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Pode dizer-se que o ozono não tem limites no número e espécies de microrganismos que pode eliminar, dado que actua sobre os mesmos a vários níveis. A oxidação directa da parede celular constitui a sua principal forma de acção. Esta oxidação provoca a ruptura da parede, permitindo que os constituintes celulares saiam para o exterior da célula. Também a produção de radicais hidroxila, como consequência da desintegração do ozono na água, provoca um efeito similar ao exposto. 
Os danos produzidos sobre os microrganismos não se limitam à oxidação da sua parede: o ozono também causa danos aos constituintes dos ácidos nucleicos (ADN e RNA), provocando a ruptura do enlace carbono-nitrogénio, o que origina a despolimerização, de especial interesse no caso de desativação de todo o tipo de vírus. 

Os microrganismos, não são, portanto, capazes de desenvolver imunidade ao ozononcomo fazem perante outros compostos.
O ozono é eficiente na eliminação de bactérias, vírus, protozoários, nematóides, fungos, agregados celulares, esporos e quistos (Rice, 1984; Owens, 2000; Lezcano, 1999).

Por outro lado, actua com menos concentração e em menor tempo de contacto que outros desinfectantes (como o cloro, dióxido de cloro e  monocloramina).

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