El potencial redox.

Desde los comienzos de la aplicación del ozono en el tratamiento del agus se ha planteado la incognita: ¿Con qué dosis de ozono se consigue el efecto deseado y como se mide esta?.
Debido a la gran complejidad de los instrumentos de medición del ozono disuelto en el agua y el elevado coste de éstos, se evitará en lo posible hacer una medición directa. Por otro lado resulta que el ozono disuelto en el agua eleva de manera invesamente logarítimica el potencial Redox en funcion de la concentración. Este fenómeno nos permite usar el potencial Redox como grado de concentración de ozonoo y con ello como indicador de la reacción que se pretende, siendo posible la medición con aparatos de coste razonable. ESta tecnología hoy ya es estandar, por ejemplo en la esterilización del agua.
Instrumento fiables de ensayos y análisis han demostrado, que no pueden sobrevivir gérmenes patógenos en el agua a un potencial Redox de 700mV o superior, y esto incluso a tiempos de exposición brevisimos.

La solubilidad del ozono en agua sigue las mismas reglas que el oxígeno, el coeficiente de solibilidad disminuye con un aumento de la temperatura y la concentración inonica del agua. El ozono sin embargo es mucho más soluble que el oxigeno en el agua.

El ozono en agua de mar o agua con alto contenido ionico o materia orgánica es dificil de medir

El ozono es un agente muy oxidante tal como nos indica su potencial de oxidación:

Cuando el ozono está disuelto en agua se incrementa la capacidad de oxidación del agua. Esta es mdeidda por el potencial Redox. El potencial redox es una medida indirecta de la concentración de ozono en el agua, o de la actividad de este en la solución.

Ozono, niveles redox y concentración de bacterias.

Los sedimentos del fondo de un lago, los lodos de aguas residuales o el agua de fosas septicas, tienen muy bajo potencial redox y es probable que estas aguas no tengan oxigeno alguno disuelto. Estos lodos de aguas residuales tienen muy alta concentración de bacterias anaerobias reductoras, de hecho cierta parte de esa materia orgánica son todo bacterias. Al aumentar la concentración de oxingeno en el agua, aumenta el potencial redox. Un bajo potencial redox o pequeña cantidad de oxigeno es toxica para las bacterias anaerobias. Cuando aumentamos la cantidad de oxígeno se producen cambios y las bacterias anaerobias van siendo sustituidas por bacterias anaerobias. Un mayor potencial de oxidación del agua, oxida las proteinas de la pared celular de las bacterias, disminuyendo estas exponencialmente conforme aumenta la concentración de ozono.

Niveles de ozono y demanda química de oxígeno (DQO)/Demanda biológica de oxígeno (DBO).

El ozono desinfecta el agua y mata las bacterias por oxidación de componentes especificos de la pared celular. Sin embargo su acción es inispecifica, oxidandose muchas especies químicas tanto orgánicas como inorgánicas. Por ejemplo, si el agua tiene alto contenido en hierro, manganeso, proteinas, materia orgánica, etc., estos compuestos tienden a reducir la cantidad de ozono presente en el agua disminuyendo por tanto las capacidades germicidas de este gas. Como referencia, si se desea alcanzar el 100% de desinfección de un agua, la concentración de ozono debe de equivaler como mínimo al 50 % de la DQO. Por ejemplo si la DQO es de 2 mg/l, entonces la dosis de ozono a aplicar ha de estar entorno a 1 mg/l. No obstante indicar que para siempre realizar una buena aplicación del ozono en agua es necesario la realización de pruebas a distintas concentraciones, hasta conseguir el nivel de desinfección deseado.

El ozono tiene una gran ventaja sobre otros desinfectantes, y es que no deja residuos comoo es el caso del cloro, esto hace que el ozono sea considerado un elemento que no contamina el medioambiente y lo hace viable para aplicaciones criticas en el tratamiento del agua.

 Concentración de ozono y virus.

Un virus puede llegar a ser unas 1000 veces más pequeño que una bacteria y está formado por un paquete de ácido nucleico encerrado en una envoltura resistente. La desantivación de un virus mediante el ozono, es por oxidación de la pared o envoltura y oxidación del contenido. El ozono es mucho más eficaz con los virus que con las bacterias. Se ha demostrado que es hasta 10 veces más rápido que el cloro en la eliminación de viruas.

Esta es una relación entre la concentración de ozono y el potencial redox, suponiendo un agua limpia con una DQO baja o con poco contenido en materia orgánica.