Koronavirus | Elektřina

Jak ozon zabíjí viry: Podívejte se na zářící korónu v nitru ozonového generátoru

  • Pandemie zpopularizovala malé generátory ozonu
  • Půjčili jsme si český Virbuster 10000A a podívali se dovnitř
  • Jak vlastně ozon ničí bakterie a viry

Každý čtenář jistě dobře ví, co je to ozonová vrstva. Najdeme ji zhruba ve výšce třiceti kilometrů nad zemským povrchem a funguje jako přirozený štít proti škodlivému ultrafialovému záření z kosmu.

Když totiž vysokofrekvenční část UV dopadne na molekulu kyslíku O₂, ta energii pohltí a rozpadne se na volné radikály. Říkáme tomu fotolýza. Tím to ale nekončí, uvolněné atomy kyslíku se totiž záhy spojí s okolními molekulami O₂ a vytvoří molekuly O₃ – ozon.

Ozonový guláš v atmosféře

Nová molekula ozonu se zvesela vznáší třicet kilometrů nad zemí, nicméně i ona pohlcuje část ultrafialového záření ze Slunce. Postupně se rozpadá na molekulu O₂ a volný atom, který opět reaguje s okolím. Znovu tedy vzniká O₃ a při reakci se zároveň uvolní energie, která ohřívá okolí. Právě jsme si popsali docela divoký guláš ozon-kyslíkového cyklu.

Klepněte pro větší obrázek
Ozon v průřezu atmosféry a jeho skokově zvýšená koncentrace ve výšce, kde je již dostatek molekul kyslíku, které už mohou pohlcovat UV a vyrábět ozon.

Díky tomuto neviditelnému procesu může pár desítek kilometrů níže existovat život, aniž by se musel schovávat kdesi v hlubinách oceánů. Většina nebezpečné vysokofrekvenční složky ultrafialového záření se totiž rozpadne už v atmosféře.

Oxidační zabiják

Pokud dvouatomový kyslík vytvořením ozonu – trikyslíku – sebral ultrafialovému záření jeho ničivou sílu, sám se stal zabijákem, se kterým ve vysoké koncentraci nechcete mít nic společného.

Ozon je jedním z nejsilnějších oxidačních činidel, které známe. A je to toxický plyn. To ve vší stručnosti znamená, že chemickou cestou přeměňuje téměř cokoliv, s čím se dostane do styku. Ostatně i samotná molekula O₃ je velmi nestabilní a rozpadá se opět na běžný kyslík, který dýcháme.

Mámo, z kohoutku teče ozon!

Ozon ve vysoké koncentraci zesiluje korozi kovů, ničí polymery, reaguje s dusíkem, sírou, uhlíkem a s hromadou dalších chemických prvků a organických sloučenin. Na té nejnižší biochemické úrovni nakonec dokážou molekuly O₃ díky oxidačním reakcím narušit metabolismus buněk a se stejnou vervou si poradí i s bílkovinnými obaly mikroskopických virů.

Klepněte pro větší obrázek
Průmyslový generátor ozonu pro úpravny pitné vody

Typický zápach ozonu proto známe i z mnoha koupališť a stále častěji i ze sklenice s vodou, úpravny pitné vody totiž používají ozon jako další prvek celého systému čištění. Tomuto procesu se říká ozonizace.

O₃ v éře koronaviru

Když na počátku letošního jara naplno propukla globální pandemie koronaviru, všichni hledali co nejvhodnější způsob dezinfekce veřejných prostor. Na trhu se objevilo nepřeberné množství vysokofrekvenčních UV zářičů a čističek vzduchu (UVC) a mnozí si konečně vzpomněli také na ozon.

Klepněte pro větší obrázek
Mobilní generátor Virbuster 10000A od Diametralu dokáže vyrobit až 10 000 mg O₃/hod.

Plyn totiž v uzavřené místnosti pronikne po určitém čase a v dostatečné koncentraci do každé škvíry, zatímco UVC spolehlivě zabije jen ty mikroby, na které dopadnou jeho paprsky.

