Las características Generales del Ozono son:
- Peso molecular ... 48
- Temperatura de condensación ... - 112 º C - Temperatura crítica ... - 12.1 º C - Temperatura de fusión ... - 192.5 º C - Presión crítica ... 54 atm. - Densidad (líquido a -182 1 °C) ... 1,572 gr/cm3 - Peso del litro de gas (a 0 1 °C y 1 atm.) ... 2,144 gr - Es 1.3 veces más pesado que el aire.
El ozono es un componente básico del aire limpio, puro y seco, el cual es un compuesto alotrópico del oxígeno.
Debido a las velocidades de reacción y fuerzas impulsoras, el ozono se ha incorporado, en diversos países desarrollados del mundo, como oxidante fuerte no sólo para garantizar la inmunidad de las redes de agua potable respecto de eventuales patógenos, sino por que remueve orgánicos, oxidándolos, sin generar compuestos exógenos a la fuente de agua. Un efecto de interés es que la ozonización, en aguas fuente con microorganismos y materia orgánica mejora el funcionamiento de las operaciones de floculación, decantación y filtración tanto porque produce la lisis de los microorganismos como por el efecto de cargas sobre sólidos y materia orgánica.
Ingol y Fether, (1957), han mostrado que la destrucción de las células de E. Coli con ozono, es mucho más rápida que el cloro, una vez que se ha hecho la demanda inicial del ozono. Weber, (1979), por su parte señala la reactividad del ozono presenta un problema en la desinfección de aguas que contengan elevadas cargas de material
presenta un nuevo problema, ya que no permite una protección a largo plazo contra el nuevo crecimiento del organismos patógenos y/o una recontaminación y obliga a una posterior cloración de las aguas tratadas con ozono.
A pesar de su gran efectividad no se ha usado en todo el mundo por las plantas de tratamiento, ya que la razón es que la industria del agua siempre ha estado preocupado por los costos y se ha tratado de proporcionar agua al costo más bajo posible (DeMers, 1996).
Desarrollo del uso de Ozono a lo largo de la Historia (Rice, 1986):
1785 Von Marum describe un color característico en una máquina electrostática (descubridor).
1801 Cruikshank percibe el mismo olor en un ánodo.
1840 Sconbein le denomina a la sustancia ozono por la palabra griega ―Ozein‖. 1856 El ozono es utilizado para desinfectar salas de cirugía.
1857 Werner Von Siemens diseña un generador de ozono, de tipo dieléctrico, cilíndrico, con fines industriales.
1893 Oudshoorn, se construye la primera planta en Holanda.
1906 Niza, Francia, Planta Bon Voyage, ―lugar de nacimiento de la ozonización en una planta de tratamiento de agua‖.
1940 El ozono es instalado en Whiting, Indiana para el control del sabor y del olor en el agua potable.
1960 El ozono fue empleado por primera vez como un agente coagulante y microfloculante.
1970 Comienza la aceptación de las instalaciones de Ozono en Estados Unidos. 1980 Se realizan instalaciones de sistemas de Ozono en albercas, balniarios,
sistemas de calentamiento, bañeras, etc.
Las características que hacen atractivo al ozono para la purificación del agua son: Elimina color (Holluta, 1963; O’Donovan, 1965);
Elimina gusto y olor (hopf, 1964; Schenk, 1962); Desinfectante (Stumm, 1958);
Elimina hierro y manganeso (Hooft, 1964); Oxida el fenol (Eisenhauer, 1968); y,
Viresi, (2000) a su vez por razones de gusto, el agua mineral o el agua potable no debe contener más de:
- 0.1 mg Fe+/l - 0.05 mg Mn/l
Si los contenidos anteriores son superiores deberán eliminarse con una filtración convencional la que disminuirá algo el hierro pero no actua sobre el manganeso, por ello se debe realizar(Interozone, 2002):
Pre - ozonización: El objetivo principal es la optimización de procesos de floculación - coagulación, la remoción de fierro y manganeso, y el control de algas en el agua de la fuente.
Procesos de ozonización intermedia: Esta se produce en etapas posteriores a la coagulación y previo a la etapa de filtrado en lechos de arena. Lo que se pretende es la optimización de características organolépticas, ya sea olor, sabor, color, a la precipitación de fierro y manganeso y al aumento de la biodegradabilidad de materias orgánicas.
Procesos de post - ozonización: Esta se produce en la etapa final de tratamiento, vale decir posterior a la filtración y previo distribución. Sus objetivos principales son la desinfección y el control final de algas.
La oxidación del hierro tiene lugar según la siguiente reacción: 2Fe2+ + O3 + H2O = 2Fe3+ +O2 + 2OH-
Esta oxidación requiere 0.44 mg O3/mg Fe2+ y es muy rápida, sobre todo en presencia del bióxido de carbón (CO2). La oxidación del manganeso depende mucho de la cantidad de ozono que hay en la reacción:
2Mn2++2O3 +4H2O = 2MnO(OH)3 +2O2 +4H+ 2Mn2++5O3 +3H2O = 2MnO4-+5O2 + 6H+ y las cantidades de ozono serán respectivamente:
0.88 mg O3/mg Mn 2.18 mg O3/mg Mn
postozonización, en algunas ocasiones se necesita un residual de 200 mg O3/ m3 de agua para garantizar la desinfección no sólo del agua, sino del espacio de aire que queda entre el agua y la cápsula. Esta acción se producirá por el ozono sobrante que abandonará el agua. La experiencia nos dice que el agua embotellada tratada de esta manera aguanta largo tiempo sin contaminación, incluso con residuales mucho menores al indicado.
Podríamos indicar que si el agua fuese consumida con menos de tres días de almacenamiento, al destaparla sentiremos un cierto olor a ozono pero la calidad estaría garantizada.
Es obvio que la ozonización deberá realizarse sobre agua embotellada en vidrio o PET resistente al ozono, ya que algunos plásticos comunican sabor al agua al soltar trazas de materia orgánica.
III.6.2.1.2 Propiedades del ozono