เข้าใจหลักการทำงาน ประโยชน์ และข้อควรระวังในการใช้งานโอโซน
คุณสมบัติ
ก๊าซโอโซนบริสุทธิ์จะมีสีน้ำเงินแก่ มีกลิ่นคล้ายคลอรีนจางๆ โอโซนละลายน้ำได้มากกว่าก๊าซออกซิเจน มีจุดเดือดที่ -111.5 องศาเซลเซียส และมีจุดหลอมเหลวที่ -251 องศาเซลเซียส เมื่ออยู่ในสภาวะที่เป็นก๊าซบริสุทธิ์จะเสถียรภาพดีพอสมควร แต่ถ้ามีสารอินทรีย์ปนอยู่ในน้ำแล้ว โอโซนจะสลายตัวเป็นออกซิเจนได้ง่าย ถ้าผสมอยู่กับอากาศจะค่อยๆกลายเป็นออกซิเจน ถ้าอุณหภูมิถึง 300 องศาเซลเซียส จะสลายตัวอย่างรวดเร็ว
แหล่งที่มา
1. เกิดตามธรรมชาติ เกิดจากการรวมตัวกันของโมเลกุลของก๊าซออกซิเจน โดยมีรังสีอุลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่นน้อยกว่า 242 นาโนเมตร เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ทำให้เกิดพลังงานที่จะดึงเอาโมเลกุลของก๊าซออกซิเจนให้แตกตัวเป็นอะตอมของออกซิเจน 2 อะตอม และเมื่ออะตอมของออกซิเจน 1 อะตอมพบกับโมเลกุลของก๊าซออกซิเจนจะเกิดการรวมตัวดังสมการ
O2 ---- (uv) ----- O+O
O+O2 ---- O3
โอโซนที่เกิดขึ้นนี้สามารถดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตแล้วแตกตัวกลายเป็นก๊าซออกซิเจนและรวมตัวกับอะตอมของออกซิจน กลายเป็นโอโซนได้อีก โดยมีรังสีอัลตราไวโอเลตเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งจะเกิดเช่นนี้ไปได้เรื่อยๆ โดยไม่มีที่สิ้นสุดแบบปฏิกิริยาลูกโซ่ โอโซนยังสามารถเกิดได้เองในอากาศจากพายุฝนฟ้าคะนองหรือจากฟ้าแลบได้อีกด้วย กระบวนการเกิดปฏิกิริยาดังกล่าวนี้เรียกว่าขบวนการโพโตเคมีคอล(Photochamical process) ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่ทำให้เกิดก๊าซโอโซนและสลายตัวพร้อมกัน และในที่สุดปฏิกิริยาของก๊าซโอโซนก็จะอยู่ในภาวะสมดุลโดยที่อัตราการเกิดและสลายตัวเท่ากัน(แล้วจะเกิดมาทำไมวุ้ย..^_^)
2. เกิดจากการกระทำของมนุษย์ โอโซนถูกผลิตขึ้นมาเพื่อใช้ประโยชน์ในด้านต่าง ๆ เช่น การกำจัดน้ำเสียและใช้ฆ่าเชื้อ การเตรียมก๊าซโอโซนที่สะดวกที่สุดใช้ไฟฟ้า silent electrical discharge กระทำกับอากาศหรือกับก๊าซออกซิเจน ซึ่งก๊าซออกซิเจนบางส่วนเท่านั้นที่กลายเป็นโอโซน ถ้าใช้อากาศ เรียกก๊าซผสมนี้ว่า ไอโอไนซ์แอร์ (ozonised air) ถ้าใช้ก๊าซออกซิเจนก๊าซโอโซนที่เกิดขึ้นจะปนอยู่กับก๊าซออกซิเจนที่เหลือ เรียกว่า ozonised oxygen เครื่องมือที่ใช้เตรียมก๊าซโอโซนด้วยวิธีนี้เรียกว่า โอโนไนเซอร์ (ozonizer)
