โอโซน: มันคืออะไร?

โอโซนเป็นก๊าซที่มีปฏิกิริยาและออกซิไดซ์สูง

โอโซน

ภาพ: ภาพถ่ายฟรีโดย Pixabay

โอโซนเป็นก๊าซที่ไม่เสถียรมากซึ่งมีโมเลกุลออกซิเจนสามโมเลกุล ซึ่งหมายความว่าไม่สามารถรักษาโครงสร้างด้วยโมเลกุลออกซิเจนทั้งสามนี้เป็นระยะเวลานาน ดังนั้นโอโซนจึงจับกับโมเลกุลอื่นๆ ทำให้เกิดองค์ประกอบอื่นๆ ได้ง่ายมาก

แต่คุณรู้หรือไม่ว่าโอโซนมีบทบาทต่างๆ อย่างไร? อู๋ พอร์ทัล eCycle แสดงให้คุณเห็น

โอโซนในชั้นบรรยากาศ

อันดับแรก เรามีโอโซนอยู่ในสตราโตสเฟียร์ ซึ่งเป็นหนึ่งในชั้นบรรยากาศที่อยู่ห่างจากพื้นผิวโลก 10 กม. ถึง 50 กม. โอโซนนี้เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาโฟโตเคมี กล่าวคือ การแผ่รังสีดวงอาทิตย์ที่ความยาวคลื่นอัลตราไวโอเลตและอินฟราเรดจะแยกโมเลกุลออกซิเจนออก ทำให้เกิดออกซิเจนอะตอม (O) ซึ่งทำปฏิกิริยากับ O2 เพื่อสร้างโอโซน (O3) นี่คือจุดที่โอโซนถูกทำลาย ทำปฏิกิริยากับโมเลกุลออกซิเจนอะตอมอื่นๆ หรือกับ O2 หลังจากการทำลายล้าง วงจรการฝึกก็เริ่มขึ้นอีกครั้ง เนื่องจากความเข้มข้นของโอโซนในสตราโตสเฟียร์ที่สูงขึ้น ชั้นนี้จึงเรียกอีกอย่างว่าชั้นโอโซน ซึ่งจริงๆ แล้วไม่ใช่ชั้นในความหมายตามตัวอักษร แต่เป็นบริเวณที่มีความเข้มข้นของโอโซนสูง

โอโซนในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์นี้จะดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต B (UV-B) ทั้งหมดและเป็นส่วนหนึ่งของรังสีอัลตราไวโอเลตประเภทอื่นๆ เพื่อปกป้องสิ่งมีชีวิตบนพื้นผิวโลกเช่นเดียวกับมนุษย์อย่างเรา

เมื่อพูดถึงการทำลายชั้นโอโซน จะเกี่ยวข้องกับกระบวนการที่อยู่นอกวงจรปกติของการทำลายชั้นโอโซน กล่าวคือ ก๊าซต่างๆ เช่น คลอโรฟลูออโรคาร์บอน (CFC) เร่งการทำลายโอโซน อำนวยความสะดวกในการเข้ามาของรังสีอัลตราไวโอเลตบนโลก พื้นผิว.

โอโซนชั้นบรรยากาศ

บทบาทที่สองที่โอโซนถือว่าอยู่ในอีกชั้นหนึ่งของบรรยากาศ คือ โทรโพสเฟียร์ ซึ่งเป็นชั้นที่เราอาศัยอยู่ โอโซนโทรโพสเฟียร์สามารถเกิดขึ้นได้ตามธรรมชาติในระดับความเข้มข้นต่ำ สิ่งที่ทำให้โอโซนเป็นสารก่อมลพิษที่เป็นพิษสูงคือการมีสารมลพิษอื่นๆ ที่ทำให้เกิดความไม่สมดุลในกระบวนการบริโภคและการก่อตัวของโอโซน สารก่อมลพิษเหล่านี้ได้แก่: สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) ยกเว้นมีเทน คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) และไนโตรเจนออกไซด์ (NO และ NO2) จากนั้นจึงเกิดหมอกควันจากแสงเคมี (ควัน - ควัน, ไฟ - หมอกควัน) มลพิษประเภทหนึ่งที่เกิดจากแสงแดดและสร้างโอโซนเป็นผลิตภัณฑ์

เนื่องจากความไม่สมดุลนี้ ความเข้มข้นของโอโซนในชั้นโทรโพสเฟียร์จึงเพิ่มขึ้น ทำให้เป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิต ผลกระทบที่เกี่ยวข้องกับโอโซนเป็นสารก่อมลพิษมีมากมาย การเจริญเติบโตของพืชได้รับผลกระทบ ทำให้ผลผลิตทางการเกษตรลดลง โดยเฉพาะพืชตระกูลถั่ว ถั่วเหลือง ข้าวสาลี และฝ้าย ทำให้เกิดผลกระทบทางเศรษฐกิจอย่างมากทั้งในปัจจุบันและอนาคต

