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Produção de Ozono
O ozono é o estado triatómico do oxigénio, ou seja, é uma molécula composta por três átomos de oxigénio com o símbolo químico O3. Em 1856, Thomas Andrews mostrou que o ozono era formado apenas por oxigénio e, em 1863, Soret estabeleceu a relação entre o oxigénio e o ozono ao descobrir que três volumes de oxigénio produzem dois volumes de ozono.
A formação de ozono é endotérmica. O ozono é termodinamicamente instável e volta-se a transformar espontaneamente em oxigénio.
Na estratosfera terrestre, a produção de ozono ocorre naturalmente (com concentrações entre 5 e 10 ppm), protegendo o planeta e os seus habitantes ao absorver a radiação ultravioleta de comprimento de onda 290-320 nm (Ullmann’s, 1991).
Estruturas de Ressonância do Ozono
O ozono (O3), ou trioxigénio, é uma molécula triatómica que consiste em três átomos de oxigénio. É um alótropo de oxigénio muito menos estável do que o alótropo diatómico (O2), com um tempo médio de vida de cerca de meia hora na baixa atmosfera, decompondo-se em O2. O ozono é diamagnético, o que significa que os seus eletrões estão todos emparelhados. Em contraste, o O2 é paramagnético, contendo dois eletrões desemparelhados.
De acordo com evidências experimentais de espectroscopia de micro-ondas, o ozono é uma molécula curva, com simetria C2v (semelhante à molécula de água). As distâncias O – O são de 127,2 pm (1,272 Å). O ângulo O – O – O é de 116,78 °. O átomo central é sp² hibridizado com um único par.
O ozono é uma molécula polar com um momento de dipolo de 0,53 D. A molécula pode ser representada como uma ressonância híbrida com duas estruturas contribuintes, cada uma com uma única ligação de um lado e dupla ligação do outro. O arranjo possui uma ordem geral de adesão de 1,5 para ambos os lados.
O ozono é naturalmente produzido na Natureza
Na natureza, podemos encontrar o ozono na estratosfera e nos níveis da troposfera. O ozono é produzido de forma natural na alta atmosfera (estratosfera) através da radiação ultravioleta, criando a camada de ozono que absorve 9990 radiações ultravioleta nocivas do sol. Da mesma forma, os raios irão produzir ozono através da excitação elétrica das moléculas de oxigénio. O oxigénio é muito estável, mas pode ser separado em moléculas únicas por energia excessiva. Uma molécula de oxigénio é muito reativa, daí o termo oxidação.
Na estratosfera, o ozono é formado e dissociado reversivelmente. A produção de ozono ocorre na natureza através de raios e pode ser cheirada após uma tempestade. É um dos oxidantes mais poderosos da natureza. A produção de ozono é feita pela conversão de oxigénio (O2) em ozono (O3). Os oxidantes são uma classe de produtos químicos que decompõem as substâncias orgânicas.
Tempestades
Durante um relâmpago, os eletrões movem-se para cima e para baixo, no caminho criado, até que a carga seja neutralizada. Isso cria muito calor e vácuo para se desenvolver na atmosfera, que depois entra em colapso, daí a onda de choque que ouvimos como trovão.
Portanto, sob essas condições, as moléculas de oxigénio são bastante reativas e podem religar-se em ozono em vez de oxigénio.
Radiação Ultravioleta
A radiação ultravioleta na faixa de 160 – 240 nm irá criar ozono a partir do oxigénio. A radiação ultravioleta do sol atinge uma molécula de oxigénio diatómica e divide-a em dois átomos de oxigénio. O ozono é criado pela fotólise da molécula de oxigénio (O2). Isso irá interromper a molécula e irá criar átomos de oxigénio (O) que então se anexarão a quaisquer moléculas individuais de oxigénio (O2) para criar o ozono (O3).
Como é que o Ozono pode ser produzido pelo Homem?
O ozono não pode ser armazenado, por isso o ozono deve ser produzido no local e deve ser usado assim que for produzido. Para além da sua ocorrência natural na natureza, o Ozono pode ser produzido por geradores de ozono.
Descarga de Corona
A descarga corona é o tipo mais comum de gerador de ozono para a maioria dos usos industriais e domésticos. Embora existam variações do método de descarga corona de “faísca quente” de produção de ozono, incluindo geradores de ozono de grau médico e industrial, essas unidades geralmente funcionam através de um tubo de descarga corona. São normalmente económicos e não requerem uma fonte de oxigénio diferente do ar ambiente para produzir concentrações de ozono de 3 a 6%. Flutuações no ar ambiente, devido ao clima ou outras condições ambientais, causam variabilidade na produção de ozono. No entanto, também podem usar um secador de ar (para reduzir ou eliminar a formação de ácido nítrico, removendo o vapor de água e aumentar a produção de ozono) ou um concentrador de oxigénio (para aumentar a produção de ozono e reduzir ainda mais o risco de formação de ácido nítrico, removendo não apenas o vapor de água, mas também a maior parte do nitrogénio).
Luz Ultravioleta
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