โอโซนเป็นส่วนประกอบของบรรยากาศส่วนหนึ่งที่ปกคลุมผิวโลก ซึ่งมีลักษณะเป็นชั้นบางๆ บริเวณที่อยู่แปรผันอยู่ระหว่างระดับน้ำทะเลขึ้นไปถึงระยะ 60 กิโลเมตร โอโซนส่วนใหญ่อยู่ที่ชั้นบรรยากาศสตาร์โตสเฟียร์ซึ่งพบประมาณร้อยละ 89 - 90 ส่วนที่เหลือจะกระจายอยู่ชั้นโทรโพสเฟียร์และเมโซสเฟียร์ ชั้นโอโซนจะทำหน้าที่กรองแสงอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์โดยสามารถดูดแสง UV-B ความยาวคลื่นระหว่าง 280 - 320 นาโนเมตร ไว้ได้ประมาณ ร้อยละ 70 - 90 รังสี UV-B นี้เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต โอโซนยังมีบทบาทสำคัญในการกำหนดหรือควบคุมอุณหภูมิของโลกและบรรยากาศ โดยสามารถดูดรังสีอินฟราเรดซึ่งสะท้อนจากผิวโลกและจากชั้นสตราโตสเฟียร์ได้ ทำให้อุณหภูมิบรรยากาศโลกชั้นนี้สูงขึ้น มีผลต่อสภาพภูมิอากาศของผิวโลก
ปริมาณที่ถูกทำลาย
โอโซนส่วนใหญ่อยู่ในบรรยากาศชั้นสตราโตสเฟียร์ โดยมีความเข้มข้นประมาณ 10 ส่วนในล้านส่วน ซึ่งเป็นปริมาณน้อยมากแต่ก็มีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตต่างๆ ปัจจุบันพบว่ามีการปล่อยสารเคมีต่างๆขึ้นสู่บรรยากาศมากขึ้น ทำให้ก๊าซโอโซนน้อยลงจากการใช้เครื่องมือต่างๆวัดพบว่าโอโซนลดลงร้อยละ 2-3 ที่ระดับความสูง 30-40 กิโลเมตรและจากการใช้เครื่อง สเปคโทรมิเตอร์ (Spectrometer) ตรวจวัดปริมาณโอโซนในบริเวณขั้วโลกได้ของเดือนตุลาคมในทุกปี ซึ่งเริ่มตั้งแต่ปี 1957 เป็นต้นไปก็ได้พบว่าปริมาณของโอโซนที่อยู่เหนือบริเวณขั้วโลกได้ลดลงเกือบ 40 เปอร์เซนต์ และลดลงมากที่สุดในปี 1970 ผลการตรวจวัดระดับโอโซนในบรรยากาศได้รับการยืนยันในปี 1975
จากการใช้ดาวเทียมสำรวจ ได้แสดงให้เห็นว่าเกิดความเสียหายขึ้นต่อชั้นโอโซนเหนือบริเวณขั้วโลกได้ และได้พบความเสียหายได้ขยายตัวมายังบริเวณเส้นศูนย์สูตรประมาณ 45 องศาใต้ ซึ่งองค์การนาซ่าของสหรัฐก็ได้ทำการตรวจสอบสภาพบรรยากาศของโลกได้รายงานว่า เกิดมีลักษณะความเข้มของแสงอาทิตย์ที่ผ่านบรรยากาศไม่สม่ำเสมอจึงได้หาสาเหตุและพบว่าโอโซนที่อยู่รอบโลกในชั้นบรรยากาศโดยเฉพาะบริเวณขั้วโลกใต้ และขั้วโลกเหนือได้ลดลงเป็นหย่อม ๆ และเกิดมากขึ้นเป็นลำดับบางหย่อมคิดเป็นพื้นที่ได้ประมาณ 9 ล้านตารางกิโลเมตร ( เกษม, 2533 ) การที่โอโซนในชั้นสตราโตเพียร์ถูกทำลายไปเนื่องจากสารเคมีที่ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศและสารที่สำคัญคือ CFCs ซึ่งจะมีผลทำให้ UV ส่องมาถึงโลกมากขึ้นมีผลเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตได้
สารเคมี 2 ชนิดที่อยู่ในรูปของก๊าซ ในชั้นบรรยากาศที่ทำลายโอโซนได้คือคลอรีนออกไซด์(Chlorine Oxides; ClOx) และ ไนโตรเจนออกไซด์ (Nitrogen Oxides ; Nox) (ดูเรื่องสาร CFC ประกอบ)