สำหรับมนุษย์และสัตว์อื่น ๆ โอโซนสามารถทำให้ระคายเคืองตาและระบบทางเดินหายใจ ลดความจุของปอด เพิ่มความเข้มข้นของปัญหาหัวใจและหลอดเลือด นอกเหนือจากการเพิ่มการเสียชีวิตของทารกจากสาเหตุระบบทางเดินหายใจในวันและสถานที่ที่มีมลพิษสูงตามการวิจัย โดย Prof. ดร.เปาโล ซัลดิวา

โอโซนในเครื่องฟอกอากาศ

เนื่องจากเป็นก๊าซที่มีปฏิกิริยาและออกซิไดซ์สูง โอโซนจึงถูกใช้เป็นสารที่อาจต่อต้านสารมลพิษที่ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพและมีอยู่ในอากาศในสภาพแวดล้อมในร่ม (บ้าน สำนักงาน) อย่างไรก็ตาม ตามรายงานของสำนักงานปกป้องสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา (EPA) และกรมสาธารณสุขของรัฐคอนเนตทิคัต (DPH) ได้ดำเนินการทดสอบกับเครื่องฟอกอากาศหรือที่เรียกว่าโอโซนไนเซอร์ และพบว่าการฟอกอากาศด้วยโอโซนไม่ได้ผล ทั้งสำหรับความเข้มข้นที่กฎหมายอนุญาตและสำหรับความเข้มข้นข้างต้น โอโซนไม่ใช่สารกำจัดการปนเปื้อนในอากาศที่มีประสิทธิภาพ เนื่องจากที่ความเข้มข้นสูงกว่าที่กฎหมายอนุญาต ผลกระทบด้านลบที่โอโซนก่อให้เกิดต่อสุขภาพนั้นแย่กว่าผลกระทบที่เกิดจากมลพิษอื่นๆ ในอากาศภายในอาคาร

เครื่องฟอกอากาศเหล่านี้ตามคุณสมบัติของโอโซนมักจะโฆษณาว่าพวกเขาใช้ออกซิเจนที่กระตุ้น, ซูเปอร์ออกซิเจน, ออกซิเจนไตรวาเลนต์, ออกซิเจนอัลโลทรอปิก, ออกซิเจนอิ่มตัว, อากาศบริสุทธิ์บนภูเขา และออกซิเจนที่มีพลังงานเป็นส่วนประกอบออกฤทธิ์ แต่จริงๆ แล้วพวกเขาตั้งชื่อแฟนซีสำหรับโอโซน .

สำหรับปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการกำจัดกลิ่นจากพรม เช่น เห็นได้ชัดว่าโอโซนมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม ด้วยการปิดบังกลิ่น ปฏิกิริยาอื่นๆ จะเกิดขึ้นและโอโซนทำปฏิกิริยากับสารต่างๆ ที่มีอยู่ในอากาศภายในอาคาร ทำให้เกิดสารประกอบ เช่น ฟอร์มาลดีไฮด์ ซึ่งถือว่าเป็นสารก่อมะเร็งโดยองค์การระหว่างประเทศเพื่อการวิจัยโรคมะเร็ง (IARC) นอกจากข้อเท็จจริงที่ว่าอุปกรณ์เหล่านี้จะเพิ่มความเข้มข้นของโอโซนในสภาพแวดล้อมภายในและส่งเสริมการก่อตัวของสารประกอบอันตรายแล้ว ยังมีผลเสียต่อสุขภาพอีกด้วย ผลกระทบดังกล่าวจะเหมือนกับที่เกิดจากโอโซนในสตราโตสเฟียร์ แต่มีความเข้มข้นมากกว่า เนื่องจากความเข้มข้นของโอโซนที่ผลิตโดย "เครื่องฟอกอากาศ" อาจสูงกว่าในอาคารมากกว่ากลางแจ้ง

ตัวอย่างเช่น จากการสำรวจ เรารู้ว่าภายในอาคารที่มีอุปกรณ์ปล่อยโอโซน ความเข้มข้นสามารถอยู่ในช่วง 0.12 ถึง 0.80 ppm และตามมาตรฐานคุณภาพอากาศแห่งชาติ ความเข้มข้นของโอโซนในสิ่งแวดล้อมภายนอกควรสูงถึง 0.00016 ppm

