Ozon

Was ist Ozon?

Ozon (O3) ist ein Allotrop des Sauerstoffs (O2) und besteht aus drei Sauerstoffatomen.

Sein Name leitet sich vom griechischen Wort “ozein” (Geruch) ab. Ozon ist ein Gas mit einem charakteristischen, stechend blauen Geruch. Es entsteht, wenn Sauerstoffmoleküle starken Reizen wie ultravioletten Strahlen oder Blitzentladungen ausgesetzt werden, und man nimmt an, dass es in der natürlichen Umwelt vorkommt und für die selbstreinigende Wirkung der Atmosphäre im Sinne von Sterilisierung, Desodorierung usw. verantwortlich ist.

Ozon hat in sauberer Luft nahe der Erdoberfläche eine geringe Konzentration von weniger als 0,1 ppm. In der Stratosphäre (ca. 10-50 km über der Oberfläche) befindet sich dagegen eine Ozonschicht mit einer hohen Ozonkonzentration von 2-8 ppm, die einen Großteil der im Sonnenlicht enthaltenen schädlichen ultravioletten Strahlung absorbiert und die Ökosysteme am Boden schützt. Würde diese Ozonschicht verschwinden, wäre das Leben an Land, das den starken ultravioletten Strahlen der Sonne direkt ausgesetzt ist, unmöglich.

Anwendungen von Ozon

Ozon wird in vielen Bereichen zur Desinfektion und Desodorierung eingesetzt, z. B. in der Wasser- und Abwasseraufbereitung, bei der Behandlung menschlicher Abfälle, in der Medizin, bei der Herstellung und Lagerung von Lebensmitteln, in der Viehzucht und Fischerei, in Restaurants, Hotels, Supermärkten, Gärtnereien und Haushalten.

Da Ozon aus Sauerstoff erzeugt wird, der in großen Mengen in der Luft vorhanden ist, kann es überall erzeugt werden, solange Geräte und Luft vorhanden sind. Darüber hinaus ist eine breite Palette von Ozon-Generatoren im Handel erhältlich, von riesigen industriellen Ozon-Generatoren bis hin zu tragbaren, batteriebetriebenen Geräten.

Es ist also nicht übertrieben zu sagen, dass jeder Ozon leicht selbst herstellen kann.

Eigenschaften von Ozon

Bei normaler Temperatur und normalem Druck liegt Ozon als Gas vor. Ozon hat einen Siedepunkt von -112 °C, ein spezifisches Gewicht, das 1,66-mal schwerer ist als das von Luft (0 °C, 1 atm), und eine Löslichkeit in Wasser von 0,57 g/L (20 °C, 1 atm), die etwa zehnmal größer ist als die von Sauerstoff.

1. Oxidationskraft

Als sehr instabiles Gas übt Ozon eine starke Oxidationskraft aus, um Sauerstoffatome (O) in den Reaktanten einzubringen und zerfällt bei Raumtemperatur allmählich zu Sauerstoff, auch in Abwesenheit eines Reaktanten. Unter den natürlich vorkommenden Oxidationsmitteln hat Ozon nach Fluor die zweithöchste Oxidationskraft (Redoxpotential) und übertrifft die von Wasserstoffperoxid, hypochloriger Säure und Chlor.

Daher können fast alle organischen Stoffe und Metalle durch Ozon oxidiert werden.

2. Desodorierende und sterilisierende Wirkung

Aufgrund seiner starken oxidierenden Wirkung desodoriert und entgiftet Ozon, indem es mit oxidierbaren Chemikalien reagiert und diese zersetzt, unabhängig davon, ob es sich um organische oder anorganische Stoffe handelt. Viele Geruchskomponenten haben eine chemische Zusammensetzung, die leicht oxidiert werden kann, was die Desodorierung mit Ozon sehr effektiv macht.

Ozon kann auch die Zellmembranen von Bakterien zerstören und sie abtöten sowie Viren inaktivieren. Forschungsberichten über die bakterientötende Wirkung von Ozon im Wasser zufolge ist Ozon bei niedrigen Konzentrationen – etwa 1/10 der Chlorkonzentration – ebenso wirksam.

Weitere Informationen über Ozon

1. Vorteile von Ozon

• Es erzeugt keine bakterielle Resistenz.
• Als Gas kann es in die Luft diffundieren und Gerüche, VOC und andere schädliche Gase zersetzen.
• Es kann in die Fasern eindringen und Pigmente zersetzen, wodurch es eine bleichende Wirkung hat.
• Selbst wenn Ozon in großen Mengen in die Luft freigesetzt wird, hinterlässt es keine giftigen Nebenprodukte, da es entweder in Sauerstoff umgewandelt wird oder sich mit einigen seiner Reaktionspartner zu einem Oxid verbindet.
• Luftsauerstoff kann als Rohstoff verwendet werden, so dass jede beliebige Menge an jedem beliebigen Ort produziert werden kann, sofern eine Produktionsanlage vorhanden ist.
• Die Konzentration ist leicht zu kontrollieren und sicherer als bei anderen oxidierenden Bleichmitteln.
• Wenn das Gegenstück ein Feststoff ist, beschränkt sich die Reaktion auf die Oberfläche und verändert das Innere nicht.
• Hinterlässt keinen Geruch wie Formalin.

2. Toxizität von Ozon

Wenn Menschen hohen Konzentrationen von Ozon ausgesetzt sind, kann es tief in die Bronchien und die Lunge eindringen, da Ozon nicht leicht von Wasser absorbiert wird. Ozon mit seiner starken Oxidationskraft reizt die Nasen- und Rachenschleimhäute, was zu Atemwegserkrankungen wie Asthmaanfällen und Bronchitis führt, und schädigt mit hoher Wahrscheinlichkeit auch die Schleimhäute der Augen und anderer Körperteile.

Ozon ist der Hauptbestandteil der photochemischen Oxidantien (Ox). Bei Pflanzen, die Luft durch die Poren ihrer Blätter aufnehmen, hat es Auswirkungen wie Wachstumshemmung und Alterung durch Zerstörung ihres Zellgewebes. Es ist auch dafür bekannt, dass es eine zersetzende Wirkung auf nicht lebende Stoffe wie Gummi und Kunststoffe hat.