ไนโตรเจนออกไซด์มาจากไนตรัสออกไซด์ (Nitrous Oxides ; N2O) ซึ่งมีจุดกำเนิดตามธรรมชาติที่ผิวโลก เช่น กระบวนการ denitrication ของจุลินทรีย์และในบรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์ เกิดจากฟ้าแลบฟ้าร้อง พวกเครื่องบินที่บินเร็วเหนือเสียง(SST) ที่ปล่อยไนตริกออกไซด์จากไอเสียและยังมีสารพวกฮาโลเจน (Halogen) โดยเฉพาะพวกก๊าซโบมีน(Br) ที่สามารถสลายโอโซนได้ในทางทฤษฎี
ขบวนการสำคัญที่สุดที่ทำลายโอโซนคือขบวนการที่มีอะตอมของคลอรีน ไนตริกออกไซด์ ไฮโดรเจนออกไซด์ โบมีน และ ไฮรโดรเจนเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา (catalyst) ผลของปฏิกิริยาที่ทำกับโอโซนหรือออกซิเจนนั้น จะทำให้อะตอมของสารพวกนั้นออกมาและเริ่มต้นใหม่เป็นวงจร ดังนี้
O3 + Solar radiation---------------- O + O2
O + XO3 --------------------- X + O2
X + O3 --------------------- XO + O2
------------------------------------------------------------------------------------------------
Net 2O3 3O2
(X = Cl,No,Br,OH,H)
โอโซน (O3) เป็นก๊าซธรรมชาติรูปแบบหนึ่งของออกซิเจนที่ไม่เสถียร อยู่ในบรรยากาศ
ชั้นสตราโทสเฟียร์ (Stratosphere) ที่ระดับความสูงประมาณ 50 กิโลเมตร จากพื้นดินโอโซนเกิดขึ้นตามธรรมชาติ และแผ่เป็นชั้นซึ่งเรียกว่า “ชั้นโอโซน” (Ozone layer) ชั้นโอโซนช่วยกรองรังสีอัลตราไวโอเล็ตจากดวงอาทิตย์ ที่ส่องมายังโลกของเรา ซึ่งหากผิวหนังของคนเราได้รับรังสีอัลตราไวโอเล็ตมากเกินไปจะทำให้เกิดอันตรายได้ โอโซน (O3) มีพลังงานในการทำปฏิกิริยาออกซิเดชั่นสูง โดยเมื่อทำปฏิกิริยาแล้ว จะไม่เหลือสารพิษตกค้างใดๆ นอกจากออกซิเจน อีกทั้งยังมีความสามารถในการฆ่าเชื้อโรคสูงกว่าคลอรีน 52% และเร็วกว่า 3,000 เท่า จึงมีการนำโอโซนไปใช้งานอย่างแพร่หลาย ทั้งในครัวเรือน สำนักงาน จนถึงโรงงานอุตสาหกรรม กว่า 150 ปี ที่เราได้ผลิตเครื่องกำเนิดโอโซนโดยใช้หลักการเดียวกับการเกิดโอโซนในธรรมชาติ โดยใช้ประจุไฟฟ้าแรงสูง ซึ่งจะทำให้โมเลกุลของออกซิเจน (O2) แตกตัวเป็นอะตอมเดี่ยว และรวมตัวกันอีกครั้งกลายเป็นโอโซน (O3) ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่า หากใช้โอโซน (O3) ในปริมาณที่เหมาะสม จะไม่ทำให้เกิดอันตรายต่อคนหรือสัตว์เลี้ยง และเมื่อนำโอโซน (O3) ไปใช้ในการบำบัดน้ำเสียและอากาศเป็นพิษ จะช่วยทำให้อากาศบริสุทธิ์ขึ้น สามารถสลายก๊าซพิษ ขจัดกลิ่นและแบคทีเรียในเวลาอันรวดเร็ว |
คุณลักษณะของโอโซน (O3) 1. โอโซน (O3) ทำปฏิกิริยาออกซิไดซ์ ในการฆ่าเชื้อโรคได้ดีกว่าคลอรีน |
