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Gas O3 y su sensor

Introducción al ozono

El ozono, u O3, es una molécula elemental altamente reactiva con la fórmula O3, compuesta por tres átomos de oxígeno. Este gas explosivo de color azul pálido tiene un olor característico y penetrante, a menudo descrito como un olor acre, que resulta sorprendentemente agradable en su forma pura a bajas concentraciones. El ozono existe en dos capas principales de la atmósfera terrestre. En la estratosfera, forma la capa de ozono, un escudo protector que se crea cuando la radiación ultravioleta (UV) solar interactúa con el aire, concretamente con el oxígeno molecular, para producir ozono. Sin embargo, a nivel del suelo, el ozono se convierte en un potente peligro respiratorio y contaminante, comúnmente conocido como ozono troposférico, que afecta a la calidad del aire.

Cómo se forma el ozono troposférico

El ozono troposférico surge de complejas reacciones químicas entre los óxidos de nitrógeno (NOx) y los compuestos orgánicos volátiles (COV) bajo la luz solar. Estos precursores, liberados por las centrales eléctricas, las emisiones de los vehículos y los materiales orgánicos, impulsan la formación de ozono. En los días calurosos y soleados en las zonas urbanas, cuando las condiciones de baja temperatura dan paso al calor, los niveles de ozono alcanzan su máximo, a menudo por la tarde y a primera hora de la noche, lo que provoca los efectos nocivos del ozono, tal y como señala la Agencia de Protección Ambiental.

El ozono en el uso industrial y de consumo

El ozono, incluido el ozono líquido y el aire ozonizado, actúa como un potente agente antimicrobiano en aplicaciones industriales y de consumo relacionadas con la higiene. Se utiliza en la producción de agua embotellada, el tratamiento de la carne y la conservación de alimentos perecederos. A nivel comercial, el ozono se genera exponiendo el oxígeno del aire a descargas eléctricas de alto voltaje o a luz ultravioleta, un proceso que hace que el ozono sea eficaz para estos fines.

Riesgos para la salud derivados de la exposición al ozono

Los soldadores y otras personas expuestas a altos niveles de ozono, controlados por sensores de ozono y sistemas de monitorización con un tiempo de respuesta rápido, se enfrentan a importantes riesgos para la salud. El ozono inhalado puede dañar las membranas mucosas y los tejidos respiratorios, provocando problemas a corto plazo como irritación ocular, molestias en la garganta y el pecho, fiebre por humos metálicos y reducción de la función pulmonar. La exposición prolongada amplifica los efectos perjudiciales, incluyendo asma, neumonía, cáncer y efectos en el sistema nervioso central. A menudo se utilizan dos sensores para garantizar una detección precisa en entornos de alto riesgo, lo que mejora la seguridad personal.

El impacto del ozono en la salud humana

La contaminación por ozono, una preocupación creciente según la Agencia de Protección Ambiental, afecta gravemente a los tejidos mucosos y respiratorios, degradando la calidad del aire. Mientras que la capa de ozono protege contra la radiación UV, el ozono troposférico, incluso en concentraciones bajas, desencadena los efectos nocivos del ozono, especialmente en zonas urbanas con elevadas emisiones de NOx y COV. Esta dualidad subraya la necesidad de contar con sistemas de vigilancia robustos para proteger la salud y mitigar los riesgos.

Características del gas

  • Gas incoloro a azulado que se condensa en un líquido azul oscuro o cristales azul-negro.
  • Tiene un olor penetrante.
  • Un agente oxidante
  • Potencial redox muy alto
  • Gas no inflamable
  • El O3 corroe rápidamente la mayoría de los metales y daña la mayoría de los plásticos.
  • El caucho expuesto al ozono se endurece y agrieta rápidamente.
  • Fabricado para su uso inmediato debido a su inestabilidad y tendencia a descomponerse rápidamente.
  • El gas ozono puro es ligeramente más pesado que el aire.
  • OTROS NOMBRES: Oxígeno triatómico, trioxígeno
  • Registro CAS 10028-15-6
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Peligros y fuentes industriales del O3

  • Tratamiento del agua: Desinfectante, ya que es un excelente agente oxidante.
  • Soldadura: La soldadura por arco metálico con gas y la soldadura por arco con gas tungsteno producen altas concentraciones de ozono.
  • Tratamiento de suministros de agua potable
  • Almacenamiento de alimentos: los supermercados utilizan hielo ozonizado para exponer y conservar los alimentos perecederos.
  • Tratamiento del agua de torres de refrigeración
  • Almacenamiento de agua para la industria pesquera
  • Desinfección para acuarios y hospitales
  • El ozono se utiliza en combinación con el cloro para limpiar piscinas.
  • Control de olores y eliminación de humo
  • Procesamiento de pulpa y papel: blanqueo de pulpa
  • Fabricación de perfumes
  • El almacenamiento en frío como inhibidor del moho y las bacterias 
  • Agente blanqueador para ceras, textiles y aceites.
  • Pulverización térmica de metal
  • Alcantarillado y tratamiento de aguas residuales
  • Tratamientos médicos: terapia con ozono
  • Purificadores de aire
  • Textiles

Dependiendo de la concentración, la exposición al ozono puede provocar problemas de salud agudos o crónicos, o , en altas concentraciones, incluso la muerte.

