Czym jest, do czego służy i jak powstaje ozon?

Wszyscy pragniemy oddychać pełną piersią, jednak niezbędny jest nam do tego dopływ świeżego i czystego powietrza. Tymczasem powietrze w naszym kraju jakie jest, każdy czuje. Można by powiedzieć: „przynajmniej zawiera tlen”, lecz zamiast szukać pocieszenia w czarnym humorze, lepiej zadbać o jakość powietrza we wnętrzach, w których żyjemy. Świetnym sojusznikiem w tej walce okazuje się być ozon, czyli super-tlen do zadań specjalnych. To jego zapach czujemy po letniej burzy.

Ozon. A co to takiego?

Ozon (O₃) to wyjątkowo aktywna chemicznie, trójatomowa postać tlenu. Stanowi alotropową odmianę „klasycznego” tlenu dwuatomowego (O₂). Alotropia to zjawisko występowania różniących się od siebie właściwościami i strukturą, odmiennych form jednego pierwiastka chemicznego. Jej najlepszym przykładem są skrajnie różne pod względem wyglądu i zastosowań odmiany węgla: diament i grafen. Podobnie jak niezbędny do oddychania, zawarty w powietrzu tlen dwuatomowy, ozon odgrywa kluczową rolę dla rozwoju i zachowania życia na naszej planecie. 90% tej rzadkiej substancji chemicznej skupia się w rozpostartej na wysokości 30 000 metrów nad poziomem morza, cienkiej i wrażliwej na zmiany klimatyczne powłoce ozonowej. Ponieważ ozon pochłania znaczną część szkodliwych dla ludzi i zwierząt odmian promieniowania ultrafioletowego – warstwa ozonowa formuje nad naszymi głowami niewidoczną, naturalną barierę ochronną. Trochę jakby Ziemia została posmarowana kremem do opalania z filtrem UV.

Ozon a klimatyzacja i chłodnictwo

Wszystkim nam powinno zależeć, by warstwa ozonu miała się jak najlepiej. Stanowi to wielkie wyzwanie dla branży chłodniczej i klimatyzacyjnej, w których do niedawna powszechnie wykorzystywano ziębiwa (ciecze chłodzące) z freonów, przyczyniających się do powstawania dziury ozonowej. Na szczęście dzięki wykorzystaniu alternatywnych substancji chłodzących, jak choćby amoniak, nowoczesny sektor klimatyzacji staje się coraz bardziej ozone friendly – bezpieczny dla ozonu. A ozon nie pozostaje dłużny, służąc jako jeden z najskuteczniejszych środków antyseptycznych i usuwających brzydkie zapachy, między innymi w klimatyzacjach samochodowych. Ozonowanie okazuje się niezwykle skutecznym procesem dezynfekującym wodę i żywność, wielokrotnie bardziej wydajnym niż chlorowanie, czy stosowanie innych zwalczających drobnoustroje substancji chemicznych.

Bezwzględny morderca

Odkaża szybko i skutecznie, po czym ulega rozpadowi do nieszkodliwego tlenu w postaci dwuatomowej. Świetnie sprawdza się w instalacjach uzdatniających wodę w miejskich pływalniach (nie szczypie w oczy), czy butelkowaną wodę mineralną, nie nadaje się jednak do uzdatniania wody w sieciach wodociągowych. Sęk w tym, że ozon nie jest substancją trwałą. Transportowana wysłużonymi wodociągami woda miejska nie byłaby przez to zabezpieczona przed powtórnym rozwojem drobnoustrojów. Ta sama właściwość okazuje się jednak wielką zaletą ozonu w przypadku dezynfekcji i usuwania brzydkich zapachów (deodoryzacji) z przestrzeni mieszkalnych, biurowych i innych, w których przebywają ludzie, rośliny i zwierzęta. Ozonowanie pomieszczeń to doskonałe rozwiązanie w przypadku instytucji ochrony zdrowia, mieszkań do generalnego remontu, siłowni i saun. Chwalą je sobie również przemysłowi hodowcy i producenci żywności.

