El gas ozono tiene propiedades bactericidas que pueden usarse para purificar agua o incluso para limpiar alimentos. Aunque los niveles de ozono que deben usarse en la purificación del agua aún no están regulados en muchos países, evitando que el agua ozonizada se beba sin preocupaciones, el uso de un ozonizador puede estar indicado para lavar alimentos y platos.
Hace unos años publicamos un artículo sobre un ozonizador para el agua potable, cuando el tema aún era un poco controvertido.
Incluso hoy, la regulación de los niveles de ozono no está bien definida, ya que la ozonización excesiva del agua potable puede incluso causar úlceras, y algunos otros problemas no muy bien determinados por las autoridades de salud.
Nota: lea el artículo MA126S que aborda el problema de la ozonización y el Corona Virus.
Por lo tanto, lo que se recomienda en el caso del uso de tales dispositivos es que el agua se use para lavar alimentos o platos, aprovechando así las propiedades bactericidas del ozono cuando se produce en agua.
El dispositivo que describimos ozoniza el agua de una manera simple y segura y puede ensamblarse con pocos componentes de bajo costo.
QUE ES EL OZONO
El oxígeno en su forma natural consiste en una molécula biatómica, es decir, está formada por dos átomos de oxígeno, de ahí la conocida fórmula O2.
Sin embargo, en condiciones especiales, podemos unir tres átomos de oxígeno para formar una molécula que tendrá propiedades diferentes que el oxígeno biatómico. Esta molécula es el gas ozono conocido (O3). La producción de gas ozono a partir de oxígeno se puede hacer con una descarga eléctrica de alta tensión.
Como el agua ordinaria ha disuelto el oxígeno, podemos convertirlo parcialmente en ozono, simplemente "dando una descarga de alta tensión".
El ozono que se forma disuelto en agua puede manifestar sus propiedades bactericidas bien conocidas por los médicos. El equipo comercial de ozonización hace exactamente eso.
En nuestro caso, sugerimos al lector que monte un ozonizador utilizando materiales y componentes comunes. Por supuesto, como la cantidad de ozono producido no se controla, de ninguna manera se recomienda que el agua producida se considere potable.
COMO FUNCIONA
Nuestro circuito generador de alta tensión consiste en un oscilador de relajación con una lámpara de neón que excita un SCR. Como carga, el SCR utiliza una bobina de encendido de automóvil común, que puede generar voltajes en el rango de 10,000 a 50,000 V, que es más que suficiente para la producción de ozono.
En nuestro circuito, la tensión de la red eléctrica es rectificada por D1, que sirve al mismo tiempo para cargar el capacitor C1 y el capacitor C2 a través de la resistencia R1 y el potenciómetro de ajuste P1.
La tensión en el capacitor C2 aumenta hasta alcanzar el valor requerido para que la lámpara de neón se dispare, alrededor de 80 V. Cuando se alcanza este voltaje, el capacitor es descargado por la lámpara de neón, disparando el SCR.
Con el disparo, el SCR cierra el circuito de descarga de C1 a través del devanado de baja tensión de la bobina de encendido. Allí, C1 se descarga de la bobina, generando un pulso de muy alta tensión. La alta tensión se aplica al electrodo especial en contacto con el agua, produciendo ozono.
Tan pronto como se descargan C1 y C2, el SCR se apaga y la lámpara de neón vuelve a su estado de no conducción. Entonces, el proceso ocurre nuevamente.
La velocidad a la que se producen los impulsos de descarga que generan la alta tensión se puede ajustar en P1, y es del orden de unas pocas decenas a unos cientos por segundo, lo que garantiza la generación constante de la alta tensión en el electrodo.
El circuito puede ser alimentado por la red de 110 V o 220 V y tiene un consumo de energía muy bajo (del orden de 5 a 10 W), lo que no compromete la factura al final del mes.
Montaje
La figura 2 muestra el diagrama completo del ozonizador.
El montaje de los componentes en una placa de circuito impreso se muestra en la figura 3.
El valor de R1 depende de la tensión de red, como se muestra en el diagrama. Se debe usar una resistencia de cable, ya que este componente funciona ligeramente calentado.
El SCR debe ser el sufijo B o D si la red eléctrica es de 110 V y el sufijo D si la red eléctrica es de 220 V. No será necesario montar este componente en un radiador de calor debido a la baja corriente promedio en funcionamiento.
El capacitor C1 puede ser electrolítico o poliéster con una tensión de trabajo de al menos 200 V, si la red es de 110 V, y 400 V si la red es de 220 V. El capacitor C2 es de poliéster y debe tener una tensión mínima de trabajo de 100 V. Cualquier lámpara de neón común se puede utilizar en el proyecto.
La bobina de encendido puede ser de cualquier tipo, incluidos los utilizados en motocicletas. En la figura 4 damos detalles del ensamblaje del electrodo de ionización.
Este electrodo está formado por dos tubos de PVC montados uno dentro del otro, el tubo interno tiene una pantalla metálica donde se aplicará alto voltaje.
Para conectar el dispositivo a esta pantalla de alto voltaje, se debe usar un cable apropiado (alto aislamiento), evitando así el peligro de una descarga eléctrica si alguien lo toca.
El electrodo se ensambla para formar un tubo Venturi, como se muestra en la figura 5.
Este tubo se puede hacer con un bolígrafo viejo y una serpentina de refrigerador. Cuando el agua pasa a través del tubo, el aire ozonizado es aspirado en contacto con el electrodo, como se muestra en la misma figura. Este aire rico en ozono se mezcla con el agua donde se disuelve.
Tenga en cuenta que el sello de la tubería en la parte inferior debe ser perfecto, para que no haya fugas. Solo en la parte superior debe haber agujeros para que entre el aire. El agua ozonizada se puede llevar a un depósito para su uso.
PRUEBA Y USO
Para verificar si se está produciendo la alta tensión, simplemente traiga una lámpara fluorescente, o una lámpara de neón, al terminal de alto voltaje de la bobina de encendido.
Ajuste P1 para obtener la mejor operación, es decir, un mayor brillo de la lámpara utilizada como prueba. Al dejar el dispositivo encendido, podemos percibir el olor a ozono, producido por la alta tensión generada en el circuito.
Al probar la operación, se puede realizar la instalación final. Cierre el circuito en una caja bien aislada para evitar contactos peligrosos.
Si lo desea, agregue una tecla para activar el circuito solo cuando lo vaya a usar, o incluso algún dispositivo que lo active cuando circule el agua. Use agua ozonizada solo para lavar alimentos o platos. Evite beberlo puro o hacer jugos o bebidas con él.
Semiconductores:
D1 - 1N4004 (110 V) o 1N4007 (220V) - diodo rectificador de silicio.
SCR - TIC106B o D (110 V) o TIC106D (220 V) - diodo controlado de silicio
Resistores: (1 / 8W, 5%)
R1 - 1.2 k ohms 10 W - 110 V o 2.2 kohms x 10 W (220 V) - cable
R2 - 100 k ohms
R3 - 47 k ohms
Capacitores:
C1 - 1 a 10 µF x 200 V (110 V) o 1 a 10 µF x 400 V (220V) - electrolítico o poliéster
C2 - 100 nF x 100 V - poliéster
Varios:
P1 - 1 M ohms - trimpot
T1 - Bobina de encendido - ver texto
NE-1 - lámpara de neón común
X1 - Electrodo - ver texto
Placa de circuito impreso, cable de alimentación, material para el electrodo y tubo Venturi, caja de montaje, cables, soldadura, etc.