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Ozon

Synonyme: Trioxygen, Trisauerstoff
Englisch: ozone

1 Definition

Als Ozon bezeichnet man das energiereiche, instabile Sauerstoffmolekül mit der Summenformel O3.

2 Eigenschaften

Ozon weist einen charakteristischen Geruch auf, der ab 0,001 bis 2 mg/m3 wahrgenommen werden kann. Es wird bei -111,9°C flüssig und bei -192.5 °C fest. Das Gas hat eine bläuliche Farbe, flüssig und fest ist es dunkelblau bzw. schwarzblau/violett. Ozon ist in jedem Aggregatzustand explosiv, was - neben der hohen Toxizität - die Handhabung erschwert. Da es sich schnell zersetzt, kann es nicht aufbewahrt werden, sondern wird direkt nach der Herstellung verbraucht.

Ozon zerfällt spontan in O2 und ein freies Sauerstoffatom [O]. Über letzteres wird eine stark oxidative Reaktivität vermittelt. Ozon kann an Doppelbindungen organischer Moleküle sogenannte Ozonide bilden und ist in der Lage, kurzwellige UV-Strahlung zu absorbieren.

3 Verwendung

Als starkes Oxidationsmittel wird Ozon zur Desinfektion von Luft oder Wasser, zur Beseitigung unangenehmer Gerüche, zum Bleichen (z.B. Wachs oder Textlien) und für chemische Synthesen verwendet.

4 Entstehung in der Atmosphäre

In etwa 20 bis 35 km ist die Erde von einer ozonhaltigen Sperrschicht (Ozonschicht) umgeben. Durch die eintreffenden kurzwelligen Lichtstrahlen werden dort Sauerstoffmoleküle in einzelne Atome gespalten, die wiederum an andere O2-Moleküle angelagert werden und auf diese Weise Ozon bilden. In Erdnähe kann Ozon auch durch Abspaltung von Sauerstoffatomen aus Stickoxiden, besonders NO2, entstehen. In Abhängigkeit verschiedener Wetterparameter (z.B. Temperatur oder Windverhältnisse) kann sich in Bodennähe eine natürliche Ozonkonzentration von 0,02 bis 0,05 ppm einstellen.

5 Synthese

Technisch wird Ozon direkt vor Ort in sogenannten Ozongeneratoren durch stille elektrische Entladungen aus Luft bzw. Sauerstoff hergestellt und sofort eingesetzt.

6 Wirkung auf den Organismus

Ozon wirkt aufgrund seiner oxidierenden Eigenschaften in höheren Konzentrationen auf den menschlichen Organismus toxisch. Das kurzlebige Molekül gelangt über die Atemwege in den Körper und kann dort durch Zellschädigung zu lokalen Reizungen, Hustenreiz, Dyspnoe und retrosternalen Schmerzen führen. Das Auftreten eines Lungenödems ist möglich. Weitere beobachtete Folgen einer Ozonexposition sind Kopfschmerzen und Müdigkeit. Gegenmaßnahmen sind Frischluftzufuhr, Ruhe und Wärme sowie ggf. allgemeine Erste Hilfe. Die Pharmakotherapie besteht in erster Linie aus der Gabe inhalativer Glucocorticoide wie Dexamethason.

Eine karzinogene Wirkung konnte nicht nachgewiesen werden, jedoch wurde im Tierversuch ein gehäuftes Auftreten von Lungenadenomen mit einer Ozonexposition in Verbindung gebracht.

7 Richtwerte

Empfindliche Menschen zeigen bereits bei Konzentrationen von etwa 100 µg/m3 Symptome, üblicherweise beginnen die Beschwerden bei längerer Exposition bei Konzentrationen von 200 µg/m3. Ab 180 µg/m3 muss nach EU-Richtlinien die Bevölkerung über erhöhte Ozonspiegel informiert werden, ein Wert von mehr als 360 µg/m3 gilt als gesundheitliche Gefährdung für die Bevölkerung.

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Fachgebiete: Chemie

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