Глава 11. Озон

1. Синонимы

2. Историческая справка

    Озон был первым окислителем, применявшимся для обеззараживания питьевой воды. Его использование началось в 80-х годах прошлого столетия. Вода Ниццы обрабатывается озоном с 1906 года |1|.

    В настоящее время значение озонирования возрастает, поскольку от обработки питьевой воды с помощью хлора всё чаще отказываются из токсикологических соображений.

3. Свойства

    Озон О₃ представляет собой газ голубого цвета с характерным запахом, ощутимым даже при очень сильном разбавлении.

4. Аналитические сведения

    Озон с о-толуидином даёт жёлтое окрашивание, которое можно измерить фотометрически и использовать для количественного определения содержания озона в воде. Для этой цели применяют также УФ- спектроскопию, колориметрию и хемилюминесценцию. Быстрое полуколичественное определение озона проводят с помощью специальных тестовых трубок |2|.

5.  Получение

    Так как озон малоустойчив, его обычно получают на месте применения действием тихого электрического разряда на молекулярный кислород в так называемых озонаторах. Если вместо воздуха применяется чистый кислород, то при прочих равных условиях можно получить удвоенное количество озона.

6. Токсиколого-гигиеническая оценка

    Озон - это высокотоксичный газ. Уже при концентрации 1-2 мг на 1 м³ воздуха он раздражает слизистые оболочки |3, 4|. Острая токсичность в зависимости от вида животного и экспозиции составляет от 2 до 25 мг/м³ |4, 5|. Значение ПДК⁵¹ для озона - 0,2 мг/м³. Воздействие озона приводит к образованию перекисей из липидов и тем самым к окислительному распаду клеточных макромолекул |6|. Так как озон уже в бактерицидных концентрациях опасен для человека, он не пригоден в качестве дезодоранта и дезинфицирующего средства для помещений, в которых находятся люди.

7. Законодательные аспекты применения в пищевых продуктах

    Озон разрешён в некоторых странах для обработки питьевой воды (например, в Германии; максимальная концентрация 10 мг на 1 л воды). Остаточное количество озона в питьевой воде после обработки должно составлять не более 0,05 мг/л.

8. Действие на микроорганизмы

    Озон в соответствующей концентрации убивает бактерии относительно быстро, т.е. он является скорее средством дезинфекции, чем консервантом [7, 8|. Антимикробное действие озона основано главным образом на сильном окислительном действии, которое ведёт к необратимым изменениям жирных кислот клеточных мембран, белков и ДНК |7,9,10|. Его действие усиливается при повышении относительной влажности воздуха (по-видимому, бактерии легче уничтожаются озоном в набухшем состоянии, чем в сухом). Грамположительные бактерии более чувствительны к озону, чем грамотрицательные. Бактерицидное действие зона значительно сильнее бактерицидного действия свободного хлора |7|. Как сильный окислитель, озон может разрушать другие консерванты |11|.

9. Области применения

    Главная область применения озона - обеззараживание питьевой воды. Преимущество его использования заключается в том, что избыточный озон после уничтожения бактерий быстро превращается в молекулярный кислород. В воде не остаётся (как после применения хлора) нежелательных посторонних веществ. Подвергаемая обработке питьевая вода контактирует со смесью озона и воздуха, получаемой непосредственно перед этим в озонаторах. Доза озона составляет 1-5 мг на 1 л воды (в зависимости от количества бактерий и других условий) |1,12-14|.

    Озон находит широкое применение при дезодорировании и дезинфекции воздуха в холодильниках и морозильниках для овощей, фруктов и рыбы, где он используется в концентрации 2-3 мг на 1 м³ воздуха. Озон может изменять окраску рыбы |15, 16|. В США птицу часто обрызгивают озонсодержащей водой для уничтожения сальмонелл. Кроме того, озон может использоваться для стерилизации оборудования и бутылок в производстве вин |17|.

Примечания

⁵¹ В России ПДК озона в воздухе составляет 0,1 мг/м³.