Vidrio versus cerámica: ¿cuál es mejor para los generadores de ozono?

En la comunidad del ozono se debate actualmente cuál es el material ideal para la construcción de celdas de ozono utilizadas en la producción de ozono de grado médico con beneficios terapéuticos. Una postura aboga por el uso exclusivo de vidrio para este fin, excluyendo la cerámica como material adecuado. Por el contrario, otra perspectiva afirma que la cerámica es la opción óptima. Este artículo busca explorar las características distintivas de la cerámica y el vidrio, demostrando que la cerámica no solo es una opción segura para estas aplicaciones, sino que también se erige como un material superior para todas las aplicaciones relacionadas con el ozono, incluida la ozonoterapia.

Ejemplos de vidrio

Para comenzar, examinemos los componentes que estamos comparando. El vidrio también se conoce como dióxido de silicio, abreviado como SiO₂. Como sugiere la abreviatura, cada molécula está compuesta por un átomo de silicio por cada dos átomos de oxígeno. Estos dos elementos, silicio y oxígeno, son las sustancias más abundantes en la corteza terrestre. En la naturaleza, se encuentran variantes comunes del SiO₂ en cristales de cuarzo, obsidiana y arena.
La cerámica también se conoce como óxido de aluminio o Al₂O₃. En su estructura, dos átomos de aluminio están acompañados por tres átomos de oxígeno en cada molécula. El aluminio es el tercer elemento más abundante de la Tierra, y en la naturaleza, el corindón y la bauxita representan las variantes predominantes del óxido de aluminio. Curiosamente, los rubíes y los zafiros se clasifican como piedras preciosas de corindón de alta calidad, y sus distintivas tonalidades se atribuyen a oligoelementos.

Dureza

Según la escala de dureza de Mohs, el vidrio de cuarzo alcanza una dureza de 7, mientras que la cerámica de óxido de aluminio la supera en dos puntos, alcanzando una dureza de 9. En comparación, los diamantes tienen una dureza máxima de 10, solo un punto por encima del óxido de aluminio. La mayor dureza de la cerámica de óxido de aluminio le otorga propiedades mecánicas superiores, lo que le permite soportar niveles de estrés significativamente mayores. Por consiguiente, se espera que esta mayor durabilidad contribuya a una vida útil más larga en comparación con el vidrio de cuarzo, que es más frágil.

Oxidación

Tanto el vidrio de cuarzo como la cerámica de óxido de aluminio presentan una inercia total al ser sometidos a altas concentraciones de oxígeno y ozono. Ninguno de estos materiales reacciona con el oxígeno, debido a que cada molécula (Al₂O₃ y SiO₂) ya está completamente oxidada. La oxidación completa indica que el proceso de oxidación ya se ha producido tanto en el vidrio como en la cerámica, lo que previene cualquier contaminación del suministro de ozono. No existe evidencia que respalde las afirmaciones de que la cerámica se "lixivie" o "deteriore", liberando sus componentes al suministro de ozono. En cuanto a la pureza del ozono, la cerámica garantiza un nivel de pureza equivalente al del vidrio, ya que ambos materiales son sustancias completamente oxidadas.

Resiliencia al calor

Debido a su mínima retención de calor, la cerámica de óxido de aluminio presenta una mayor resistencia a temperaturas elevadas. Esto subraya la notable durabilidad de la cerámica de Al₂O₃ en comparación con el SiO₂. Si bien el vidrio de cuarzo presenta un punto de fusión de 1600 °C, lo que sugiere su capacidad para soportar altas temperaturas, esta afirmación es solo parcialmente cierta. El vidrio es vulnerable al choque térmico cuando se expone a altas temperaturas. Dicho choque térmico puede materializarse en los puntos más débiles del vidrio y manifestarse a temperaturas significativamente inferiores a su punto de fusión. Esta susceptibilidad puede provocar la formación de grietas o astillas en el vidrio, lo que provoca la destrucción celular.

El material cerámico Al₂O₃ posee resistencia al choque térmico gracias a su capacidad para soportar temperaturas elevadas, alcanzando un punto de fusión de 1900 °C. La superior capacidad de dispersión del calor de la cerámica es el factor clave de su superioridad. Las empresas que comercializan sus generadores de ozono con celdas de vidrio como "corona fría" están falseando la realidad. Esto se debe a que, inevitablemente, se produce calor como subproducto durante la generación de ozono, independientemente del método utilizado.
Dado que el vidrio retiene el calor durante más tiempo que la cerámica, referirse a una celda de ozono de vidrio como "corona fría" es inexacto. El problema subyacente es que la retención prolongada de calor en el vidrio provoca una inestabilidad significativa en las concentraciones de ozono, especialmente a niveles gamma más altos. Por el contrario, la cerámica posee la cualidad distintiva de dispersar eficientemente el calor, lo que resulta en la producción de niveles estables de ozono sin necesidad de un sistema de refrigeración. Esta propiedad única convierte a la cerámica en un medio muy superior para la técnica de corona fría.

El crecimiento de la cerámica

Las propiedades mencionadas anteriormente desempeñan un papel crucial en la mejora de la integridad celular, lo que posiciona a la cerámica como una alternativa significativamente superior al vidrio. Precisamente por esto, cada vez más empresas están cambiando los generadores de celdas de vidrio por la cerámica para sus procesos de producción de ozono.
Cabe destacar que las industrias farmacéutica y de semiconductores, que exigen generadores de ozono ultraprecisos, de alta concentración y alto rendimiento, han optado por la cerámica. El vidrio no cumple con las especificaciones requeridas y es susceptible a fallas al someterse a las rigurosas exigencias de las aplicaciones industriales de alto estrés.

Otros sectores que utilizan generadores de ozono con celdas cerámicas incluyen el tratamiento de aguas, la biotecnología y la industria aeroespacial. Entidades destacadas como la NASA, Boeing, el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, Johnson & Johnson y el Instituto Médico Howard Hughes se encuentran entre estos actores de la industria. La adopción de la tecnología de celdas cerámicas para ozono por parte de estos importantes líderes subraya su demanda de equipos de primera calidad, lo que confirma su búsqueda de la máxima calidad.
El objetivo final es lograr ozono de calidad excepcional. Confío en que este artículo haya demostrado que, si bien tanto las celdas de vidrio como las de cerámica son aptas para generar ozono con fines terapéuticos, la cerámica se destaca como la mejor opción. Si está considerando comprar un generador de ozono con celdas de vidrio, es recomendable asegurarse de que la empresa no incorpore plomo en sus celdas de cuarzo. El plomo se utiliza como agente reforzante para mitigar la fragilidad del vidrio de cuarzo, pero su presencia podría causar graves problemas de salud en caso de rotura de la celda.

Creemos que la fabricación abarca mucho más que el simple ensamblaje de piezas. Implica concebir ideas, probar principios, perfeccionar la ingeniería y culminar en el ensamblaje final. Esto subraya la importancia de que las empresas se comprometan a ofrecer productos de la más alta calidad a sus clientes. La mera funcionalidad no debe impedir la búsqueda de mejoras. La innovación es el motor que impulsa el descubrimiento de soluciones innovadoras. En cualquier diseño, existe margen de mejora, y si bien las celdas de vidrio han sido eficaces en el pasado, la cerámica emerge como el material superior, adaptado a las aplicaciones presentes y futuras. La robustez de la cerámica refuerza su papel indispensable en la producción de ozono, una dependencia que se mantendrá en el futuro.

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