Sobre Volodia y el ozonizador

Recientemente escribí una nota en mi canal sobre plantas de interior, según la NASA, que purifican el aire de solventes de formaldehído / amoníaco / vapor (benceno, tricloroetileno, xileno y tolueno) . E inmediatamente de los suscriptores recibí una pregunta sobre el ozono en el aire. Redacté un borrador de la respuesta, pero en un par de días de repente "engordó" y pidió un centro. Además, el ozono antropogénico es en cierta medida tanto impresoras láser como copiadoras, de las cuales hay miles en oficinas y empresas ...

Por lo tanto, hoy bajo katom leemos sobre el ozono troposférico (o superficial), los métodos artesanales para determinarlo en el aire y, por supuesto, sobre las plantas que son capaces de desactivar este ozono (y no solo). Cómo aumentar la productividad con plantas de interior y proteger contra enfermedades pulmonares.

Del autor : Espero que el artículo sea leído por aquellos que, en pleno invierno, se dedican al "cortejo" de los árboles de la ciudad, cortan dos tercios del tronco y piensan en algo al menos ...



Antecedentes Una vez un investigador quería usar ozono en su investigación. Compré un ozonizador para este propósito e instruí a mi estudiante graduado para configurar y comenzar a generar este ozono para los propósitos de la economía nacional. Pero el estudiante graduado no fue un error y solicitó un ozonizador, también un dispositivo para controlar el nivel de ozono en el aire. Pero por qué, le preguntaron al estudiante de posgrado, "el ozono es bueno después de todo". Pero se mantuvo fiel a sí mismo "no hay indicador de ozono, no hay trabajo". Dedicado a los valientes, confía en su conocimiento de la juventud! Y para aquellos que no están seguros, tal vez el artículo ayude.

¿Para qué sirve el ozono?

En primer lugar, es bueno, por supuesto, porque es el principal defensor de la tierra de la dura radiación ultravioleta del Sol. Delgado (aproximadamente 3 mm - aprox. SilverHorse “3 mm es el grosor reducido de la capa de ozono, es decir, el grosor de esta capa, si todo el ozono en la atmósfera de la Tierra se concentra al nivel del mar en nos” = a una temperatura de 273K / 0C y una presión de 10 ⁵ Pa / 1 atm - refinamiento de tvl ) una capa de este gas en la estratosfera filtra UV de 200 a 315 nm (pico de absorción 250 nm).

Debido a su actividad oxidativa muy alta, el ozono se usa en muchas industrias y medicina. Un ejemplo es el tratamiento del agua, donde pasar ozono a través del agua contaminada le permite eliminar el hierro y el manganeso (eliminación de hierro y demanda):

2Fe ²⁺ + O ₃ + 5H ₂ O → 2Fe (OH) ₃ (precipitado) + O ₂ + 4H ⁺
2Mn ²⁺ + 2O ₃ + 4H ₂ O → 2MnO (OH) ₂ (precipitado) + 2O ₂ + 4H ⁺

El ozono oxida el sulfuro de hidrógeno disuelto en agua a ácido sulfuroso:

3O ₃ + H ₂ S → H ₂ SO3 + 3O ₂

El ozono neutraliza los cianuros en los pasteles , convirtiéndolos en cianatos seguros (y luego generalmente en dióxido de carbono):

CN ^- + O ₃ → CNO ^- + O ₂

Este método puede usarse en refinerías (= minería de oro y plata).

La ozonización se usa bastante activamente en el tratamiento del agua (como sustituto del cloro), porque el ozono no forma compuestos organoclorados peligrosos y no permanece en el agua después del tratamiento (aprox. - pero si hay bromuros en el agua (como "bromo del ejército"), entonces el tratamiento con ozono puede conducir a a la formación de bromato cancerígeno). Donde hay una cantidad suficiente de electricidad, el ozono es la "droga de elección" para desinfectar el agua. No requiere costos de transporte, para equipos especiales para almacenar gases peligrosos, y no cambia las cualidades organolépticas del agua (sabor y olor).

