מי אוזון

מי אוזון, או מים מועשרים באוזון, הם מים, שבעקבות התערבות, ריכוז האוזון המומס בהם הוא גבוה יותר מריכוזו המקורי. תהליך אקטרוליזה מייצר פאזה נוזלית של אוזון (O3) ממי ברז רגילים (H₂O). פירוק מולקולות המים על פני האלקטרודות מייצר צורוני חמצן חופשיים לא יציבים החוברים זה לזה ליצירת אוזון מומס. תוצר זה הוא בטוח לחלוטין לשימוש. תהליך יצירה זה מתרכז סביב האנודה, ומתבצע על פי המשוואה הכימית: 2 H 2 O ⟶ O 2 + 4 H + 4 e {\displaystyle {\ce {2H2O -> O2 + 4H + 4e}}} 3 H 2 O ⟶ O 3 + 6 H + 6 e {\displaystyle {\ce {3H2O -> O3 + 6H + 6e}}} תהליך יצירת אוזון גזי בכל אחד מהתהליכים המוכרים, ופעפועו לתוך מים זורמים בנפח בקרה נשלט. תהליך זה מאופיין בריכוזים גבוהים יותר של אוזון, אך יש לו שיקולי בטיחות רבים הנגזרים מייצור גז האוזון ותוצרי הפירוק של חומרים אורגניים בלתי יציבם (VOC). תגובת פריקת קורונה, שבה פריקה חשמלית חזקה מפרקת את מולקולת החמצן מהאוויר הכלוא בקרבתה וגורמת לחמצן הלא יציב לחבור למים להעשרתם באוזון. אותו תהליך טבעי של ברקים, תהליך בו נוצרת כמות לא מבוטלת של אוזון ומאופיינת בריח חזק מאוד המקנה לאוזון את שמו. חסכוני באנרגיה ודורש מתח נמוך בטוח לשימוש ללא יצירת גז אוזון כלל מצוי בטכנולוגיות קומפקטיות וידידותיות למשתמש מי אוזון משמשים לחיטוי וניקיון ברמה גבוהה מאוד. מי האוזון הם ידידותיים לסביבה ואורגניים לחלוטין. אוזון הוא חומר טבעי שתפקידו להגן עלינו מקרינת שמש מזיקה. אוזון הוא מחמצן חזק מאוד, טבעי, העוקף את מנגנוני העמידות של פתוגנים שונים וכך משמידם. מולקולות האוזון הן בלתי יציבות במים, בעלות זמן מחצית חיים של כ15 דקות, ובזמן פירוקן הן הופכות חזרה לצורוני חמצן פעילים ומים ללא שאריות. שימוש במי אוזון נמצא יעיל בהשמדת מזהמים, ניטרול עובשים וריחות רעים, בטוח לשימוש וללא שאריות. מי אוזון בריכוז נמוך של 1–2 חלקים למיליון (PPM) נמצאו אף כיעילים בחיטוי וירוס SARS-CoV-2 הגורם למחלת COVID-19. מי האוזון פועלים על תא הפתוגן במספר תהליכים מקבילים, כשהמרכזיים שבהם הם: תקיפת ממברנת תא הפתוגן ופירוק השומנים בממברנה על ידי תהליך חמצון, בתהליך חימצון שומנים (lipid peroxidation), לא באתרי קישור ספציפיים על גבי הממברנה אלא בכל מקום אפשרי, מהיות האוזון בלתי יציב ובעל אנרגיית גיבס נמוכה משמעותית מסביבתו. חמצון תוכן תאי, כגון אנזימים שונים, אברונים וחומצות גרעין. חמצון זה גורם לשינוי במבנה המרחבי של התוכן המותקף, ופוגע בפעילותו באופן בלתי הפיך. פירוק האוזון במים לצורוני חמצן פעילים, כדוגמת ראדיקאל הידרוקסיל. ראדיקלים לא יציבים אלו הם מחמצנים חזקים ביותר מטבעם ויגיבו במהרה עם כל מולקולה רגישה לחמצון. תהליך יצירת ראדוקאלי ההידרוקסיל מהאוזון המומס מתבצע כ: O 3 + H 2 O ⟶ HO 3 + OH ⟶ 2 HO 2 {\displaystyle {\ce {O3 + H2O -> HO3 + OH -> 2HO2}}} O 3 + HO 2 ⟶ 2 O 2 + OH {\displaystyle {\ce {O3 + HO2 -> 2O2 + OH}}} מי אוזון מוגדרים כ-(GRAS (Generally Recognized As Safe על ידי מנהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA), עוד משנת 2001, ומאושרים לשימוש אף במזון ובתעשיית המזון. מתוקף כך הם מאושרים על ידי הEPA, USDA, NSF ועוד מוסדות רגולטוריים רבים ומחמירים. עוד ב-1999 הEPA חקר ומצא כי אוזון הוא מחטא בטוח יותר לשימוש מכלור או כמיקלים אחרים בתחום הסניטציה. נפוץ כחומר חיטוי בטוח ויעיל בתעשיית השתייה הקלה לחיטוי בקבוקים בטרם מילוי, בתעשיית מי שתייה, בתעשיית המזון ומשמש לחיטוי ונקיון במוסדות שונים שבהם החליף את השימוש באקונומיקה. מי האוזון אף נפוצים בתעשיית מאכלי הים והדגים, בשימור והארכת חיי מדף מי האוזון אף נפוצים במשקי בית פרטיים ומוסדיים, לצורכי סניטציה ושטיפת חומרי הדברה מתוצרת חקלאית. מי האוזון נפוצים כפתרון בריאותי בחוגים מסוימים: לשתייה, לטיפול עורי, ואף להזרקה. Wei, C., Zhang, F., Hu, Y., Feng, C., & Wu, H,, Ozonation in water treatment: the generation, basic properties of ozone and its practical application, Reviews in Chemical Engineering, 2016 Okada, F., & Nay, K, Electrolysis for Ozone Water Production Bhilwadikar, T., Pounraj, S., Manivannan, S., Rastogi, N. K., & Negi, P. S, Decontamination of Microorganisms and Pesticides from Fresh Fruits and Vegetables: A Comprehensive Review from Common Household Processes to Modern Techniques, Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety Murata, T., Komoto, S., Iwahori, S., & Sasaki, J, eduction of Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus-2 Infectivity by Admissible Concentration of Ozone Gas and Water, Microbiol Immunol Rice, R., & dee, M, U.S. FDA Regulatory Approval of Ozone as an Antimicrobial Agent – What Is Allowed and What Needs to Be Understood, zone News Agency., U. S. E. P., Wastewater technology fact sheet: ozone disinfection Guzel-Seydim, Z. B., Greene, A. K., & Seydim, A. C, Use of ozone in the food industry, WT-Food Science and Technology Gonçalves, A. A., Ozone: an emerging technology for the seafood industry, razilian Archives of Biology and Technology