OZONO (O3)KARINA OROZCO NATIVIDAD; SANDRA MONTSERRAT RUIZ MORENO & ZAIRA ZYANYA RAMIREZ SOTO.

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MORELIAINGENIERÍA BIOQUÍMICA

ENERGÍAS RENOVABLES

¿QUÉ ES?

• Molécula triatómica de oxígeno.• Gas incoloro, muy inestable

y altamente oxidante• Se encuentra como

resultado de las descargas eléctricas producidas en las tormentas, en la estratósfera y la tropósfera.• Tercer gas en importancia

del efecto invernadero

APLICACIONES

• Blanqueador y desinfectante• Usado en procesos de esterilización y

potabilización de agua• Bactericida en la industria alimentaria

OZONO ESTRATOSFÉRICO

• Forma una capa protectora denominada ozonosfera.• Contiene el 90% del ozono atmosférico• Actúa como pantalla de protección contra los

rayos UV.• Su concentración oscila entre 0.03-0.08 ppm

FORMACIÓN

• La radiación de longitud de onda menor a 240 nm propicia la disociación de las molécula de oxígeno.

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OZONO TROPOSFÉRICO

• Contiene el 10% del ozono atmosférico• Principal protagonista de la contaminación por

smog fotoquímico.

FORMACIÓN

• Se forma por la reacción de otros contaminantes con los componentes de la atmósfera y a expensas de la radiación solar

IMPACTOS EN LA SALUD HUMANA Y ECOSISTEMAS

Concentraciones de O3 tienen efectos adversos en la función respiratoria, causando:• Inflamación pulmonar• Insuficiencia respiratoria• Asma • Enfermedades broncopulmonares

• Al reaccionar con acetaldehído, formaldehído y ácidos orgánicos, forma compuestos irritantes.• Altos niveles de O3 dañan la vegetación,

perjudicando la reproducción y crecimiento de las plantas, reduciendo la biodiversidad.• Perjudica la fotosíntesis.

• Afecta los cultivos agrícolas reduciendo su rendimiento, calidad y valor.

TÉCNICAS DE MEDICIÓN DE OZONO

Existen diferentes métodos para medir la concentración atmosférica de ozono, que siguen métodos de medida estándares y regulados por normativas internacionales, lo que asegura la posibilidad de comparar los resultados procedentes de diferentes países y regiones.

Los equipos de medida que forman parte de las redes de vigilancia funcionan de manera continua y automática, ofreciendo medidas instantáneas.

A mediados del siglo XVII, las primeras mediciones de ozono consistieron en impregnar papeles con una solución de Yoduro Potásico (KI) y almidón que eran expuestos al aire; al reaccionar con el ozono que se encontraba en el mismo producían diferentes tonos de azul, indicando así una escala comparativa de los niveles.

En 1924, la medición de ozono inicio con el científico británico Gordon Miller Bourne Dobson. En este año Dobson utilizó un prisma para descomponer el rayo solar en su espectro y utilizando registros fotográficos pudo determinar la intensidad de radiación en el espectro total solar por encima de 295 nm

FOTÓMETROS SOLARES

Este instrumento descompone la luz solar en su espectro mediante prismas monocromáticos, y mediante fotodetectores mide la intensidad de luz entre cada par de longitudes de onda.

El principio de medición se basa en que la intensidad de un haz de luz (x longitud de onda), disminuya al atravesar algún medio absorbente. La radiación solar que atraviesa la atmósfera se puede inferir la cantidad de O3 presente en la misma, la intensidad de la radiación solar recibida en la superficie es reducida por absorción de las moléculas de ozono 

EL MÉTODO LIDAR (LIGHT DETECTION AND RANGING)

Novedoso método para medir, en tres dimensiones, la distribución de contaminantes como aerosoles, partículas y ozono, así como otras propiedades de la atmósfera.

El LIDAR se funda en el esparcimiento  o retro-esparcimiento  de la radiación incidente en las partículas bajo inspección. El nivel de potencia radiada esparcida o retro-esparcida depende principalmente del tamaño de la partícula que esparce (de radio r) en relación a la longitud de onda usada para la inspección. 

MEDIDORES DE OZONO PASIVOS

Los captadores pasivos para la captación de gases se rigen por la Ley de Fick, la cual relacionael flujo de un gas que difunde desde una región de alta concentración (extremo abierto del tubo), conel tiempo de exposición y el área del captador, que está expuesto al contaminante.

𝐹: Flujo del contaminante X, en moles por centímetro cuadrado y minutos (mol/cm2.min)𝐷: Coeficiente de difusión del gas, en centímetro cuadrado por minutos (cm2/min)[ ]:Concentración ambiente del contaminante X, en moles por centímetro 𝑋cúbico (mol/cm3)𝐿: Longitud de la zona de difusión, en centímetros (cm)

ANALIZADOR DE O3 (FOTOMETRÍA UV).

El principio de operación es el método de fotometría UV y consiste en medir la cantidad de luz ultravioleta, a una longitud de onda de 254 nm, absorbida por el ozono presente en una muestra. Cuando la muestra pasa la molécula de ozono absorbe una cantidad de luz (I), la cual se compara con la cantidad de luz medida en la celda de referencia (I0) para calcular la concentración (C).

Por su alta precisión ha sido aceptado por el Comité Europeo de Normalización (CEN) como el método de referencia para el análisis y calibrado de los aparatos para medición de ozono según normas.

MÉTODO DE QUIMIOLUMINISCENCIA

• De las técnicas más utilizadas para cuantificarlo en aire ambiente.• Basada en la detección de fotones producidos en

la reacción exotérmica entre etileno y ozono

La intensidad de la emisión de luz quimioluminiscente, es proporcional a la concentración de Ozono de la muestra.Es adecuado para la medida de concentraciones en el rango de 0.001 a 100 ppm.

REFERENCIAS

http://www.amo-ac.mx/amo/2015/06/03/lidar-un-recurso-laser-para-la-inspeccion-remot/

http://www2.inecc.gob.mx/publicaciones/libros/623/equipos.pdf http://www.citma.gva.es/documents/20549779/161512979/04.+

C%C3%B3mo+se+mide+la+concentraci%C3%B3n+ambiente+de+ozono/03e5de0f-c219-450c-9dad-af8d70f7e2a4;jsessionid=019B6139B73C811A0DE8F3205803CABC.node1

http://www.mambiente.munimadrid.es/opencms/export/sites/default/calaire/Anexos/aparatos_de_medida.pdf