Gerador de Ozono, O3 – modelo Oz 2
O Ozono (O3) é um gás de cor azul, com um odor característico e mais pesado do que o ar. O Ozono por decomposição liberta oxigénio (O2) e oxigénio monoatómico (O), que é altamente oxidante.
É a ação oxidante do Ozono a responsável pela eliminação de substâncias orgânicas produtoras de odores e pela destruição de bactérias e vírus presentes no ar.
A instalação e a utilização de um Gerador de Ozono deverá obrigatoriamente ser feita por profissionais, e deve ter-se em conta o controlo das concentrações de Ozono em espaços ocupados.
UM POUCO DE HISTÓRIA
O QUE É ENTÃO O OZONO?
No ano de 1785, M.Von Marum, investigando com máquinas electroestáticas, observou a presença de um odor característico, fenómeno que fez constar nas suas conclusões.
Igual sucedeu no ano 1801 a Cruiskshank, ao efetuar a eletrólise da agua. Até ao ano 1840, não se logrou em classifica-lo, tendo sido o cientista Schonbein quem o batizou chamando-o de “OZONO”, nome que provem do grego que significa “Odor”.
Desde esse ano até 1863, pensou-se que se tratava de um peróxido de hidrogénio, até que Soret confirmou de facto de que se tratava de um composto de onde aparecem somente átomos de oxigénio. Se bem que foram muitos Cientistas que trataram de determinar as suas características, só M.P. Otto foi o que conseguiu determinar a sua densidade, peso molecular, etc. Conseguindo ainda produzi-lo, controlá-lo artificialmente por meio de descargas elétricas. Este sistema utiliza-se hoje em dia nos Geradores de Ozono.
O Ozono é uma forma alotrópica do Oxigénio. É um gás de cor azul, mais pesado que o ar, de odor característico.
Existe em estado natural na atmosfera em pequena quantidade, mas abundantemente durante temporais. É pois, um constituinte normal da atmosfera, que a nível do mar não alcança proporções maiores de 0,05 p.m. (partes por milhão de volume).
Industrialmente obtêm-se provocando uma descarga elétrica sobre uma corrente de ar previamente seca. O ozono é um dos mais potentes oxidantes que se conhecem. É considerado o quarto agente oxidante a seguir ao Flúor, ao oxigénio ativo e ao difluoreno de oxigénio (F2O). O seu poder oxidante age sobre as substâncias inorgânicas e mais efetivamente sobre as substâncias orgânicas.
O mecanismo da ação do Ozono é múltiplo:
- Através da ação de um só átomo de oxigénio da molécula, por oxidação direta O3 = O2 + O.
- Através de um processo de ozonolisis, com a formação de ozonuros (RO3) por intervenção da molécula inteira de Ozono sobre as substâncias orgânicas. Estes ozonuros são muito instáveis e a sua descomposição trás consigo a destruição das moléculas orgânicas que interessam.
- Através do efeito catalítico do Ozono sobre o oxigénio do ar. O oxigénio tem neste caso o papel de oxidante e o ozono é um catalisador homogéneo. A reação de oxidação direta é instantânea, as outras são mais lentas e completas, se vêm completadas em alguns minutos.
CARACTERÍSTICAS DO OZONO
O ozono (O3) tem como características físicas e químicas as seguintes:
Peso molecular 48
Temperatura de condensação 112º C
Temperatura de fusão 192.5º C
Densidade (liquido a -182ºC) 1,572 gr.cm3
Peso do litro de gás (a 0º e 1 atm) 2,144 gr
Em condições normais (c.n.) o ozono encontra-se em estado gasoso, misturado no ar, é instável, aumentando a dita instabilidade com a temperatura, a humidade, sendo mais estável a uma temperatura de -50º C, e uma pressão de 0,05 atm. Na água o ozono apresenta grande solubilidade.
Resumindo, poderíamos dizer que o ozono é um gás ligeiramente azul de fácil descomposição, que depois do flúor, é o composto mais oxidante que existe. A sua estrutura molecular é triatómica e em igualdade de condições é mais estável na agua que no ar.
PRODUÇÃO DE OZONO
- Na Natureza
A luz do sol e os raios ultravioletas proporcionam a sua formação nas altas capas da atmosfera, o que dá lugar a uma zona denominada ozonosfera.
Os raios nas tempestades geram ozono ao nível do solo, também determinadas formações rochosas nas montanhas produzem pequenas descargas elétricas que em contacto com o ar, dão lugar á formação de ozono.
