2.3.3. Ozono y alotropía

El ozono es una de la formas químicas en las que el oxígeno se encuentra en la naturaleza, además del oxígeno molecular. Juega dos roles importantes en la atmósfera dependiendo de la región en la que se encuentre. El ozono (O3) es una molécula triatómica formada por átomos de oxígeno. Es un alótropo del oxígeno mucho más reactivo que el oxígeno diatómico (O2). Es un poderoso oxidante que reacciona rápidamente con otros compuestos químicos, es inestable cuando se encuentra en altas concentraciones. Bajo condiciones atmosféricas normales, el ozono decae a oxígeno diatómico en un lapso de aproximadamente 30 minutos. En 1840, el químico alemán Christian Friedrich Schönbein le dio el nombre de ozono, de la raíz griega ozein (olor), debido a su olor característico.

    El ozono es un componente natural de la atmósfera que se encuentra en bajas concentraciones y es vital para la vida. La mayor parte del ozono se encuentra en la parte superior de la atmósfera en una región de la estratósfera, a más de 20 km de la superficie, llamada ozonósfera en donde se concentra más del 90% del ozono atmosférico y forma una capa que limita el ingreso de radiación ultravioleta proveniente del Sol. Al nivel de la superficie, el ozono en altas concentraciones es un contaminante del aire que provoca efectos nocivos en la salud humana, las plantas y los animales. Tiene además una contribución al calentamiento global.

     Por otro lado, la alotropía se define como la propiedad que poseen determinados elementos químicos de presentarse bajo estructuras moleculares diferentes, como el oxígeno (O3); o con características físicas distintas, como el fósforo rojo y blanco (P4), o el carbono, que lo hace como grafito, diamante y fulenero.

     Para que un elemento se pueda denominar alótropo, sus diferentes estructuras moleculares deben presentarse en el mismo estado físico. Ejemplo, el azufre.

Ozono bueno y malo

 Puede ser bueno o malo, dependiendo de donde se encuentre. El ozono "bueno" se encuentra en la naturaleza a aproximadamente 10 a 30 millas sobre la superficie terrestre. Nos protege de los rayos ultravioleta del sol. Parte de la capa de ozono bueno desapareció por sustancias químicas fabricadas por el hombre. Sin suficiente ozono bueno, las personas pueden exponerse a demasiada radiación ultravioleta. Eso puede aumentar el riesgo de cáncer en la piel, cataratas y problemas en el sistema inmunitario.

El ozono "malo" se encuentra al nivel del suelo. Se forma cuando los contaminantes de los automóviles, las fábricas y otras fuentes reaccionan químicamente con la luz del sol. Es el componente principal del smog. Suele ser peor en verano. Respirar el ozono malo puede ser dañino. Provoca tos, irritación en la garganta, empeoramiento de condiciones como asma, bronquitis y enfisema, y hasta daños pulmonares permanentes, si la exposición a éste es habitual.

Cuando el ozono se sitúa en la capa más baja de la atmósfera y supera ciertos niveles, deja de ser el gas protector de la vida en el planeta para convertirse en un peligroso contaminante. El aumento de sus concentraciones por causas artificiales es un grave problema medioambiental que debe concienciar a instituciones y consumidores. El ozono penetra por las vías respiratorias y debido a sus propiedades altamente oxidantes provoca la irritación de las mucosas y los tejidos pulmonares, lo que lleva a una irritación de ojos, tos, dolores de cabeza y pecho, etc. 

Los grupos de riesgo sobre los que un aumento en la concentración de ozono en el ambiente podría resultar más peligroso son personas con afecciones respiratorias, adultos que realizan actividad física en el exterior, niños y personas que, por causas aún desconocidas, experimentan una mayor sensibilidad al ozono. Además, el ozono en grandes cantidades también es perjudicial para el resto de los seres vivos, puesto que afecta a las paredes celulares.

Efectos en la salud

En el organismo el ozono ejerce su acción a través de varios mecanismos. Las reacciones con algunas moléculas biológicas pueden llevar a la formación de radicales libres. El ozono no puede penetrar a través de las membranas celulares o las capas surfactantes de las células, por lo que sus efectos biológicos pueden ser provocados por intermediarios tales como radicales libres, aldehídos, peróxido de hidrógeno, entre otros. Cuando el tracto respiratorio es expuesto al ozono se produce daño en el mismo, el alcance dependerá de la concentración de ozono, la duración de la exposición, los patrones de exposición y la ventilación. La limpieza mucociliar decrece por la exposición aguda. Los macrófagos alveolares, responsables de la limpieza en la región pulmonar y participantes en la respuesta inmune, pueden disminuir su fagocitosis y su actividad metabólica antimicrobial, incrementar la liberación de prostaglandinas y alterar su cantidad. Estos efectos aumentan la susceptibilidad a las infecciones respiratorias. En asmáticos expuestos diariamente al ozono, se ha reportado un incremento en la incidencia de ataques asmáticos y síntomas respiratorios.El ozono reduce la función pulmonar y hace más difícil la respiración profunda y vigorosa. Cuando esto sucede, la respiración comienza a sentirse incómoda. Si se realiza ejercicio o trabajo al aire libre, se puede notar una respiración más rápida y superficial de lo normal. A concentraciones elevadas de ozono se puede agravar el asma, debido a que el ozono favorece la susceptibilidad del organismo a los alérgenos (agentes que provocan los ataques). Puede empeorar las enfermedades pulmonares crónicas tales como el enfisema y la bronquitis y reducir la capacidad del sistema inmunológico para defenderse de las infecciones bacterianas. 

El ozono puede causar daño permanente al pulmón. El daño en el corto plazo por causa del ozono en los pulmones de niños en desarrollo, puede resultar en una función pulmonar reducida en la edad adulta.
En los adultos, la exposición al ozono puede acelerar la disminución natural de la función pulmonar que ocurre como parte del proceso normal de envejecimiento.

Fuentes:

-https://www.ecured.cu/Alotrop%C3%ADahttp://www.aire.cdmx.gob.mx/descargas/noticias/que-es-ozono/que-es-ozono.pdf
-https://medlineplus.gov/spanish/ozone.html
-http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/urbano/2006/02/22/149576.php
-https://www.airnow.gov/index.cfm?action=pubs_spanish.guia

Imagenes:
Imagen Capa de Ozono
Imagen Pulmones
Imagen Moleculas O3
Imagen Alotropos de Azufre