โอโซน (O3) เป็นแก๊สไม่มีสีที่ประกอบด้วยอะตอมออกซิเจน 3 อะตอม มีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อ กำจัดกลิ่น และสลายสารเคมีบางชนิด จึงถูกนำมาใช้ในหลายอุตสาหกรรม เช่น การบำบัดน้ำ การฟอกอากาศ และการฆ่าเชื้อโรค
เครื่องโอโซนใช้ไฟฟ้าแรงสูงเพื่อแยกอะตอมออกซิเจนจากโมเลกุล O2 ให้กลายเป็น O3 (โอโซน) แล้วปล่อยโอโซนเข้าสู่พื้นที่หรือของเหลวเพื่อทำลายเชื้อโรค กำจัดกลิ่น หรือฟอกอากาศ
จากพัฒนาการของการผลิตเครื่องฟอกอากาศในบ้านที่พัฒนามาโดยลำดับและมีการปรับปรุงการผลิตให้ตอบสนองความต้องการของผู้บริโภคนั้น ทำให้ในปัจจุบันมีการผลิตเครื่องฟอกอากาศออกมา 4 ประเภท ดังต่อไปนี้
เครื่องฟอกอากาศชนิดนี้ใช้คาร์บอนเป็นสารที่ทำปฏิกริยาดูดกลิ่นสกปรก และกลิ่นอับชื้นในอากาศ โดยใช้ไส้กรองที่มีส่วนผสมของคาร์บอนเป็นตัวดักจับกลิ่นจากอากาศที่ถูกเป่า หรือดูดหมุนเวียนผ่านไส้กรองซึ่งต้องเปลี่ยนไส้กรองตามอายุการใช้งาน
เครื่องฟอกอากาศชนิดนี้สามารถกำจัดฝุ่นละอองขนาดเล็กในอากาศ ซึ่งนอกจากสามารถดักจับฝุ่นละอองที่ฟุ้งกระจายอยู่ในอากาศแล้วยังสามารถกรองฝุ่น เกสรดอกไม้ ควันบุหรี่ ขนสัตว์เลี้ยง รวมทั้งกลิ่นของสารระเหยและกลิ่นของน้ำยาหรือสารเคมีต่างๆ ที่ใช้ในครัวเรือน จากคุณสมบัติดังที่กล่าวมาจึงทำให้เครื่องฟอกอากาศชนิดนี้เหมาะกับผู้ที่เป็นโรคภูมิแพ้หรือโรคเกี่ยวกับระบบทางเดินหายใจ
เป็นเครื่องฟอกอากาศที่มีประสิทธิภาพสูงสุดและดีที่สุด สามารถกรองอากาศได้บริสุทธิ์ถึง 99.97% เพราะใช้ไส้กรองแบบเดียวกันกับที่ใช้ในห้อง Clean Room ในอุตสาหกรรมอิเลคทรอนิคส์บางประเภท หรือใช้สำหรับห้องผ่าตัดในโรงพยาบาลรวมทั้งในอุตสาหกรรมเวชภัณฑ์ ไส้กรองเป็นแบบชนิดที่ทำจากใยแก้วละเอียดซึ่งมีอายุการใช้งานระหว่าง 2 ถึง 4 ปี และมีประสิทธิภาพในการกรองสูงแต่ไม่สามารถดูดซับกลิ่นและควันได้
เป็นเครื่องฟอกอากาศแบบที่รวมข้อดีของเครื่องฟอกอากาศต่างชนิดไว้ด้วยกัน ทำให้เครื่องฟอกอากาศแบบนี้สามารถกำจัดกลิ่นควันและฝุ่นละอองได้ในเครื่องเดียวกัน ซึ่งอาจเป็นแบบผสมระหว่างไส้กรอง HEPA/Ionic และแบบผสมระหว่างไส้กรอง HEPA ไส้กรองคาร์บอน รวมทั้งแบบผสมชนิดอื่นๆ ที่มีระบบ Ionic ร่วมอยู่ด้วยเป็นส่วนใหญ่
นอกจากนี้ยังมีเครื่องกำเนิดโอโซน ( Ozone Generator ) ใช้สำหรับให้กำเนิดโอโซนเพียงอย่างเดียวที่สามารถขจัดกลิ่นและควันที่ปะปนอยู่ในอากาศ เครื่องกำเนิดโอโซนที่สามารถผลิตโอโซนในปริมาณสูงจึงเหมาะสำหรับการใช้งานในภัตตาคาร สถานบันเทิง และสถานที่ที่อากาศหมุนเวียนภายในมีสิ่งปนเปื้อนสูงและกลิ่นสกปรก รวมถึงกลิ่นอับชื้นต่างๆ เช่น กลิ่นจากอาหาร ควันบุหรี่ ห้องน้ำ เป็นต้น