Na trhu se proto začaly postupně objevovat malé plechové krabice – mobilní generátory ozonu. A když koronavirus počátkem března doputoval i do Česka, s preventivní ozonizací začaly také mnohé zdejší dopravní podniky, které tímto způsobem ve svých depech sterilizovaly autobusy, trolejbusy, tramvaje a vlakové soupravy.

Jak funguje generátor ozonu

Zatímco třicet kilometrů nad zemským povrchem vzniká ozon neustálým pohlcováním kosmického UV záření molekulami kyslíku, plechová krabice s hmotností nejvýše několika kilogramů a o velikosti menší mikrovlnky na to jde úplně jinak.

Klepněte pro větší obrázek
Nitro běžného výbojového generátoru O₃ je vlastně docela jednoduché

Molekulu kyslíku totiž můžeme na volné atomy rozbít ještě jedním a docela elegantním způsobem, který všichni dobře znáte: stačí dodat kyslíku dostatek energie ve formě elektrického výboje. Ozon vzniká kdekoliv, kde to jiskří, ať už je to úder blesku při letní bouřce, nebo třeba kartáčový elektromotor.

V malém mobilním ozonovém generátoru nicméně nenajdete ani letní bouřku, ani jiskřící motor, ale obvod, který při napětí až několika tisíc voltů vytvoří samovolný doutnavý výboj – korónu. Zpravidla se jedná o konstrukci dvojité dielektrické keramické desky s mřížkou, která po připojení k 230 V začne zářit namodralým a klidným světlem výboje.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek
Vysokonapěťový generátor a namodralý výboj, který ve vzduchu mění molekuly O₂ na O₃

Podstatné je to, že okolní vzduch proudící okolo destiček je bombardovaný nabitými částicemi a O₂ se obohacuje na náš kýžený O₃. Další fotografie najdete v komentované galerii.

Klepněte pro větší obrázek
Obecné schéma výroby trikyslíku pomocí řízeného elektrického výboje

Z AliExpressu to raději nekupujte

Mimochodem, moduly keramických desek pro výrobu doutnavého výboje dnes seženete za pár kaček i na AliExpressu třeba pod názvem „ozone ceramic plate“ a na první pohled vypadají identicky jako ty, které najdete v komerčních generátorech. S trochou nadsázky je stačí jen připojit k 230 V, což zvládne každý zkušenější elektrokutil.

Klepněte pro větší obrázek
AliExpress je sice plný kompaktních výbojových generátorů O₃, ale bez patřičné dokumentace, natož jakékoliv evropské certifikace.

Ale pozor, ozon je ve vyšších koncentracích toxický plyn, společně s ním vznikají při reakci také další odpadní oxidy dusíku a co je nejdůležitější, jak nás upozornil tuzemský Diametral, asijské generátory s nejistým původem by u nás nikdy neprošly atestací.

Český VirBuster

Diametral se zároveň chlubí, že je jedním z mála českých výrobců podobných mobilních čističek, a tak jsme si právě jeho model v hodnotě několika tisíc korun půjčili a rozebrali do posledního šroubku – posloužil nám jako demonstrační zařízení.

Podívejte se na představení generátoru ozonu a natočíme jej i během jeho provozu při odstraněném krytu:

Řada VirBuster dokáže dle konkrétního modelu dezinfikovat v rozumném čase prostor středně velké provozovny a u těch větších lze výrobu ozónu znásobit zapojením vícero kusů, které se postarají o celý openspace.

VirBuster je dnes volně k dispozici v mnoha e-shopech, používá již zmíněnou techniku vysokonapěťového doutnavého výboje a konstrukci se dvěma keramickými deskami s mřížkou.

Pozor na kancelářský fíkus

Jak už jsme si řekli v úvodu, ozon patří k nejsilnějším oxidačním činidlům, neničí tedy jen bakterie a viry, ale používají jej třeba i některé elektrické čističky vzduchu, protože pomáhá rozkládat složité uhlovodíkové molekuly; třeba pachy biologického původu.