โอโซนยังทำปฏิกิริยาได้ง่ายกับสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOC) ซึ่งมักพบในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดในครัวเรือน ผลิตภัณฑ์ดูแลร่างกาย และในน้ำหอมปรับอากาศ เนื่องจากมีกลิ่นหอมและมีคุณสมบัติต้านจุลชีพ จากข้อมูลของ DHP โอโซนเมื่อทำปฏิกิริยากับ VOCs ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของฟอร์มาลดีไฮด์และสารประกอบอื่นๆ ที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ

จึงต้องระมัดระวังเป็นพิเศษในการซื้ออุปกรณ์ที่จำหน่ายเป็นเครื่องฟอกอากาศโดยอิงจากฤทธิ์ต้านจุลชีพของโอโซน เนื่องจากผลกระทบด้านลบที่ก๊าซนี้ก่อให้เกิดต่อสุขภาพของเรา ตามคำกล่าวของ EPA ในการศึกษาเกี่ยวกับโอโซนว่า “ดีขึ้นสูง - แย่ในบริเวณใกล้เคียง” ซึ่งแปลอย่างหลวม ๆ หมายความว่า: มีประโยชน์ที่ระดับความสูงที่สูงขึ้น แย่ถัดจากเรา โอโซนมีความสำคัญมาก แต่การฟอกอากาศมีวิธีอื่นที่มีประสิทธิภาพมากกว่าและอันตรายน้อยกว่า

โอโซนบำบัด

เกี่ยวกับการบำบัดด้วยโอโซน งานวิจัยได้เปิดเผยถึงฤทธิ์ต้านแบคทีเรียของโอโซนเพื่อใช้ในหัตถการทางทันตกรรมและในด้านการแพทย์อื่นๆ แม้จะมีคุณสมบัตินี้ แต่โอโซนได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีความเป็นพิษในระดับสูงเพื่อใช้ในขั้นตอนดังกล่าว ทำให้การประยุกต์ใช้ในพื้นที่ทำได้ยาก

โอโซนในน้ำ

ถึงตอนนี้จะเห็นว่าโอโซนมีประโยชน์หลายอย่างและแต่ละการประยุกต์ใช้องค์ประกอบจะเป็นประโยชน์ต่อเราหรือไม่ เมื่อใช้โอโซนในน้ำจะมีประโยชน์มากมายต่อสุขภาพของเรา จากการศึกษาวิจัยพบว่า โอโซนสามารถทำลายผนังเซลล์ของแบคทีเรียและเชื้อรา ทำลายผนังเซลล์ของแบคทีเรียและเชื้อรา ยับยั้งการทำงานของจุลินทรีย์เหล่านี้ และป้องกันไม่ให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพ ดังนั้น จากการวิจัยพบว่า โอโซนสามารถใช้ในการฆ่าเชื้ออุปกรณ์ต่างๆ เช่น แกลลอนน้ำ ในน้ำเพื่อฆ่าเชื้อผ่านออกซิเดชันของสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์

นอกจากนี้ยังมีการใช้โอโซนในการบำบัดน้ำในสระว่ายน้ำ แทนที่คลอรีนที่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อสุขภาพ ในการบำบัดน้ำเสียและบำบัดน้ำใต้ดิน ซึ่งมักจะมีธาตุเหล็กและโอโซนในระดับสูง ทำหน้าที่ในการตกตะกอนของโลหะและโลหะหนัก

ในการรักษาแบบเดิมที่ดำเนินการในโรงบำบัดน้ำ (WTP) ยังไม่สามารถกำจัดสารประกอบที่ทำให้เกิดความผิดปกติของต่อมไร้ท่อ เช่น ยาฆ่าแมลงและฮอร์โมนได้ อย่างไรก็ตาม การวิจัยชี้ให้เห็นถึงการใช้โอโซนในการรักษาเหล่านี้

แต่โอโซนที่มีอยู่ในโทรโพสเฟียร์และอากาศภายในอาคารก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพอย่างไร และโอโซนที่ใช้เป็นยาฆ่าเชื้อในน้ำ อาหาร และวัตถุมีประโยชน์อย่างไร? โอโซนตามการวิเคราะห์ทางเคมีจะสลายตัวอย่างรวดเร็วในน้ำ กล่าวคือ เมื่อทำลายผนังเซลล์ของเชื้อราหรือแบคทีเรีย มันจะสร้างออกซิเจนและสารอื่น ขึ้นอยู่กับเรื่องที่มันทำปฏิกิริยากับก่อนที่ปฏิกิริยาจะเริ่มขึ้น ดังนั้นจึงไม่ก่อให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพเมื่อใช้เพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้