สภาวะอากาศที่มีมลพิษสูงขึ้นเรื่อยมาโดยเฉพาะในประเทศอุตสาหกรรม ส่งผลให้ความต้องการเครื่องฟอกอากาศสูงขึ้น 1 จากการสำรวจในสหรัฐอเมริกาพบว่าในปี 2545 ยอดการจำหน่ายเครื่องฟอกอากาศทุกๆ แบบรวมกันมีมากกว่า 3 ล้านเครื่อง สูงกว่าปี 2544 ถึง 70% และคาดว่าความต้องการเครื่องฟอกอากาศจะมีสูงขึ้นเรื่อยมา ความกังวลในเรื่องของโรคภูมิแพ้ สิ่งปนเปื้อนในอากาศ และโรคทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรง ( Severe Acute Respiratory Syndrome : SARS ) ยังคงเป็นปัจจัยเสริมที่ส่งผลให้ยอดขายเครื่องฟอกอากาศยังคงเพิ่มขึ้นเสมอมา
เครื่องฟอกอากาศ สำหรับในประเทศไทยนั้นเครื่องฟอกอากาศในบ้านเป็นสินค้าที่เริ่มจะได้รับความนิยมสูงขึ้นโดยในปี 2546 ที่ผ่านมามีมูลค่าตลาดรวมอยู่ที่ประมาณกว่า 2500 ล้านบาท และในปีนี้คาดว่าจะเพิ่มขึ้นเป็นไม่น้อยกว่า 600 ล้านบาท เครื่องฟอกอากาศในบ้านที่วางจำหน่ายในปัจจุบันมีความหลากหลายในด้านราคา โดยทั้งนี้ขึ้นอยู่กับขนาด กำลัง ประสิทธิภาพในการฟอกอากาศ และเทคโนโลยีที่ใช้
เครื่องอบโอโซนสามารถเป็นอันตรายได้หากใช้งานในพื้นที่อับโดยไม่มีการระบายอากาศที่เพียงพอ เพราะโอโซนในระดับสูงอาจระคายเคืองทางเดินหายใจได้
หากได้รับโอโซนในปริมาณมาก อาจทำให้เกิดการระคายเคืองตา จมูก และลำคอ รวมถึงอาการหายใจลำบาก โดยเฉพาะในผู้ป่วยโรคหอบหืดหรือโรคปอดเรื้อรัง
เครื่องอบโอโซนใช้โอโซนในการฆ่าเชื้อและกำจัดกลิ่น ส่วนเครื่องฟอกอากาศใช้แผ่นกรองและบางรุ่นใช้ประจุไฟฟ้าในการดักจับฝุ่นและแบคทีเรีย
โอโซนมีคุณสมบัติในการกำจัดกลิ่นได้ดี โดยสามารถออกซิไดซ์โมเลกุลของกลิ่นไม่พึงประสงค์ เช่น กลิ่นบุหรี่ กลิ่นอาหาร หรือกลิ่นสัตว์เลี้ยง
การใช้ออกซิเจนมากเกินไปโดยไม่จำเป็นอาจทำให้เกิดพิษต่อปอด โดยเฉพาะหากใช้อย่างต่อเนื่องในความเข้มข้นสูง โดยควรใช้อย่างมีการควบคุม
เครื่องฟอกอากาศที่ปล่อยประจุลบส่วนมากปลอดภัย แต่ควรเลือกเครื่องที่ผ่านมาตรฐาน เพราะบางรุ่นอาจปล่อยโอโซนในระดับที่เป็นอันตรายได้
หากไม่ดูแลรักษาอย่างสม่ำเสมอ เช่น ไม่เปลี่ยนไส้กรอง อาจทำให้เครื่องไม่สามารถกรองอากาศได้ดี หรือปล่อยสารปนเปื้อนกลับสู่ห้อง
ไอออนลบช่วยจับฝุ่นในอากาศ ทำให้ตกลงสู่พื้น ลดอาการภูมิแพ้ และอาจช่วยให้รู้สึกสดชื่นขึ้น แต่ควรระวังการปล่อยโอโซนร่วมด้วย
โอโซนสามารถช่วยลดไรฝุ่นได้ด้วยการทำลายโปรตีนที่อยู่ในตัวไร แต่ควรใช้ในพื้นที่ปิดที่ไม่มีคนหรือสัตว์เลี้ยงในระหว่างใช้งาน
![]() Click เพิ่มเพื่อน |
ติดต่อ ซื้อเครื่องโอโซน และ เครื่องวัดและควบคุมระดับโอโซน TEL: 02-1081625 LINE : SCMLTD HOTLINE: 089-8684874 สินค้าจาก Strat Up ลูกหลานวิศวกรและโปรแกรมเมอร์คนไทยเข้าใจผู้บริโภค |