Naše krabice, která má za úkol zabít všechny mikroby v okolí, ale dokáže vyrobit i několik desítek tisíc miligramů O₃ za hodinu. Je to mnohem silnější dělo, a tak v návodu každého podobného zařízení nakonec nechybí upozornění, abyste z bytu, kanceláře nebo i openspacu odstranili vše živé.

Nejen sebe samotné a klícku s korporátními morčaty, ale při častém používání i obvyklou interiérovou květenu. Ozon totiž může narušit buněčnou strukturu jejich listů, a tak nemusí zabít jen škodlivé mikroby, ale v éře pandemie a pravidelného ozonového čištění zasedaček i oblíbený fíkus generálního ředitele.

Diskuze (42) Další článek: Správce úloh je přežitek – Windows 10 získají nový nástroj pro ukončování procesů aplikací

Témata článku: Koronavirus, Technologie, AliExpress, COVID-19, Česko, Slunce, Elektřina, Bakterie, Ozon, Atmosféra, Česká republika, Ozón, Generátor, Molekula, Záření, Koróna, Kyslík, Virus, UVC, Výboj


Určitě si přečtěte

Co když chce Microsoft nahradit Windows Linuxem. Dokážete si to představit?

Co když chce Microsoft nahradit Windows Linuxem. Dokážete si to představit?

** Windows už dávno nejsou pilířem podnikání Microsoftu ** Mnohem více mu vydělává cloud ** Pojďme si trošku zaspekulovat, kam až by to mohlo zajít

Jakub Čížek | 96

Jakub Čížek
Windows 10MicrosoftLinux
Nové mapy Google: Česko vypadá, jako by bylo kdesi na ruské Sibiři
Jakub Čížek
Mapy GoogleMapy
AMD Ryzen 5000 s architekturou Zen 3: počet jader zůstává, výkon rekordně roste

AMD Ryzen 5000 s architekturou Zen 3: počet jader zůstává, výkon rekordně roste

** AMD představilo novou generaci desktopových procesorů řady Ryzen 5000 ** Nová architektura Zen 3 přináší mnoho vylepšení a přibližně 19% zvýšení výkonu IPC ** Všechny modely budou v prodeji 5. listopadu

Karel Javůrek | 44

Karel Javůrek
RyzenProcesoryAMD
Velký den pro Apple: Uvedl tři nové Macy s vlastním procesorem M1
Lukáš Václavík
PočítačeApple
Vybrali jsme 12 programovatelných hraček a stavebnic pro děti a jejich rodiče

Vybrali jsme 12 programovatelných hraček a stavebnic pro děti a jejich rodiče

** Získejte děti pro matematiku a základy techniky ** Kupte jim hračku nebo stavebnici, které vdechnou vlastní život ** Vybrali jsme stavebnice pro malé caparty i budoucí experty

Jakub Čížek | 9

Jakub Čížek
Stavebnice
AMD začalo nabízet kola. Celoodpružený model je vyloženě ostuda
David Polesný
CyklistikaAMD
Google chystá funkci, která z chytrého Gmailu udělá hloupý Gmail
Lukáš Václavík
SoukromíGmailGoogle
DeOldify: Téměř zázračná technologie, která obarvuje 2. světovou válku, nebo vaše fotky z dětství

DeOldify: Téměř zázračná technologie, která obarvuje 2. světovou válku, nebo vaše fotky z dětství

** Neuronová síť DeOldify obarvuje fotky ** Můžete si ji vyzkoušet sami i bez superpočítače ** YouTube je plný obarvených ikonických videí

Jakub Čížek | 21

Jakub Čížek
PythonHistorieProgramování
Přehled: Kdo má nejlevnější internet VDSL? Jak jsou na tom veřejné IP a Terminátor?

Přehled: Kdo má nejlevnější internet VDSL? Jak jsou na tom veřejné IP a Terminátor?

** Srovnali jsme nabídku VDSL u 19 internetových poskytovatelů ** Ceny tarifů se liší i o stokoruny ** Různá je také nabídka doplňkových služeb

Lukáš Václavík | 44

Lukáš Václavík
CETINPoskytovatelé internetuPřipojení k internetu