El ozono puede matar bacterias / hongos / insectos, que se usa activamente, por ejemplo, para la desinfección de la ropa en hospitales / desinfección de quirófanos, para el tratamiento de piscinas y baños (+ barcos marítimos), para limpiar el aire de producción de alimentos de esporas de levadura y moho, para eliminar la giardiasis y criptosporidiosis en agua. El ozono finalmente destruye los insectos en el grano.

Un excelente agente oxidante, el ozono puede usarse muy bien para desodorizar habitaciones / objetos después de un incendio, para blanquear telas, madera, papel (como sustituto del cloro). El ozono se utiliza en el grabado de plásticos para aumentar la adhesión de tintes y tintas. Una aplicación interesante es la eliminación de residuos de pesticidas de frutas y verduras.

¿Por qué es malo el ozono?

Y malo es igual que bueno. Su alta capacidad oxidante. Debido a esto, se produce el envejecimiento acelerado de los polímeros, especialmente los cauchos (caucho natural, caucho de nitrilo y caucho de estireno-butadieno). Los productos se agrietan, pierden elasticidad, etc. etc. Por lo tanto, los aditivos de "ozono" (principalmente ceras que crean una película protectora) se agregan a los polímeros que operan en condiciones de altos niveles de ozono. En la vida, las mangueras de combustible en el compartimiento del motor pueden ser un ejemplo de "grietas de ozono". El ozono se forma allí debido al funcionamiento de los componentes eléctricos con chispas (cepillos, relés electromecánicos, contactores, etc.).

Al igual que la represión de microorganismos y gomas, el ozono puede eliminar el tejido pulmonar humano.

Tradicionalmente se cree que "cualquier olor natural de frescura" es el ozono. Aunque, para ser sincero, el olor a ozono me recuerda al olor a cloro, que está lejos del concepto de "agradable". Se cree que la frescura del aire cerca del mar es el mérito del ozono. De hecho, este olor está asociado con el buen dimetilsulfóxido (fármaco Dimexidum, sí). Los olores son generalmente materia tan extraña, evasiva ...

En general, si el ozono estratosférico es un amigo y salvador de la Tierra, entonces el ozono que se encuentra en la troposfera (es decir, "troposférica" ​​o "superficie") es veneno y contaminante del aire.


El ozono troposférico afecta principalmente a los pulmones por inhalación, aunque en ciertas condiciones también puede irritar la piel. Un "ataque de gas" puede provocar los siguientes síntomas:

- Irritación del sistema respiratorio: tos, dolor de garganta y / o molestias en el pecho. Las personas que pasan mucho tiempo en la calle, cuya susceptibilidad a las infecciones respiratorias aumenta, también están en riesgo.
- Disminución de la actividad fisiológica de los pulmones, dificultad para respirar profunda y vigorosamente. El ozono hace que los músculos de las vías respiratorias se contraigan, lo que atrapa el aire en los alvéolos, provocando sibilancias y falta de aire.
- Inflamación y daño a la membrana mucosa de los pulmones. En caso de envenenamiento por ozono durante varios días, las células dañadas mueren de la misma manera que la piel después del bronceado. Pero si este tipo de inflamación se repite durante un largo período de tiempo (meses, años, etc.), se forman cicatrices en el tejido pulmonar, lo que finalmente conduce a la pérdida de cierta parte de la funcionalidad del pulmón.
- Exacerbación de enfermedades crónicas. Las personas con enfermedades respiratorias crónicas como asma, enfermedad pulmonar obstructiva crónica, cáncer de pulmón, etc. son las más vulnerables al ozono. Con un aumento en el ozono, los asmáticos aumentan la cantidad de convulsiones y se vuelven más sensibles a varios alérgenos en el aire.

La siguiente imagen muestra la interacción del ozono con el fluido respiratorio y las células pulmonares.


