Skip links
حرف O بالإنكليزية ورقم 3

الأوزون – كيف يتشكل وما هي فوائده؟

الرئيسية » الفيزياء » الأوزون – كيف يتشكل وما هي فوائده؟

تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

ما هو الأوزون؟

هو غازٌ لونه يميل إلى الزرقة، ويتكون جزيء الأوزون من ثلاث ذرات من الأوكسجين وصيغته الكيميائية (O3)، وهو نشط كيميائياً، ويصنّف من المؤكسدات القوية، وتتواجد جزيئات غاز الأوزون بتراكيز عالية في طبقة الستراتوسفير في الغلاف الجوي التي تبعد عن سطح الأرض مسافةً تقدر بحوالي (35-15) كيلومتر.

تشكل هذه التراكيز العالية من غاز الأوزون ما يدعى بطبقة الأوزون (Ozone Lyer)، حيث تعتبر تلك الطبقة بمثابة واقٍ لكوكبنا من الأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس، ويتواجد غاز الأوزون بتراكيز منخفضة في طبقة التروبوسفير.

كيف ينتج الأوزون؟

يتواجد الأوزون الطبيعي (O3) في طبقة الستراتوسفير، فهو بمثابة واقٍ طبيعي من الشمس، ويتشكل الأوزون الطبيعي بآليتين: [1]

1- تعمل الأشعة فوق البنفسجية على تحطيم جزيء من جزيئات أوكسجين الهواء (O2) إلى ذرتي أوكسجين (O) ثم تتحد كل ذرة أوكسجين (O) مع جزيئة أوكسجين (O2)، فينتج الأوزون (O3).

2- تحطيم جزيئات الأوكسجين بعملية الانفراغ الكهربائي الناتج عن الشرارة الكهربائية للبرق.

يتمُّ إنتاج الأوزون صنعياً في مولدات خاصة تعتمد على آلية تسليط أشعة فوق بنفسجية على أوكسجين الهواء أو بعملية الانفراغ الكهربائي لجزيئات الأوكسجين.

ما الفرق بين آلية تشكل الأوزون الجوي والأوزون الأرضي؟

تشّكل غاز الأوزون الجوي: ينتج عن امتصاص الأشعة فوق البنفسجية بواسطة جزيء الأوكسجين (O2) الناتج عن اتّحاد ذرتي أوكسجين في الغلاف الجوي للكرة الأرضية، ذرتي أوكسجين (O) حرّتين منفصلتين، إذ تعدّ هذه الذرات ذرات غير مستقرّة، ولذلك فإنّها سرعان ما تتّحد مع جزيء أكسجين (O2) موجود في الغلاف الجوي، منتجة جزيء الأوزون (O3) المكون من ثلاث ذرات أوكسجين.

تشّكل الأوزون الأرضي: طريقة تكون غاز الأوزون على سطح الأرض مختلفة تماماً، فالأوزون الأرضي هو ناتج التفاعل الكيميائي الحاصل بين أكاسيد النيتروجين (NOx) والمركّبات العضوية المتطايرة (VOC) بوجود ضوء الشمس. ومع ذلك، فإن التركيب الكيميائي للأوزون المتكون في الغلاف الجوي نفس التركيب الكيميائي للأوزون المتكوّن على سطح الأرض، وهو اتحاد ثلاث ذرات أوكسجين.

أوزون الستراتوسفير (جيد) لأنه يحمي الحياة على سطح الأرض بينما الأوزون الأرضي (سيء) لأنه يسبّب مشاكل صحية، ولا سيما عند الأطفال وكبار السن، حيث يسبّب مشاكل رئوية، كالربو. [2]

ما هي فوائد الأوزون؟

للأوزون فوائد عديدة في مجالات كثيرة نذكر منها: [3] [4] [5] [6] [7]

1- في مجال البيئة

حماية الكائنات الحية من الأشعة فوق البنفسجية، فالنباتات لا يمكنها النمو بوجود الأشعة فوق البنفسجية، وتعتبر طبقة الأوزون بمثابة واقٍ شمسي طبيعي من الأشعة فوق البنفسجية الضارّة قبل وصولها إلى سطح الأرض. عند امتصاص غاز الأوزون للأشعة فوق البنفسجية تتحطم، وتتكسر روابطه الكيميائية، وينتج عن جزيئة الأوزون (O3) جزيء أوكسجين (O2) وأوكسجين ذري (O).

2- التعقيم

يعدُّ الأوزون من أقوى المواد المطهرة والمواد المضادة للجراثيم والبكتريا والميكروبات، فقدرته على التعقيم تفوق كلاً من الكلور وثاني أوكسيد الكلور. إن آلية التعقيم بالأوزون مماثلة لتلك المستخدمة في حالة التعقيم بالكلور، وهي قائمةٌ على تفاعلات الأكسدة لمنع الكائنات الحية الدقيقة، كالبكتريا، والفيروسات، والعفن من التكاثر والأيض، ويتمُّ ذلك بأحد الآليتين التاليتين:

● التفاعل المباشر: إذ يتفاعل الأوزون مع هذه الكائنات من خلال تدمير جدار الخلية.

● تفاعل غير مباشر: يتفاعل الأوزون مع المنتجات الثانوية لعمليات تحلل الأوزون، مما يؤدي الى انخفاضٍ في عدد مسبّبات الأمراض.

استناداً إلى آلية التعقيم السابقة، يتمُّ تعقيم الأسطح، وتنقية وتعقيم مياه الشرب، ومياه السباحة.

