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Ozone (O3 ) est une forme d’oxygène hautement réactive. Contrairement à l'O2 diatomique , l'ozone est constitué de trois atomes d'oxygène. L'atome supplémentaire est faiblement lié, ce qui permet à l'ozone de donner un atome d'oxygène à d'autres molécules. Cette réactivité unique permet à l'ozone d'oxyder un large éventail de contaminants, ce qui le rend précieux dans les processus de purification et de stérilisation.
Dans la stratosphère terrestre, l’ozone forme une couche protectrice qui absorbe les rayons ultraviolets nocifs. Au niveau du sol, cependant, l’ozone devient un polluant pouvant irriter les voies respiratoires. Dans les milieux industriels et médicaux, les puissantes propriétés oxydantes de l’ozone sont exploitées pour des tâches telles que la purification de l’eau, le blanchiment de la pâte à papier, la détoxification du cyanure et la décontamination des bactéries, des virus et des odeurs. Ces applications nécessitent le strict respect des protocoles de sécurité, car les concentrations d'ozone supérieures aux limites réglementaires peuvent être dangereuses.
La production d'ozone suit généralement l'une des deux voies suivantes :le rayonnement ultraviolet (UV) ou la décharge corona. La méthode UV reproduit le processus atmosphérique naturel; il utilise des lampes au mercure pour diviser l'O2 molécules en oxygène atomique, qui se recombine ensuite en O3 . L’approche par décharge corona imite la panne électrique observée lors de la foudre. Un champ électrique ionise le gaz d'alimentation en oxygène, produisant de l'ozone plus efficacement et avec moins de sous-produits dangereux. Étant donné que l'ozone se dégrade rapidement, il doit être généré sur place et stocké dans des matériaux résistant à l'oxydation, tels que le titane, l'acier inoxydable, le verre, l'aluminium, le PTFE ou le PVDF.
Un générateur corona silencieux typique comprend les composants suivants :un filtre à poussière, un sécheur de gaz, une source d'alimentation en oxygène, un générateur haute tension, une chambre de contact et une buse de décharge. De l'oxygène propre et sec est introduit dans le générateur, où une décharge électrique divise l'O2 en oxygène atomique. Les atomes libérés se combinent rapidement avec l'O2 résiduel former O3 , qui est ensuite publié dans l'environnement cible.
Bien que les générateurs d’ozone puissent être très efficaces, leur utilisation en dehors de contextes industriels ou médicaux contrôlés est controversée. Les concentrations d'ozone permettant la désinfection dépassent souvent les limites d'exposition professionnelle établies par la Food and Drug Administration des États-Unis et d'autres agences de santé publique. Par conséquent, les générateurs commerciaux fonctionnent généralement dans des espaces inoccupés, et tout appareil domestique ou personnel doit être conforme à des directives réglementaires strictes pour prévenir les irritations respiratoires et autres risques pour la santé.
Pour une sécurité optimale, les opérateurs doivent surveiller les niveaux d'ozone, assurer une ventilation adéquate et respecter les seuils d'exposition recommandés. Ne pas le faire peut compromettre à la fois la santé et l'efficacité du processus de désinfection.