Los efectos agudos y crónicos sobre la salud y el papel del ozono en la morbilidad y mortalidad se resumen en un documento de la OMS. Estudios recientes muestran que la exposición diaria a altos niveles de ozono puede causar daños en el ADN a los operadores en los centros de copia. Muchos autores prestan especial atención al peligro del aumento de ozono para los niños debido al mayor consumo de aire por kilogramo de peso corporal. La EPA de EE. UU. (2017) establece que la exposición prolongada a altas concentraciones de ozono provoca daños permanentes en el tejido pulmonar. Como ejemplo, el hecho de que un aumento en la concentración máxima de ozono por 1 h en 10 μg / m 3 conduce a un aumento en la mortalidad en un 0.21% excluyendo otros contaminantes del aire. El estudio mostró que una reducción de un tercio en el ozono urbano salvaría aproximadamente 4,000 vidas al año. Aquí también hay información de que el ozono troposférico solo causa aproximadamente 22,000 muertes prematuras por año en 25 países de la Unión Europea.

Teóricamente, la mayoría de las personas pueden detectar la presencia de ~ 0.01 µmol / mol de ozono en el aire, gracias a un olor acre que se asemeja al olor a cloro. Si el aire contiene de 0.1 a 1 μmol / mol de ozono en el aire, se producen dolores de cabeza, ardor en los ojos e irritación del tracto respiratorio.

Fuentes de ozono troposférico

En condiciones urbanas, el ozono se forma con mayor frecuencia como resultado de la reacción entre compuestos orgánicos volátiles y óxidos de nitrógeno en presencia de la luz solar ultravioleta (reacción fotoquímica). La materia orgánica volátil (VOC en inglés) es cualquier sustancia orgánica que hierve a baja temperatura y, en consecuencia, se evapora fácilmente de una forma líquida o sólida y entra al medio ambiente. Esto incluye formaldehído, butano, benceno, cloruro de metileno, estireno, limoneno, etc. etc. Miles de ellos Se cree que los precursores del ozono troposférico son CO (monóxido de carbono), materia orgánica volátil y óxidos de nitrógeno (NOx). Los principales proveedores de precursores son los gases de escape de los automóviles, las emisiones industriales y los solventes químicos (+ fumadores). Aunque los precursores de ozono a menudo ocurren en áreas urbanas, el viento puede transportar NOx por cientos de kilómetros y agregar ozono incluso en áreas bastante remotas del extremo norte.

El ozono troposférico comienza cuando el monóxido de carbono o los compuestos orgánicos volátiles se oxidan con un radical hidroxilo. En el caso del CO, se obtiene un aducto radical inestable * HOCO, que forma un radical peróxido en reacción con el oxígeno atmosférico, y los hidrocarburos volátiles darán inmediatamente compuestos peroxo.

HO * + CO = * NOSO
* HOCO + O ₂ = HO ₂ * + CO ₂
R * + O ₂ = RO ₂ *

Entonces, los radicales peróxido comenzarán a reaccionar con el óxido nítrico NO c, la formación de óxido nítrico NO ₂ y el buen radical hidroxilo a partir del cual todo comenzó.

PERO ₂ * + NO = * OH + NO ₂
RO ₂ * + NO = NO ₂ + RO *

Bueno, después de eso, el NO ₂ ya obtenido bajo la influencia del ultravioleta restante después de pasar a través de la capa de ozono estratosférico se desintegrará de nuevo a NO y oxígeno atómico O.

NO ₂ + hv = NO + O, λ <400 nm

Y el oxígeno atómico se convertirá en ozono.

O + O ₂ = O ₃

Y así en un círculo muchas, muchas veces.


El compuesto limitante en estas reacciones es NO ₂ . Si el NO predomina en lugar del NO ₂ , entonces los radicales peroxo de HO ₂ * reaccionarán entre sí y formarán peróxidos en lugar de ozono.

El mecanismo descrito es, de hecho, un mecanismo para la formación de smog fotoquímico . Este flagelo se forma como resultado de la oxidación fotoquímica de compuestos emitidos por escapes de automóviles y emisiones de empresas industriales. Por lo tanto, los niveles más altos de contaminación del aire con ozono se observan en un clima soleado, en la mañana.