Nas costas litorais as ondas pequenas ocasionam este fenómeno. Esta divisão de moléculas de oxigénio (O2) é produzida por um contínuo bombardeamento sobre as mesmas dos eletrões do fluxo elétrico, somando-se assim, a radiação energética que a fricção de estes origina. Dai que o odor característico do Ozono residual se identifique frequentemente com o odor a mar ou montanha.
- Industrialmente
Até há uns anos, a criação de ozono a nível industrial representava muitas dificuldades, pelo seu elevado custo e suas instalações aparatosas e muito completas e até perigosas devido á voltagem elevada com que deveriam trabalhar.
As incessantes investigações levadas a cabo em quase todo o mundo, e a interessante aplicação da Electrónica neste campo, conseguiram que desde há mais de 20 anos, todos estes problemas tenham caído amplamente e que o seu custo de fabricação tenha reduzido notavelmente.
A obtenção de ozono pode-se realizar por procedimento físico químicos como:
- Por eletrólise do ácido perclórico concentrado a 50ºC entre cátodo de chumbo e ânodo de platina. Este procedimento não é rentável, quer do ponto de vista industrial, quer doméstico.
- Colocar lâmpadas ultravioletas a longitudes de onda entre 1.942 e 1.949. Este sistema de obtenção de ozono, não é recomendável, já que ao movermos em longitudes de onda muito curtas, as suas radiações são semelhantes às produzidas por raios X emissores de fotões, os quais atuam sobre os tecidos vivos, provocando a sua destruição. Esta é devido, é claro, aos raios ultravioletas, não ao ozono.
- Pode produzir-se ozono, onde exista uma descarga elétrica, ou melhor, um eflúvio elétrico. Este último sistema é precisamente o fundamento da fabricação dos nossos Geradores de Ozono. Passamos a explicar resumidamente: baseia-se na aproximação de 2 superfícies condutoras separadas por um dielétrico, aos quais se submete uma diferença de potencial elevada. Desta forma, estabelece-se entre as duas superfícies, um eflúvio elétrico silencioso, o qual é o responsável de proporcionar a energia necessária para romper parte das moléculas de oxigénio existentes no ar, com a concebida formação de oxigénio, o qual se une a outras moléculas de oxigénio, para dar a molécula de ozono (O3).
Como vimos, a formação de ozono a partir do oxigénio do ar, é endotérmica. As moléculas O3 são ativadas com energia em excesso, que tende a ser neutralizada mediante o processo oposto à sua formação.
Efetivamente, o ozono é instável em condições normais de pressão e temperatura, portanto na sua degradação gera oxigénio nascente segundo a reação de decomposição.
Informação da APA – Agência Portuguesa do Ambiente
Segundo informação da APA (Agência Portuguesa do Ambiente) o Ozono é um gás instável que ocorre naturalmente no ambiente formando-se na estratosfera através da ação dos raios ultravioleta, e a sua concentração varia com a altitude e latitude.
O ozono é extremamente oxidante e reativo sendo um poluente perigoso para a saúde quando presente na troposfera em excesso, razão porque deve ser evitada a sua utilização não controlada em espaços interiores, já que quantidades relativamente pequenas podem causar dores no peito, tosse, respiração acelerada e irritação na garganta.
O ozono pode também piorar doenças respiratórias crónicas, tais como a asma e comprometer a capacidade do corpo de combater infeções respiratórias, pessoas saudáveis, assim como as com dificuldades respiratórias podem sofrer de problemas respiratórios quando expostos ao ozono.
As fontes interiores de ozono (por ex., geradores de ozono, purificadores de ar eletrostáticos, fotocopiadoras, e impressoras a laser) podem ser responsáveis por elevadas concentrações interiores, no entanto o ozono exterior é a maior fonte de ozono interior. Geralmente é seguro estar no interior em dias de grandes concentrações de ozono exteriores, a não ser que exista um equipamento gerador de ozono no interior.
Tabela VIII, publicada pela APA em 2009
As concentrações de ozono nos espaços interiores podem variar significativamente, entre 10% a 80% dos níveis do exterior. Esta variação é causada por diversos fatores tais como, infiltração de ar, insuflação pelos sistemas AVAC, a circulação do ar interior, composição das superfícies interiores (por ex., tapetes, tecidos, mobília, etc.,) e por reações com outros componentes do ar interior. Nas situações em que existe uma fonte de ozono no interior, tal como purificadores de ar com geração de ozono, fotocopiadoras, etc., as concentrações de ozono podem variar entre os 0,12 e os 0,80 ppm.
