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OZÔNIO


O ozônio (O3), é um gás à temperatura ambiente, instável, altamente reativo e oxidante, diamagnético, O gás liquefaz à temperatura de -112° C, e possui ponto de congelamento a -251,4° C, é uma variedade alotrópica do elemento oxigênio (O), formada por três átomos deste elemento, unidos por ligações simples e duplas, sendo um híbrido de ressonância com comprimento médio de ligação de 0,128 nm , possui coloração azul-pálida, atingindo coloração azul-escura quando transita para o estado líquido. Ele está presente em pequenas concentrações naturalmente na estratosfera (parte de atmosfera que abrange aproximadamente dos 15 até 50 quilômetros de altura). Uma notável característica deste gás é sua capacidade de absorver luz Ultravioleta solar na faixa de 220-320 nm, (embora diferentes autores discordem ligeiramente sobre esse limite) o que o torna um ‘escudo’ natural da Terra (camada de ozônio) para os seres humanos e a outras formas de vida, para o qual esses raios são nocivos. A produção não-catalítica natural de ozônio ocorre com a colisão de uma molécula de O2 com um átomo de oxigênio, sua destruição não-catalítica se deve ao fato dele absorver as radiações ultravioleta solar, sendo destruído por esse processo ou por reações com átomos de oxigênio. A destruição catalítica do ozônio ocorre devido a existência de átomos e moléculas, chamados de catalisadores, que reagem eficientemente com o ozônio retirando um átomo de oxigênio de sua estrutura molecular. Exemplos de catalisadores: Cloro e Bromo. As preocupações ambientais que dizem respeito à depleção do ozônio originam-se do fato que nós estamos aumentando as concentrações de vários desses átomos e moléculas na atmosfera. O buraco na camada de ozônio é um fenômeno que ocorre somente durante uma determinada época do ano, entre agosto e início de novembro (primavera no hemisfério sul). Quando a temperatura se eleva na Antártica, em meados de novembro, a região ainda apresenta um nível abaixo do que seria considerado normal de ozônio. No decorrer do mês, em função do gradual aumento de temperatura, o ar circundante à região onde se encontra o buraco inicia um movimento em direção ao centro da região de baixo nível do gás. Desta forma, o deslocamento da massa de ar rica em ozônio (externa ao buraco) propicia o retorno aos níveis normais de ozonificação da alta atmosfera fechando assim o buraco. A Organização Meteorológica Mundial (WMO) no seu relatório de 2006 prevê que a redução na emissão de CFCs, resultante do Protocolo de Montreal, resultará numa diminuição gradual do buraco de ozônio, com uma recuperação total por volta de 2065. No entanto, essa redução será mascarada por uma variabilidade anual devida à variabilidade da temperatura sobre a Antártica. Quando os sistemas meteorológicos de grande escala, que se formam na troposfera e sobem depois à estratosfera, são mais fracas, a estratosfera fica mais fria do que é habitual, o que causa um aumento do buraco na camada de ozônio. Quando eles são mais fracos (como em 2002), o buraco diminui.

Produção, liquefação, solidificação e decomposição

Para produzir ozônio (ozono) artificialmente, o processo se dá com a passagem de um arco voltaico com descargas elétricas de alta tensão através de uma corrente de oxigênio ou ar seco. A composição química do Ozônio foi estabelecida em 1872. Naquela época se descobriu que é 50% mais denso que o oxigênio. O gás se liquefaz à temperatura de -112° C, seu ponto de congelamento se dá a -251,4° C e sua decomposição ocorre acima de 100° C, ou em temperatura ambiente quando usados catalisadores. Liquefeito, sua coloração é azul-escura.
Existem vários métodos para a obtenção do ozônio industrial, um destes, é a liquefação, onde utiliza-se uma mistura de Oxigênio-Ozônio. No processo, esta separa-se em duas camadas, das quais a mais densa contém cerca de 75% de Ozônio. Devido à sua extrema instabilidade e reatividade, os processos de produção são extremamente delicados e trabalhosos.

Utilização comercial

Na indústria, o ozônio é utilizado em misturas com outros gases devido à sua poderosa capacidade como agente oxidante, sobretudo na transformação de alcenos em aldeídos, cetonas ou ácidos carboxílicos.
Também é um poderoso germicida, empregado em engenharia sanitária para a desinfecção da água potável e na remoção de sabores e odores indesejáveis. Também serve como agente branqueador para compostos orgânicos.


Ocorrência na atmosfera

Sabe-se que na atmosfera, a maior ocorrência de ozônio natural se dá entre 30 e 50 km de altitude. No final do século XX foram constatadas formações e ampliações de buracos na camada de ozônio, principalmente sobre o Pólo Sul. Acredita-se que grande parte do aumento do buraco da camada de Ozônio ocorre devido ao uso desenfreado de produtos à base clorofluorcarbonos (CFCs) e hidrocarbonetos alifáticos halogenados (halons), que liberam gases destruidores do Ozônio.

Ozônio como poluente

Curiosamente o ozônio presente na troposfera é um perigoso poluente que além de provocar problemas respiratórios e o smog (nevoeiro fotoquímico), também degrada tecidos e danifica plantas. O que contrasta com o papel protetor que geralmente é atribuído ao Ozônio estratosférico. O Ozônio é produzido, principalmente, por motores. Isso inclui tanto os motores a combustão como os elétricos.

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Fontes: pt.wikipedia.com
nautilus.fis.uc.pt