívül érzékenyen reagálnak az ózonra. A fertőtlenítésre használt ózon töménysége 0,5-2,5 ppm (milliomodrész) között van. Az emberek 0,01 ppm ózonkoncentrációt szagról már érzékelnek. 0,01 ppm alatti ózonkoncentráció az Egészségügyi Minisztérium szerint semmilyen káros hatással nincs az emberi szervezetre maximum 10 órán át tartó érintkezés esetén. A minisztériumi forrás szerint minden kellemetlen tünet (kiszáradt száj, légutak irritációja) az ózonnal érintett terület elhagyása után rögtön elmúlik, mindennemű következmény nélkül.

Az ózon hasznos oldala[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Mire használhatják az ózont?

  • Vírusok, baktériumok, élesztő-szerű és fonalas gombák, protozoák inaktiválására
  • Az immunrendszer aktiválására
  • Artériák, vénák és hajszálerek „tisztítására”, a vérkeringés élénkítésére
  • Gyulladáscsökkentésre a bőrfelületen
  • Bőrön keresztül fájdalomcsökkentésre
  • Autoimmun folyamatok megelőzésére és megszüntetésére (pl. scleroderma)
  • A bőrön az allergiás reakciók gyors lecsökkentésére
  • A bőrben a hormonok és enzimek termelődésének normalizálására
  • Műtéti hegek és égési sérülések utáni hegek bőrfelületének regenerálására
  • Cellulitisz kezelésére
  • Egyes ekcémás panaszokra
  • Növekvő szemölcsök „megfékezésére”
  • Akne, kamaszkori bőrelváltozások kezelésére
  • Psoriasis bőrfelületi tüneteire
  • Fagyási sérülésekre
  • Vérszívók okozta csípésekre
  • Fekélyes sebek körüli bőrfelület kezelésére
  • Megerőltetett izmok regenerálására a bőrfelületen keresztül bejuttatva

[forrás?]

Ipari felhasználása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Használják vízkezelésre, szennyvíz- és élelmiszer sterilizálásra. A kémiai ipar hasznosítja. Legújabb kísérletek alapján a fényképelőhívásra használt folyadékok újrahasznosításánál is meglepően jó eredménnyel alkalmazható, továbbá ivóvíz tisztításnál a klórozás kiváltására is alkalmazzák.

Orvosi felhasználása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A belőle felszabaduló naszcens oxigén erősen roncsoló hatású, ezért fertőtlenítőszerként (például ivóvíz fertőtlenítésére) használják.

A baktericid (baktériumölő), virocid (vírusölő) hatás hátterében a szétváló ózonból keletkező aktív oxigén oxidáló hatása áll. Az ózon megbontja a baktériumok sejthártyáját, a foszfolipidek és lipoproteinek oxidálása által. Megakadályozza a gombák sejtnövekedését – bizonyos stádiumokban, a vírusok sejtekhez kapcsolódásának akadályozásával pedig a vírusok szaporodása ellen hat. A sejteket gyenge enzim bevonatuk sérülékennyé teszi a vírusok betörése ellen, de így egyben az oxidációra is érzékenyek lesznek. Az ózon aktív oxigén molekulája így eloxidálja és megtisztítja a testet a vírusos sejtektől, amiket a szervezet egészségesekkel pótol. Az ózon oxidálja a rosszindulatú sejtek külső lipid falát is. Keringési betegségek esetén az összetapadt vörösvérsejtek gátolják a vérkeringést a kis hajszálerekben, és csökkentik az oxigén-felszívódást is. Az ózon megszünteti az összetapadást, és helyreállítja az oxigén-szállító képességet. A szövetek oxigén-ellátása nő, mivel egyrészt nő a nyomás az artériákban, másrészt csökken a vér viszkozitása. Az ózon oxidálja a felesleges lerakódásokat az erekben, kitisztítja a véredényeket. Az ózon élénkíti az oxigén anyagcserét is. Stimulálja egyes tisztogató, sejtfal-védő enzimek képződését és az ATP termelődést is, aktiválja az immunrendszert, az interferonok termelődésének növelésével. Mióta az emberek rájöttek az ózon kedvező hatására, számos helyzetben alkalmazzák fertőtlenítésre, baktériumok és vírusok elpusztítására. Így derült fény arra, hogy az ózon hatásos a tályog, kólibaktérium, a pseudomonas fluorescens baktérium, a szalmonella megbetegedést okozó baktérium , a haemolitikus urémiás szindrómáért felelős baktérium, a kolera-baktérium (lásd. kolera), a hepatitis B vírus antigénje, a hepatitis A vírus antigénje, az A típusú influenza és a HIV elleni kezelésre. Mindezen baktériumok és vírusok ellen az ózon rendkívül gyors és hatásos ellenanyagnak bizonyult.


Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Jegyzetek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Kapcsolódó szócikkek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]