Em concentrações normais as reações do ozono com determinadas moléculas orgânicas encontradas em ambientes interiores, podem produzir produtos com um tempo de vida curto que são altamente irritantes e que podem ter toxicidade crónica ou ser cancerígenos.
Gerador de Ozono Oz 2
Produção: regulável 0-30 mg/h de ozono puro
Nível máximo de emissão: 0,05 ppm
Potência total consumida: 55W
ESQUEMA ELÉCTRICO DO GERADOR DE OZONO
Devido à alta concentração de ozono dentro do aparelho é conveniente separar a zona de passagem de ozono da zona que contém os componentes elétricos e eletrónicos. Os elementos que estão em contacto com o ozono, como os ventiladores, são inoxidáveis.
INTRODUÇÃO DE OZONO NAS INSTALAÇÕES DE EXAUSTÃO DE FUMOS, ATRAVÉS DE UM GERADOR DE OZONO
A utilização do Ozono para tratamento do ar proveniente da exaustão de cozinhas profissionais tem sido um excelente complemento aos sistemas de filtragem – o Ozono oxida as partículas não retidas nos filtros, destruindo-as por oxidação.
A melhor forma de introduzir o ozono nas condutas é a utilização da própria canalização do sistema de exaustão. Sempre, e quando esta esteja bem calculada, a distribuição de ozono será em muitos casos a correta.
A principal vantagem desta disposição é que a entrada do Ozono ao estar situada à na zona de depressão do ventilador de impulsão, o gás entra facilmente na conduta (essa depressão aspira o ozono desde o equipamento gerador de ozono até à conduta).
Outra vantagem é que se os filtros (F) estão situados antes do ventilador (V), não se produzirá nenhuma oxidação devido do ozono. Neste caso a introdução do tubo PVC, que contem ozono, na conduta não apresenta dificuldades.
Deve evitar-se a introdução do ozono na zona de impulsão, já que esta instalação requeria maior atenção, pois em ultima instância, provocaria a entrada de ar contaminado no gerador.
INTRODUÇÃO DE OZONO PARA DESINFEÇÃO DE SISTEMAS DE AR CONDICIONADO E VENTILAÇÃO
Pode-se utilizar o Ozono para desinfetar a rede de condutas e equipamentos de ar condicionado e ventilação.
Neste caso, deve-se proceder da seguinte forma:
- Instalar um gerador de ozono da conduta de retorno do sistema de climatização ou ventilação;
- programar o gerador (programação horária semanal, por exemplo) para se ligar com os ventiladores associados ao sistema, conjuntamente com os sistemas de extração de ar – por exemplo, primeira 6ª feira de cada mês, às 22h00 (hora de não ocupação).
- nesse horário os sistemas de climatização associados ligam-se, conjuntamente com o gerador de ozono.
- o gerador de Ozono trabalhará durante 10 minutos; o sistema de ventilação durante cerca de 3 horas, para que se reduza a concentração de Ozono no espaço que vier a ser ocupado.
Com isto, a presença do Ozono no interior da rede de condutas, e nos espaços, contribui para a esterilização da rede de condutas, equipamentos e em parte do meio ambiente.
De referir que todo este processo deverá ser calculado, instalado, mantido e supervisionado por pessoal técnico habilitado para este tipo de sistemas.
Manutenção
O ozono é um gás mais pesado que o ar, por este motivo é conveniente colocar o gerador por cima da zona a tratar.
O gerador coloca-se sempre na horizontal com a saída na parte inferior.
No caso de se ligar o gerador a uma conduta deve procurar-se sempre colocá-lo antes do ventilador, para que a aspiração favoreça a entrada do gás.
A instalação deve ser efetuada por técnicos especialista.
O gerador deve ajustar-se à instalação, não podendo ser utilizada para outro fim que não aquele que foi projetado.
Quando se observar uma perda de rendimento do aparelho, devem-se limparas lâmpadas com álcool.
Não mudar o aparelho de lugar sem consultar o técnico especialista.
Não instalar em locais onde se manipulem produtos químicos voláteis.
O ozono pode ser irritante a níveis de emissão superiores aos indicados – controle os níveis de ozono dos locais.
Em locais onde permanecem pessoas com problemas pulmonares ou que realizem exercícios físicos, recomenda-se a vigilância por um técnico especialista.
Informação da CLIMA PORTUGAL
2016