Además del ozono "fotoquímico", chispas, escobillas de motores eléctricos, p. Ej. Todos los objetos en los que hay un arco eléctrico (incluidos los soldadores, con su soldadura por arco) o alto voltaje. Debido al alto voltaje, los "generadores de ozono" incluyen purificadores de aire iónicos, colectores de polvo electrostáticos, impresoras láser, fotocopiadoras y MFP. Aunque se cree que la mayor contribución aún se logra mediante el aire exterior que ingresa a la habitación a través de ventanas / puertas, ventilación y grietas en las paredes. La proporción de la concentración de ozono dentro / fuera de las instalaciones puede variar de 0.1 a 0.7, dependiendo del intercambio de aire y los materiales utilizados en las paredes. Además, es interesante que los residentes de casas sin sistemas de ventilación centralizados corren un mayor riesgo de acumular ozono que aquellos que tienen dicha ventilación.

Que hacer

Que hacer Primero, haga papeles indicadores sobre el ozono y controle periódicamente su contenido en la habitación. Los documentos se hacen de manera bastante simple, todo lo que se necesita es encontrar yoduro de potasio (por ejemplo, aquí ) y almidón (maíz, papa, etc.). En 100 ml de agua destilada, disuelva una cucharadita de almidón (~ 5 g). Es mejor hacerlo en un vaso de 250 ml u otro recipiente cilíndrico adecuado que pueda calentarse. Luego, caliente el líquido en un vaso con agitación constante de grados a 80-90. La pasta de almidón comienza a espesarse, agregamos un cuarto de cucharadita de yoduro de potasio (~ 1 g) allí, mezclamos bien y enfriamos. Luego extendimos una masa en forma de pasta a ambos lados de una tira (por ejemplo, 20x70 mm de tamaño) de papel de filtro ("papel secante") y dejamos secar en la oscuridad durante un día. Empacamos el papel seco en una bolsa con cierre hermético y lo escondemos en un frasco oscuro para protegerlo de la luz solar.

Ahora sobre cómo usar nuestros indicadores. Antes de usar el papel, debe asegurarse de que haya un dispositivo para medir la humedad (por ejemplo, un higrómetro chino barato o un psicrómetro VIT analógico doméstico, que se puede encontrar en las tiendas). Si la humedad es algo a medir, tomamos tiras caseras. Antes de usar, es aconsejable rociarlos con agua destilada de una botella rociadora y colgarlos en varios lugares de la habitación. El papel puede envejecer (expuesto) durante 8 horas o más. Para observar las indicaciones del indicador de papel, debe rociarlo con agua cada vez. Estime el cambio de color.

Entonces el llamado La escala de Schonbein. Lleva el nombre de Christian Friedrich Schönbein , quien en realidad llamó a este compuesto químico de oxígeno y ozono. Y en el camino, encontró una manera de identificar un nuevo gas al desplazar el yodo del yoduro de potasio.

2KI + O ₃ + H ₂ O = 2KOH + O ₂ + I ₂

Hoy, este método se usa en el llamado. "Papeles Schönbein" (de hecho, papel de almidón de yodo ordinario). El principio de funcionamiento de este indicador se basa en el hecho de que el ozono oxida el ion yoduro en yodo libre, mientras que el yodo ya reacciona con el almidón y le da un color azul-violeta dependiendo de la concentración de ozono (cuanto más oscuro es el color, más ozono está presente). Para una evaluación precisa, se usa dicha escala (se puede hacer clic en la imagen).


Determinamos el número de Schönbein en una escala de color, considera si necesitas un valor promedio (para varios trozos de papel) y convertimos el valor a la concentración de ozono (partes por billón, 1 ppb = 1 mm³ / m³) usando el nomograma a continuación (la imagen se puede hacer clic). Tiene en cuenta la corrección de la humedad relativa.