3- في المجالات الطبية

لاستخدام الأوزون في المجالات الطبية فوائد عديدة:

● استخدام الأوزون في علاج الآلام: إن استخدام بعض الأدوية لغاية تسكين الألم، غالباً ما يكون لها تأثيرات جانبية عديدة، ولاسيما عند الأشخاص الذين يعانون من مشاكل في القلب، أو الكليتين، والكبد، أو قرحة المعدة، لذلك غالباً ما يلجأ هؤلاء الأشخاص إلى العلاجات الطبيعية.

● يفيد الأوزون في علاج الآلام التالية:

1- التهاب المفاصل، وآلام الروماتيزم، والآلام الناتجة عن هشاشة العظام.

2- الألم الناتج عن اضطراب العضلات ومتلازمة الألم العضلي الليفي.

3- الألم الناتج عن أسباب نفسية، وإجهاد وتعب.

4- الألم الناتج عن أمراض الأوعية الدموية.

5- الألم الناتج عن العلاج الإشعاعي والعلاج الكيميائي.

استخدام الأوزون في علاجاتٍ عديدة كعلاج الجروح، وحروق الجلد، والتورم، والحكة، ومعالجة التشقّقات الجلدية المزمنة، كالتي تنشأ عن تقرح القدم السكرية، حيث يدهن الجسم بمادة زيت الأوزون، وهي مادة طبيعية.

استخدام الأوزون في تغذية البشرة وتجديدها، ولاسيما في حالة تقدم العمر، حيث يعمل الأوزون على تقوية الجدار الخارجي للخلية، ويحمي الخلية من دخول أي عنصر يمكن أن يدمرها، فهو يساعد في تجديد نواة الخلية، وتنظيم لمضادات الأكسدة المحيطة بها، وبالتالي يقلّل من نسبة ضمور الخلية، ويسرع إنتاج الخلايا التي توقف إنتاجها أو كان إنتاجها بطيئاً.

كما إن العلاج بالأوزون يساعد في تفتيح البشرة من خلال إعادة تنظيم جذور العوامل الوراثية للون البشرة (DNA)، فيساعد عمل الميلانين بانتظام في إزالة بقع البشرة، لذلك يعتبر العلاج بالأوزون علاجاً بديلاً، ومكملاً لطب التجميل بمساهمته في شدّ البشرة، وإزالة التجاعيد.

فعال جداً في علاج فتق العنق القطني، وعلاج أمراض الدورة الدموية، إذ يساعد الأوكسجين في معالجة بعض الأمراض، كمرض نقص التروية الدموية.

يساعد في دعم جهاز المناعة، فيستخدم كدواءٍ بديل للسرطان، ويستخدم في علاج نقص المناعة المكتسب (الإيدز).

يستخدم غاز الأوزون أو الماء المعالج بالأوزون في طب الأسنان كمادةٍ مطهرة لقنوات الجذور، ولعلاجات اللثة، كما يمكن استخدامه كإجراءٍ وقائي من تسوس الأسنان.

4- في مجال التجميل

استخدامه مع كريمات الوقاية من الشمس: إن امتصاص الأوزون في الجلد يضمن الحماية من الأشعة فوق البنفسجية الضارة القادمة من الشمس، حيث يساعد في عدم فقدان فعالية الواقي الشمسي من خلال التعرق أو السباحة. ويساعد الشامبو الذي يدخل في تركيبه الأوزون في تغذية الشعر، وتقوية جذور الشعر، وحمايته من التقصف والتلف، ويقلل من القشرة.

5- في الصناعة

يفيد استخدام الأوزون في الصناعة، في تحسين جودة المنتجات ومعالجة المواد الأولية.

6- في الزراعة

يفيد استخدام الأوزون في الزراعة في تحسين نمو المحاصيل، ومكافحة الآفات الزراعية.

7- في مجال الأغذية

يفيد الأوزون في تعقيم المواد الغذائية، والأدوات المستخدمة في تصنيع الأغذية، كما يساهم في تحسين جودة المنتجات الغذائية، كالزيوت، والدهون. وبقاء الفواكه والخضار طازجةً لفتراتٍ طويلة.

المراجع البحثية

1- Ozone equipment manufacturer and ozone system integrators Ozone Production, how ozone is made Ozone Integration Experts. (n.d.). Retrieved April 15, 2024

2- Us Epa, O. (2015). Ground-level ozone basics. Retrieved April 15, 2024

3- Rangel, K., Cabral, F. O., Lechuga, G. C., Carvalho, J. P. R. S., Villas-Bôas, M. H. S., Midlej, V., & De-Simone, S. G. (2021). Detrimental effect of ozone on pathogenic bacteria. Microorganisms, 10(1), 40. Retrieved April 15, 2024

4- Liu, L., Zeng, L., Gao, L., Zeng, J., & Lu, J. (2023). Ozone therapy for skin diseases: Cellular and molecular mechanisms. International Wound Journal, 20(6), 2376–2385. Retrieved April 15, 2024

5- King, C. (2021, February 16). 10 benefits of Ozone Therapy — pure health – Palm Springs & Encinitas, CA. Pure Health – Palm Springs & Encinitas, CA. Retrieved April 15, 2024

6- Ozone applications in agriculture. (2023, September 15). Absolute Ozone. Retrieved April 15, 2024

7- Ozonation in Food Applications. (n.d.). Province of Manitoba – Agriculture. Retrieved April 15, 2024

Comments are closed.

This website uses cookies to improve your web experience.