ozòno

Descrizione generale

sm. [sec. XIX; dal greco ózō, mandare odore, puzzare]. Stato allotropico dell'ossigeno nel quale gli atomi di questo elemento sono associati in molecole triatomiche, O₃, anziché nelle normali molecole biatomiche, O₂. Le molecole dell'ozono sono instabili e si trasformano in ossigeno normale spontaneamente, più o meno rapidamente secondo le condizioni; nell'ozono gassoso molto concentrato o nell'ozono liquido, la trasformazione, che decorre con forte sviluppo di calore, può assumere un andamento esplosivo. L'ozono presente nell'atmosfera si forma principalmente in seguito a reazioni fotochimiche, dovute all'azione della radiazione ultravioletta a più alta energia sull'ossigeno:

La massima concentrazione di ozono nell'atmosfera si raggiunge a livello dell'ozonosfera. Negli strati inferiori dell'atmosfera l'ozono si forma più abbondantemente nel corso dei temporali, per azione delle scariche elettriche sull'ossigeno; anche le correnti dissipative che si formano intorno agli elettrodotti ad alta tensione, ai grandi trasformatori, ecc. provocano la formazione di ozono, chiaramente denunciata dall'acre odore caratteristico. Piccole quantità di ozono si formano nella lenta ossidazione del fosforo bianco in aria umida; ossigeno contenente quantità di ozono più o meno elevate, ma generalmente modeste, si forma in varie reazioni chimiche, come per esempio nella decomposizione del perossido di idrogeno, e nell'elettrolisi dell'acqua condotta in condizioni opportune. L'ozono viene però per lo più ottenuto con reazioni condotte in apparecchi, detti ozonizzatori, per azione delle scariche elettriche silenziose sull'aria o sull'ossigeno puro. L'ozono puro è un gas di colore blu, più facilmente liquefacibile dell'ossigeno.

Utilizzo dell'ozono

Dato il suo potere ossidante, l'ozono viene impiegato per sbiancare e disinfettare, in maniera simile al cloro. È usato come antisettico e germicida, oltre che per distruggere alcune sostanze ecologicamente nocive, come il fenolo, nelle acque di scarico delle industrie. Deve essere maneggiato con cautela perché anche a concentrazioni molto basse risulta fortemente tossico, a causa della sua aggressività sulle mucose. Tra gli usi industriali si segnalano la disinfezione dell'acqua negli acquedotti, disinfezione dell'acqua delle nelle piscine e disinfezione dell'acqua destinata all'imbottigliamento; disinfezione di superfici destinate al contatto con gli alimenti; disinfezione dell'aria da spore di muffe e lieviti; disinfezione di frutta e verdura da spore di muffe e lieviti; ossidazione di inquinanti chimici dell'acqua (ferro, arsenico, acido solfidrico, nitriti e complessi organici); ausilio alla flocculazione; abrasione superficiale di materie plastiche e altri materiali per consentire l'adesione di altre sostanze o per aumentarne la biocompatibilità; invecchiamento accelerato di gomme e materie plastiche per verificarne la resistenza nel tempo; disinfestazione delle derrate alimentari e del legno.

L'inquinamento atmosferico

L'ozono, insieme agli altri ossidanti fotochimici, è uno degli inquinanti secondari dell'atmosfera che hanno origine dagli inquinanti primari per effetto di complesse reazioni fotochimiche causate dalla radiazione solare. Lo smog fotochimico è una forma di inquinamento tipica delle aree urbane a forte traffico automobilistico, in presenza di un'intensa radiazione solare e di temperature elevate. Esso ha origine dagli ossidi di azoto e dagli idrocarburi (escluso il metano) emessi dagli autoveicoli ed è stato segnalato per la prima volta a Los Angeles nel 1944. La concentrazione dell'ozono nell'atmosfera viene rilevata come indice della presenza di smog fotochimico: l'OMS ha stabilito un massimo di 0,1 p.p.m. La concentrazione di ozono di origine naturale varia tra 0,01 e 0,04 p.p.m.; in alcune città della California sono state raggiunte punte di 0,9 p.p.m., mentre a Roma nel 1999 la concentrazione di ozono ha raggiunto gli 0,25 p.p.m. Gli effetti irritanti dell'ozono (bruciore agli occhi e irritazione alla gola) si manifestano già alla concentrazione di 0,1 p.p.m. Per il buco dell'ozono, vedi ozonosfera. Sebbene l'Europa abbia costantemente ridotto le emissioni di inquinanti atmosferici che portano alla formazione di ozono, nei primi anni del 2000 i livelli di ozono rimangono quasi invariati, in molti Paesi. Un rapporto del 2009 dell'Agenzia Europea dell'Ambiente (EEA), esplora le ragioni di questa apparente contraddizione, riferendosi ai dati di AirBase (il data base dei dati europei della qualità dell'aria) e dei modelli di simulazione informatica per indagare sulla formazione dell'o. a livello del suolo in Europa. L'importanza delle condizioni meteorologiche nella formazione di ozono suggerisce che i previsti cambiamenti climatici potrebbero anche portare a una maggiore quantità di o. a livello del suolo, in molte regioni europee. Gli sforzi per ridurre l'ozono dovrebbero essere integrati a livello locale, regionale e globale, con le strategie e le misure che contemporaneamente si adottano per ridurre le emissioni di inquinanti atmosferici e di gas a effetto serra.

Bibliografia

American Chemical Society, Ozone, Chemistry and Technology, New York, 1959; Autori Vari, Enciclopedia internazionale di chimica, vol. VII, Roma, 1973; A. Bartolini, Effetto serra, distribuzione della fascia di ozono, piogge acide, Pistoia, 1991.