เกร็ดความรู้เรื่องโอโซน

1. คุณลักษณะของโอโซน

โอโซน (ชื่อทางวิทยาศาสตร์คือ หรือ Trioxygen) เกิดจากการรวมตัวกันของ ออกซิเจน 3 อะตอม โดยใช้อากาศเป็นวัตถุดิบ ในการผลิตผ่านกระแสไฟฟ้าแรงสูง เพื่อให้เกิดไอออนในอากาศจนรวมตัวกัน โอโซน เป็นก๊าซที่ไม่เสถียรและสลายได้ด้วยตนเอง ถูกค้นพบครั้งแรกโดยนักเคมีชาวเยอรมัน ชื่อ คริสเตียน ฟรีดริช เชิน ไบน์ ความหนาแน่น 2.14 กก.ต่อลบม. ปริมาตรเชิงโมล 48 ก./โมล จุดหลอมเหลว -192 C จุดเดือด -112 C ละลายในน้ำกรด ซัลฟิวริกคารบอนเตตระคลอไรด์ที่ระดับ 0.01-0.05 ppm ค่อนข้างมีกลิ่นและระคายเคืองต่อดวงตาได้i ตามธรรมชาตินั้น โอโซนเป็นองค์ประกอบที่สำคัญในชั้นบรรยากาศที่ช่วยรักษาสมดุลของระดับแบคทีเรียในธรรมชาติโดยโอโซนเกิดจากประจุไฟฟ้าระหว่างที่เกิดพายุฝนฟ้าคะนองและจะถูกพบในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์และโทรโปสเฟียร์1 ชั้นบรรยากาศโอโซน ส่วนใหญ่พบในชั้นสตราโตสเฟียร์โดยมีคุณสมบัติในการปกป้องโลกจากรังสีอุลตร้าไวโอเลตที่จะส่งผลกระทบกับมนุษย์และสิ่งแวดล้อม

2. สสารทำความสะอาดที่มีประสิทธิภาพสูง

เนื่องด้วยความสามารถในการเป็นตัวออกซิไดซ์สูงจึงมีประสิทธิภาพในการกำจัดเชื้อโรค แบคทีเรียในน้ำ อากาศ และการทำลายเชื้อในวงกว้าง เนื่องด้วยสภาพที่ไม่เสถียรและแตกตัวออกเป็นโมเลกุลออกซิเจนได้อย่างรวดเร็ว จึงทำให้โอโซนไม่มีความเป็นพิษเมื่อเทียบกับสารเคมีที่ใช้ในการฆ่าเชื้อทั่วไป นอกจากนี้โอโซนยังมีคุณสมบัติในการทำลายเชื้อรา และมีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อมากกว่าคลอรีน เนื่องด้วยคุณลักษณะพิเศษแบบนี้โอโซนจึงถูกนำมาใช้ในหลายประเทศทั่วโลกเพื่อฆ่าเชื้อและกำจัดกลิ่น ข้อดีในการใช้โอโซนหลังจากการฆ่าเชื้อโรคนั้น คือ ตัวโอโซนสามารถเปลี่ยนรูปกลับเป็นสารบริสุทธ์อย่างออกซิเจนได้อย่างรวดเร็ว นอกจากนี้โอโซนยังถูกใช้ในกระบวนการบำบัดน้ำเสียเพื่อกำจัดสารอินทรีย์ธรรมชาติ (Natural Organic Matter – NOM) โดยน้ำจะถูกบำบัดผ่านกระบวนการโอโซน ขั้นตอนจะเริ่มจากการที่โอโซนถูกผสมลงไปในน้ำเพื่อให้เกิดปฎิกิริยาออกซิไดซ์กับสารตกค้าง เคมีภัณฑ์ เหล็กและแมงกานีส จากนั้นนำไปสู่กระบวนการกรองชีวภาพ (Biofilter) ที่ผ่านชั้นสารกรอง อาจกล่าวได้ว่า กระบวนการกรองชีวภาพโดยใช้โอโซนเป็นกระบวนการบำบัดน้ำนั้นมี ประสิทธิภาพสูงสุดในการทำลายสารอินทรีย์คาร์บอน รสและกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์