Domowe i przemysłowe generatory ozonu

Ozon zabija bakterie, wirusy, grzyby, roztocza, i inne alergeny. Domowy generator ozonu jest zatem świetnym rozwiązaniem dla alergików, osób o osłabionej odporności i tych z Was szczególnie wrażliwych na zapachy. Lotna, gazowa forma ozonu, jako środka dezynfekującego sprawia, że bez najmniejszych problemów penetruje on nawet miejsca niedostępne do czyszczenia i mycia mechanicznego. Dlatego jednym z najpopularniejszych zastosowań ozonu jest odgrzybianie klimatyzacji w autach, jak również w domowych systemach klimatyzacyjnych i wentylujących. Praktycznie wszędzie tam, gdzie nie można dotrzeć z tradycyjnymi środkami odkażającymi, można z powodzeniem zastosować ozonowanie. Dlaczego zatem sprężony ozon nie jest dostępny w sklepach w postaci sprayów? Wynika to ze wspomnianego faktu, że praktycznie nie da się go przechowywać. Jedyną możliwością jest wytworzenie ozonu ad hoc, w momencie w którym potrzebujemy go użyć. Działa trochę jak magiczne zaklęcie. Abra kadabra i szkodliwe drobnoustroje obracają się w pył. Magiczną różdżką okazuje się jednak w tym przypadku mało bajkowy, za to zaawansowany technologicznie sprzęt – ozonator. Domowe ozonatory wytwarzają niewielkie ilości ozonu, które nie zagrażają zdrowiu mieszkańców. Zaleca się jednak przestrzeganie podstawowych zasad bezpieczeństwa. Ozonowane pomieszczenia najlepiej zamknąć z pracującym w środku urządzeniem. Warto pamiętać, że czas połowicznego rozpadu ozonu wynosi ok 30 minut. Oznacza to, że w ciągu pół godziny jego stężenie zmniejsza się dwukrotnie. Tyle właśnie należy odczekać zanim zaczniemy ponownie korzystać z ozonowanej przestrzeni.

Skąd bierze się ozon?

Jaka jest zasada działania generatora ozonu? Wróćmy do postawionego w tytule artykułu pytania, jak powstaje ozon? Wspomnieliśmy, że ozon jest bardzo aktywną chemicznie, silnie utleniającą substancją, której praktycznie nie da się przechowywać. Skąd zatem powłoka ozonowa, w której jest go tak wiele, że otacza całą planetę? Otóż ozon nie tyle gromadzi się w atmosferze, co na bieżąco w niej powstaje wskutek oddziaływania promieni UV na tlen cząsteczkowy. Promienie ultrafioletowe rozbijają cząsteczki tlenu O₂ na pojedyncze atomy O, które posiadają zdolność dołączania się do innych cząstek tlenu dwuatomowego. Wiązania te nie są jednak trwałe i szybko ulegają ponownemu rozpadowi. W efekcie warstwa ozonowa przez cały czas tworzy się pod wpływem Słońca. Drugim procesem o bardzo wysokiej energii, rozbijającej cząsteczki tlenu i wytwarzającym cząsteczki ozonu jest burza i towarzyszące uderzeniom piorunów wyładowania elektryczne. Obydwa te procesy, czyli fotochemiczna reakcja tlenu na promieniowanie UV i bioelektryczna reakcja towarzysząca burzy stały się inspiracją do zaprojektowania ozonatorów i generatorów prądu. Ekonomiczne, domowe urządzenia generują mikro-wyładowania elektryczne, zaś bardziej zaawansowane, przemysłowe generatory wykorzystują promieniowanie lamp UV. Podczas gdy te pierwsze bazują na tlenie zawartym w powietrzu, generatory o dużych wydajnościach wykorzystują sprężony tlen w formie czystej. Wysokie stężenia ozonu są niebezpieczne także dla ludzi. Na szczęście ozon posiada wówczas bardzo intensywny, przypominający chlor zapach, który ostrzega przez ryzykiem nadmiernej ekspozycji na jego działanie.

Pogłębiaj swoją wiedzę, czytaj poradniki

Opracowanie: (ML) Materiał objęty prawem autorskim. Publikacja w części lub w całości wyłącznie za zgodą redakcji portalu www.klimatyzacja.pl