(WorkSafe BC)

Escenarios de alto riesgo

  • Se sabe que el ozono se forma en los arcos de soldadura. Los efectos pueden causar problemas de salud a corto y largo plazo, como enfermedades respiratorias, infecciones pulmonares e incluso tipos de cáncer de pulmón.
  • La soldadura por arco, en particular la soldadura con protección de gas inerte, puede producir concentraciones de ozono e
    es de hasta 10 ppm en la zona de respiración del soldador
    .
  • Según la Oficina de Estadísticas Laborales de EE. UU., en 2017 había más de 377 250 soldadores, soldadores con estaño, cortadores y soldadores con bronce empleados en Estados Unidos. Estos trabajadores están expuestos a humos tóxicos producidos por los procesos de soldadura.
  • Las personas con asma u otros problemas respiratorios, los niños y los adultos mayores corren un mayor riesgo al respirar aire que contiene ozono. 
  • Las personas con una reducción o déficit de vitaminas C y E corren un mayor riesgo por la exposición al ozono.

Información del sensor O3

Tipo: Difusión electroquímica
Rango: 0-1 ppm (resolución de 0,01 ppm)
Cómo funciona un sensor de O3: Las moléculasde ozono interactúan con electrodos metálicos a través de una reacción redox, generando una salida de voltaje lineal proporcional a la concentración de ozono.

Niveles de alarma predeterminados

Alarma baja: 0,1 ppm
Alarma alta: 0,2 ppm
STEL — 15 minutos — Límite de exposición a corto plazo: 0,1 ppm
TWA — Promedio ponderado en el tiempo de 8 horas: 0,05 ppm 

Dispositivos Blackline capaces de detectar O3

¿Preguntas sobre la detección de O3?

CONTÁCTENOS

Aplicaciones especiales y consideraciones

  • El ozono se considera «bueno en alturas elevadas, malo en proximidades» en lo que respecta a las concentraciones en las capas superiores e inferiores de la atmósfera.
  • La ventilación, ya sea natural o forzada, debe permitir que el aire fresco circule libremente.
  • Encierre las operaciones para reducir el riesgo de exposición. Utilice un respirador o equipo de protección cuando sea necesario.
  • El ozono es inestable, por lo que se descompone con bastante rapidez, pero seguirá formándose allí donde se produzca una reacción.
  • Debe haber un interruptor de apagado eléctrico de emergencia cerca de la sala de ozono. Esto permite apagar manualmente la energía del generador en caso de fuga o mal funcionamiento. 
  • Los soldadores deben tener mucho cuidado con los niveles de O3 cuando trabajen en espacios confinados.

Riesgos para la salud y manipulación del O3

concentración
síntomas/efectos
0,01 ppm
Umbral olfativo
0,1 ppm
Irritación leve en los ojos, la nariz y la garganta.
0,10-0,25 ppm
Dolor de cabeza, tos seca y cierta disminución de la función pulmonar.
0,30 ppm
Reducción de la función pulmonar en la mayoría de las personas.
0,6 ppm
Dolor en el pecho
1 ppm
Irritación en los pulmones, a menudo acompañada de tos y fatiga intensa.
1,5 ppm
La confusión mental, la tos persistente y la fatiga extrema pueden prolongarse durante semanas. Pueden aparecer otros síntomas, como irritación pulmonar grave y edema pulmonar (acumulación de líquido).
9 ppm
Neumonía grave
11 ppm
Pérdida rápida del conocimiento
50 ppm
Muerte inmediata
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PRIMEROS AUXILIOS
  • Los pulmones suelen recuperarse a los pocos días tras la exposición a concentraciones elevadas de ozono. Sin embargo, si la exposición al ozono se experimenta durante un período de tiempo más largo o en varias ocasiones repetidas en el transcurso de un año, puede producirse un daño crónico en el tejido pulmonar.
  • El O3 es altamente tóxico si se inhala o si el líquido entra en contacto con la piel, los ojos o las membranas mucosas. Puede causar daños pulmonares agudos o crónicos, quemaduras, lesiones permanentes o la muerte.
  • El ozono puede ser tóxico a una concentración de 100 ppm durante 1 minuto. Es capaz de causar la muerte por edema pulmonar.
  • La evaluación de la toxicidad del ozono es similar a la evaluación de cualquier irritante pulmonar. Se debe realizar un control de la saturación de oxígeno y también una espirometría a pie de cama.
  • No existe ningún tratamiento específico para las personas expuestas al ozono, aunque algunos han sugerido que la ingesta oral de vitamina E es beneficiosa para la exposición ambiental crónica que sufren la mayoría.
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EN CASO DE LIBERACIÓN ACCIDENTAL
  • Actúe solo si ha recibido formación. Evacúe la zona circundante. Apague todas las posibles fuentes de ignición. No inhale el gas y asegúrese de que la zona esté bien ventilada. Utilice una máscara respiratoria si la ventilación no es adecuada. Los trabajadores deben llevar equipo de protección individual.
  • En caso de derrame: Contacte inmediatamente con el personal de emergencia. Detenga la fuga si no supone un riesgo para usted. Utilice herramientas a prueba de chispas y equipos a prueba de explosiones.

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