La siguiente tabla puede usarse como una guía indicativa para las concentraciones de ozono:



Cuando se mide el ozono, es hora de pensar qué hacer con él ahora. La mejor opción es trasladarse a algún lugar geográfico (al país, por ejemplo). Esto se debe al hecho de que es el aire exterior la principal fuente de ozono en el interior. Dependiendo de la tasa de intercambio de aire / tasa de descomposición del ozono, su concentración en la habitación puede ser aproximadamente del 30 al 70% de la concentración en el aire exterior (siempre que no haya fuentes antropogénicas de ozono, como purificadores de aire, impresoras láser o copiadoras).

Nota de la tetera sobre impresoras / copiadoras:


Si no es posible cambiar su ubicación, queda luchar contra el ozono. Tecnológicamente, hoy se conocen métodos activos y pasivos para eliminar el ozono en una habitación. Activo: se trata de un flujo forzado de aire en la habitación a través de filtros de carbón activado. Pasivo: este es el uso de recubrimientos especializados en las paredes / techo que pueden reducir el contenido de ozono en el aire. Hoy es un tema abierto a la vanguardia de la ciencia. Los materiales inorgánicos se usan con mayor frecuencia para este propósito, por ejemplo, pinturas / yesos a base de arcilla, revestimiento de arcilla y piedra caliza, tejas a base de perlita, láminas de paneles de yeso sin una pared de papel de refuerzo, etc. Estos métodos suelen asociarse con altos costos de energía y financieros y no siempre tienen la eficiencia suficiente (especialmente en grandes megaciudades).

No hay consenso sobre la vida media del ozono, lo cual no es sorprendente ya queEste parámetro dependerá de la temperatura, la humedad, el material de la pared, etc. Por ejemplo, en una cámara sellada con un ventilador que mezcla constantemente el gas, la vida media es de aproximadamente un día a temperatura ambiente. Según algunos informes, en condiciones atmosféricas, la vida media del ozono puede ser de treinta minutos a dos horas.

Sobre nuestros amiguitos

Bueno, la opción más prometedora, ecológica y barata es usar plantas. El ozono puede ser eliminado por las plantas que producen monoterpenos. Absorbe activamente el ozono y los diterpenoides secretados por los estomas de las plantas. Un ejemplo son las hojas de tabaco, que segregan diterpenol cis-abienol. Cuando el ozono se absorbe a través de los estomas de la hoja, el mecanismo de oxidación comienza con la activación de varios sistemas antioxidantes de las plantas (sistemas enzimáticos, etc.), que en conjunto reducen el estrés oxidativo y permiten a las plantas sobrevivir a altos niveles de ozono en el aire. Si mira hacia las plantas de interior disponibles, las siguientes plantas son campeones en la purificación del aire del ozono:

- Chlorophytum crested(Chlorophytum comosum, "planta de araña", "spray de champán")
- Sansevieria de tres carriles (Sansevieria trifasciata, "lengua de la suegra")



Entonces, si sucedió que pasas mucho tiempo en lugares donde el equipo de oficina está abarrotado o caes bajo el smog fotoquímico en el verano, asegúrate de mantener tiras de iodocramic con la escala Scheinbein y al menos una planta mencionada anteriormente.

Nota sobre otros tipos de contaminación.

En una publicación dedicada a las plantas que absorben compuestos orgánicos volátiles (que, según recuerdo, son los precursores del ozono superficial), no dije nada sobre cómo las plantas hacen esto. Y sería necesario.


La superficie total de las hojas de las plantas que crecen en la Tierra, según estimaciones aproximadas, es de hasta 4 × 10 ⁸ km ² . Además, hay alrededor de 10 ²⁶ células bacterianas en el follaje . Las hojas de las plantas son capaces de adsorber o absorber los contaminantes del aire, y los microbios en la superficie y / o las hojas (endófitos) son capaces de descomponer o convertir los contaminantes en moléculas no tóxicas. La imagen a continuación muestra cómo las hojas pueden neutralizar los óxidos de azufre, nitrógeno y formaldehído y convertirlos en compuestos orgánicos simples, aminoácidos o proteínas.