3. ประโยชน์ของโอโซนในระบบการผลิตและในครัวเรือน

ในระบบการผลิตสามารถใช้โอโซนเพื่อการกำจัดสารกำจัดศัตรูพืชในกระบวนการผลิต อาหารหรือแม้กระทั่งใ นภาคอุตสาหกรรมเพื่อบำบัดน้ำเสียรวมถึงการซักฟอกเพื่อเป็นการลดการใช้สารเคมีซักฟอกน้ำ และพลังงานในการทำให้น้ำร้อนเพื่อใช้ฆ่าเชื้อโรค นอกจากนี้การใช้โอโซนเพื่อการกำจัดกลิ่นหรือใช้แทนคลอรีนในการผลิตน้ำประปาหรือ ผลิตน้ำ ozonated รวมทั้งใช้ในการล้างผัก ผลไม้เพื่อกำจัดสารกำจัดศัตรูพืชและอาหารสดเพื่อเป็นการขจัดกลิ่นอับiv จากบทความวารสาร Clinical Pathology ได้มีการ ทดลองนำเครื่องผลิตโอโซนมาใช้ในบ้าน ผลการทดลองนั้ นพบว่าความสามารถของ โอโซนในการทำลายเชื้อแบคทีเรียนั้นใช้ความหนาแน่นของโอโซนมากกว่า 0.3 ppm (parts per million) ในช่วงเวลาหกชั่วโมง สำหรับห้องขนาดกลาง

4. ประโยชน์ของโอโซนในวงการแพทย์

เนื่องด้วยโอโซนใช้กระบวนการปฏิกิริยาออกซิเดชั่น (oxidation) ทำให้มีคุณสมบัติในการทำลายเชื้อโรคได้อย่างรวดเร็วมากกว่าคลอรีนถึง 3,125 เท่า ดังนั้ น จึงมีการนำโอโซนไปใช้ในการฆ่าเชื้อโรคทั้ง ในห้องผ่าตัดและขจัดกลิ่นไม่พึงประสงค์ นอกจากนี้ มีการนำระบบโอโซนมาใช้ในหน่วยไตเทียมของ โรงพยาบาลสงฆ์ โดยส่วนใหญ่นั้ น สถานพยาบาลจะใช้การฆ่าเชื้อโรคโดยสารเคมีเป็นหลัก มีการนำ สารฟอร์มาลดีไฮด์มาใช้ โดยใช้เวลาเกือบหนึ่งวันในการทำความสะอาดแต่เมื่อมีการนำเครื่องผลิต โอโซนมาใช้กับน้ำ reversed osmosis (น้ำ RO) ที่ใช้ในระบบท่อของไตเทียมเพื่อฆ่าเชื้อโรค ซึ่งใช้เวลาเพียงครึ่งชั่วโมงและเพียงสัปดาห์ละ 1 ครั้งเท่านั้ น ส่งผลให้ลดปริมาณน้ำที่ใช้ในการฆ่าเชื้อจากวิธีเดิม ได้มากและลดปริมาณน้ำเสียจากระบบได้มากขึ้นเมื่อเทียบกระบวนการใช้ในระยะเวลาหนึ่งปีvi จาก งานวิจัยของประเทศญี่ปุ่น เรื่องการทำห้องปลอดเชื้อโดยใช้กระบวนการโอโซนนั้นเพื่อช่วยให้เกิดห้อง ปลอดเชื้อแบบชีวภาพ ที่ผ่านมานั้นสารฟอร์มาลดีไฮด์ถูกนำมาใช้ในการทำความสะอาดห้องปลอดเชื้อ แต่เนื่องด้วยข้อจำกัด ในการมองหาทางเลือกอื่นที่เป็นพิษน้อยกว่า ทางคณะผู้วิจัยได้พัฒนาระบบทำความสะอาดผ่านโอโซนโดยทดลองความ หนาแน่นของโอโซนที่ 200 ppm ค่าความชื้นที่มากกว่า 80 เปอร์เซ็นต์และใช้เวลาประมาณ 2 ชั่วโมง ผลการศึกษาพบว่า ไม่มี ผลกระทบด้านลบจากการทำห้องปลอดเชื้อโดยใช้ระบบโอโซน