Molécula de la Semana

Ozono: el olor de la electricidad

Molécula de la Semana

El ozono (O3) es una molécula formada por la unión de tres átomos de oxígeno. A temperatura ambiente y presión atmosférica, el ozono es un gas incoloro de olor penetrante más denso que el aire, fuertemente irritante, inestable, fuertemente oxidante y tóxico si es inhalado.

En contraste, el ozono en estado líquido es de color azul índigo. La presencia del ozono fue detectada por un olor característico que se percibía en las tormentas eléctricas después de la caída de un rayo. Entre los siglos XVII y XVIII se empezaron a construir dispositivos para la generación de la electricidad, uno de ellos fue la máquina de electricidad estática diseñada en 1785 por el científico holandés Martin van Marum quien sometió algunos gases, incluyendo oxígeno y aire, a intensas descargas eléctricas generadas con su máquina.

Cuando hacía eso, van Marum observó una reducción del volumen de los gases lo que le hizo suponer que durante las descargas eléctricas se llevaban a cabo reacciones químicas. Sin embargo, el detalle más particular fue la percepción de un olor único y característico alrededor del generador, al que van Marum se refirió como el olor de la electricidad, sin percatarse de que, en realidad, había creado el compuesto químico ozono.

Medio siglo después, el químico alemán Christian Friedrich Schonbein, en experimentos sobre la electrólisis del agua, notó un olor característico sorprendentemente similar al olor desarrollado por el flujo de electricidad a través de los electrodos “el olor de la electricidad según Marum”.

En 1840, en una conferencia, Schonbein propuso que el olor debía ser la causa de una nueva sustancia química y en 1841 le asignó el nombre de ozono, nombre que se deriva de la palabra griega ‘ozein’ que significa “tener olor”. La actividad científica que siguió a esa publicación fue intensa con opiniones, especulaciones y experimentos destinados a esclarecer la identidad del misterioso gas.

Se proponía, por ejemplo, que podían ser mezclas de hidrógeno, oxígeno y nitrógeno incluso CO3. Sin embargo, en 1845 se produjo un acontecimiento decisivo. Jean Charles Galissard de Marignac produjo ozono a partir de la electrólisis de oxígeno puro, hecho que fue confirmado por muchos científicos, incluyendo Fremi y Beckerel concluyendo que el ozono es un alótropo del oxígeno, término propuesto por Berzelius en 1841 que significa que un compuesto simple puede tener diferentes estructuras.

Por ejemplo, el oxígeno puede existir como O2 y O3. En 1848 T. S. Hunt sugirió que, por analogía con el SO2, debería existir un compuesto de oxígeno que tiene la fórmula O3 y que ésta sería probablemente la fórmula para el ozono de Schönbein. Esa suposición fue confirmada en 1863 por J.L Soret.

Basado en el recuerdo del olor que percibió cuando en una tormenta un relámpago golpeó una iglesia cerca de su casa, Schönbein consideró la posibilidad de que el ozono se encontrara en la atmósfera, hecho que confirmó con una pequeña prueba química concluyendo que el ozono ha estado siempre presente como parte de la atmósfera.

Schönbein desarrolló una prueba comercialmente disponible para la determinación de la concentración de ozono atmosférico y en 1854 publicó una revisión sobre sus efectos fisiológicos dañinos. Actualmente sabemos que el ozono puede ser benéfico o perjudicial según en dónde se encuentre. Efectivamente, en la estratósfera el ozono actúa como una barrera protectora contra la perjudicial radiación ultravioleta proveniente del sol, pero en la troposfera (la capa de la atmósfera en contacto con la superficie terrestre) es un contaminante nocivo que daña organismos, incluyendo plantas y animales. El ozono tiene muchas aplicaciones benéficas. Por ejemplo, el ozono es una excelente forma para purificar el agua porque es miles de veces mejor desinfectante que el cloro, elimina bacterias, micobacterias, virus, endotoxinas, hongos, algas y esporas por lo que comúnmente se usa como desinfectante de agua para consumo humano. En química es un excelente agente oxidante utilizado para síntesis de moléculas orgánicas.

El ozono troposférico se forma por reacciones fotoquímicas entre óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles provenientes, ambos, de emisiones provenientes, sobre todo, de quema de combustibles. Se considera que las principales fuentes de esas emisiones son la generación de energía eléctrica, los vehículos automotores y vapores de gasolina y solventes químicos. Por esta razón, la medición de la concentración de ozono es un parámetro indicador de la calidad del aire. Sin embargo, el ozono tiene también potencial terapéutico.

El primer reporte de uso médico del ozono data de 1870 cuando se usó para “purificar” la sangre en Alemania. En 1885 se publicó el libro titulado ‘Ozono’ en el cual el doctor Kenworht detalló el uso de ozono con propósitos terapéuticos. Desde entonces, abundan los reportes médicos del uso de esa molécula en el tratamiento de infecciones bucales, herpes, quemaduras, tratamiento de heridas, gangrena, úlceras estomacales, artritis, retinopatías, glaucoma y SIDA, entre otros muchos padecimientos.

En el organismo el ozono interviene directamente en los procesos metabólicos, activa células inmunocompetentes, activa los sistemas antioxidantes y los sistemas recolectores de radicales libres del organismo. Actualmente, miles de médicos y profesionales de todo el mundo recomiendan y practican la ozonoterapia. Por esas razones, y porque la química es parte de nuestras vidas, la molécula de la semana es el ozono; el olor de la electricidad.

 

Referencias

*Mordecai, R. B. (2001). The History of Ozone. The Schönbein Period, 1839-1868. ‘Bulletin for the History Chemistry’, 26(1), 40-56.

*Hidalgo-Tallón, F.J., & Torres, L.M. (2013). Ozonoterapia en medicina del dolor. ‘Revista de la Sociedad Española del Dolor’, 20(6), 291-300.

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