Por ejemplo, en el 217 cubierta de hierba analizado y especies de árboles para la eficacia de absorción de NO ₂. Se descubrió que las plantas leñosas más efectivas son Eucalyptus viminalis, Populus nigra, Magnolia kob u y Robinia pseudoacacia, y entre las plantas de hierba Erechtites hieracifolia, Crassocephalum crepidioides y Nicotiana tabacum.

Los compuestos orgánicos complejos (como el benceno) se oxidan en posiciones orto o meta y se convierten en polifenoles útiles (para las personas).


Además de los compuestos orgánicos volátiles, las hojas, por supuesto, retienen partículas sólidas (incluido PM2.5). Además, las características físicas de las hojas (forma de la hoja, número de pelos y estomas) afectan principalmente la acumulación. Por ejemplo, agujas de Pinus sylvestris capaz de acumular hasta 18.000 partículas minerales por mm ² agujas. De las plantas de interior, la prioridad pertenece a la hiedra (familia Hedera), que puede capturar hasta 17,000 partículas por mm ² .


Curiosamente, las plantas con hojas en forma de agujas son más activas con respecto a las nanopartículas PM2.5. Quizás esto se deba a la gran cantidad de agujas en comparación con la cantidad de hojas planas, y además, la presencia de una capa de cera que cubre la lámina y desempeña el papel de un adhesivo para unir partículas sólidas juega un papel muy importante. Además, todas las plantas con un alto grado de "vellosidad" en las hojas (Catalpa speciosa, Broussonetia papyrifera y Ulmus pumila, ver el artículo en Nature) pueden tener una buena capacidad de retardo con respecto a los aerosoles sólidos . Todas las referencias a la fijación de partículas sólidas se refieren principalmente a las hojas de las plantas y no se sabe si los microbios pueden descomponer las partículas acumuladas en las hojas para su uso posterior en el metabolismo de las plantas. Este es un tema separado, inexplorado hasta ahora.

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En lugar de una conclusión

Al observar el deterioro gradual de la situación ambiental en las grandes ciudades (principalmente por aire) y la consiguiente carrera de aires acondicionados / máscaras / filtros HEPA, me sorprendió cómo una persona hace todo para complicar su vida. Y elige no la solución más simple, sino la más difícil para resolver el problema. Entonces con la contaminación del aire. Parece que se sabe desde hace mucho tiempo que limpia mejor el aire: plantas, por qué reinventar la rueda. Pero no, ambos talan y talan bosques y árboles dentro de las ciudades, en aras de la construcción de sitios para centros comerciales (entonces vacíos). En Bielorrusia, los aterrizajes que bloquean la nieve se cortaron por primera vez cerca de las principales autopistas para literalmente una docena de años después gritar desde las gradas "es necesario plantar cinturones forestales protectores". Ahora, los árboles se cortan activamente en el centro de la ciudad o se "coronan" para que un bloque desnudo permanezca a un par de metros de altura. Creo que esta bacanal tampoco durará mucho y terminará sin gloria (como todas las empresas de una hermandad burocrática analfabeta). Bueno, les recordaré a los lectores una vez más que hoy la tendencia principal en la purificación del aire no es el aire acondicionado moderno, sino las plantas vivas. De interior, bosque. Familiar y querido por nosotros desde la infancia. Periódicamente escribiré sobre ellos en mi canal de telegramas . Suscríbase si está interesado!

Descargo de responsabilidad : miré la discusión sobre los ozonizadores chinos en los comentarios y decidí recordarles a todos nuevamente. OZONO - ¡EL OXIDANTE MÁS FUERTE! OZONO - VENENO! Trabajar con él requiere un cuidado especial, ¡y se rompe NO AL INSTANTE! Piense diez veces antes de usar un potente ozonizador en su apartamento. Los pulmones arderán rápidamente :(