Naturheilkunde von A bis Z

Es ist wissenschaftlich erwiesen, dass man einen Text nur dann versteht, wenn man auch die Worte definieren kann, die in den Texten vorkommen. Es ist nicht zu vermeiden, dass wir in unseren Texten Worte verwenden, die Sie vielleicht nicht immer verstehen. In unserem Lexikon finden Sie Antworten.

Ozon

Ozon (O3) (von griechisch ozein = riechen, aufgrund seines Geruchs) ist ein aus drei Sauerstoffatomen bestehendes, instabiles Molekül. Es ist ein starkes Oxidationsmittel.

Ozon ist bei Zimmertemperatur und normalem Luftdruck gasförmig. Aufgrund seiner oxidierenden Wirkung ist es für den Menschen giftig (MAK-Wert = 0,2 mg/m³). Häufig bei Ozonaufnahme ist heftiger Schläfenkopfschmerz. Der Geruch ist charakteristisch stechend-scharf. Die Geruchsschwelle liegt bei 40 µg/m³, allerdings gewöhnt man sich schnell an den Geruch und nimmt ihn dann nicht mehr wahr.

O3, die allotrope Form von Disauerstoff O2, ist bei Raumtemperatur ein instabiles, blaues, diamagnetisches Gas, das unterhalb von -192,5 °C (80 K) zu einem schwarzvioletten Feststoff kondensiert, der zu explosionsartiger Zersetzung zu O2 neigt. Das gewinkelte Molekül bleibt im Festkörper erhalten, der O-O-Abstand beträgt 128 Picometer, der Winkel zwischen den drei Sauerstoffatomen 117°. Ozon unterhält die Verbrennung sehr viel stärker als Disauerstoff, etliche Materialien flammen schon bei Raumtemperatur bei Kontakt auf.

Ozon ist geruchlos, was man jedoch riecht, ist die oxidierte Nasenschleimhaut.

Vorkommen

Ozon bildet sich in der Atmosphäre vor allem auf drei Arten:

• Energiereiche Sonnenstrahlung spaltet Sauerstoff-Moleküle in der Stratosphäre in zwei einzelne Atome, die sich jeweils mit einem weiteren Sauerstoff-Molekül zu Ozon vereinigen.
• In Erdnähe bildet sich Ozon aus einer Reaktion zwischen Stickstoffdioxid NO2 und Sauerstoff O2 unter dem Einfluss von UV-Strahlung.
• Durch ein Gewitter: Dieses lässt bei seiner Entladung (Wolke mit Erde) durch den elektrischen Strom Ozon (aber auch Salpetersäure und andere Stoffe) entstehen.

Grundsätzlich ist Ozon in der Stratosphäre erwünscht, weil es dort das schädliche UV-Licht der Sonne absorbiert (siehe Ozonschicht). In Erdnähe ist es jedoch als Umweltgift unerwünscht, insbesondere bewirkt die lokal sehr unterschiedliche Ozonbelastung Reizungen der Atemwege, erhöhte Korrosion und Baumsterben.

In Reinluftgebieten ist die Ozon-Konzentrationen im Sommer oft höher als in Städten, da UV-Licht zur Ozon-Entstehung benötigt wird (sogenannter Photosmog) und sich in Städten gebildetes und durch Wind in Reinluftgebiete transportiertes Ozon langsamer abbaut. In Städten tragen hingegen Emissionen (Ruß etc.) zum Ozon-Abbau bei, da oxidierbare Stoffe in der Luft Ozonmoleküle zerstören. Pflanzen produzieren deshalb Terpene und Isoprene damit die Blattoberfläche vor dem Ozon geschützt ist. Die Verweilzeit ist abhängig von der Luftgüte. Je weniger oxidierbare Stoffe vorhanden sind, um so größer ist die Verweilzeit. Das FCKW wird durch UV-Strahlung aufgespalten, wodurch ein freies Chloratom entstehen kann.

Entdeckung

Ozon wurde 1839 von Christian Friedrich Schönbein entdeckt.

Die Abbaureaktionen von Ozon durch Stickoxide wurden 1970 erstmals von Paul Josef Crutzen (Nobelpreis für Chemie 1995) beschrieben.

Die Maßeinheit zur Angabe der Ozonmenge in der Atmosphäre ist die Dobson-Einheit.

Labordarstellung

Ozon kann aus der Reaktion von Kaliumpermanganat und konzentrierter Schwefelsäure gewonnen werden (nur geringste Mengen herstellen und kühlen!). Dabei entsteht als Zwischenprodukt das instabile Manganheptoxid Mn2O7 (Vorsicht!!!), das bei gewöhnlicher Temperatur in Mangandioxid und Sauerstoff zerfällt, der reich an Ozon ist.

Bei der Elektrolyse von verdünnter Schwefelsäure (ca. 20%) entwickelt sich an einer Gold- oder Platinanode Ozon, ganz besonders, wenn diese so weit verkleinert wird, daß dort die Stromdichte hohe Werte erreicht. Bei guter Kühlung lassen sich so 4-5% Ozongehalt erreichen, womit man alle Reaktionen des Ozons ausführen kann. Über ausgefeilte Apparaturen (z.B. feine Platindrahtwendeln) und Kühlung auf -14 Grad Celsius lassen sich noch erheblich höhere Ozonkonzentrationen erreichen.

Ozon läßt sich weiterhin über ultraviolettes Licht oder über stille elektrische Entladung herstellen. Entsprechende Geräte, Ozonisatoren, gibt es im Handel.

Ozon in der Wasseraufbereitung

Bei der Wasseraufbereitung dient Ozon unter anderem zur umweltfreundlichen Oxidation von Eisen, Mangan, organischer Substanz und zur Entkeimung. So gehört eine Ozonierung in vielen Trinkwasserwerken zu den zentralen Aufbereitungsstufen (siehe Weblinks).

Auch in der Behandlung von kommunalen und industriellen Abwässern kommt Ozon zum Einsatz (Kläranlage). Ziele einer weitergehenden Ozonbehandlung des konventionell gereinigten Abwassers sind hierbei: (a) Abtötung pathogener Keime (Desinfektion) zur Sicherung des Vorfluters (z.B. in Hinsicht auf die Badegewässerrichtlinie) (b) oxidative Elimination / Transformation von nicht oder nur schlecht abbaubaren organischen Spurenstoffen (insbesondere Medikamentenrückstände).

Ferner kann Ozon sehr gut in Verfahrenskombinationen mit nachfolgenden biologischen Systemen (Biofilter) eingesetzt werden, so beispielsweise bei der Oxidation des chemischen Sauerstoffbedarfs (CSB) zum biologischen Sauerstoffbedarf (BSB), der dann im Biofilter weiterverarbeitet wird. Ebenso findet Ozon in Fischkreisläufen in der Aquakultur oder Aquariensystemen Anwendung.

Bei den meisten „chlorfrei“ benannten Produkten oder Verfahren wird Ozon eingesetzt, so zum Beispiel beim Bleichen von Papier. In diesem Zusammenhang ist oft von "aktivem Sauerstoff" die Rede.

siehe auch Ozontherapie

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