โอโซน (Ozone หรือ O3) เป็นโมเลกุลที่ประกอบจากออกซิเจน 3 อะตอม ปรากฏอยู่ในชั้นบรรยากาศของโลก และมีการใช้งานในทางอุตสาหกรรมและเครื่องใช้ตามบ้านทั่วไป โอโซนถูกค้นพบครั้งแรกโดย คริสเตียน ฟรีดริช เชินไบน์ (Christian Friedrich Schönbein) นักเคมีชาวเยอรมัน ในปี ค.ศ. 1840 โดยตั้งชื่อตามภาษากรีกคำว่า ozein ซึ่งแปลว่ากลิ่น
โอโซนเข้มข้นมีสีฟ้าที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน (Standard Temperature and Pressure; STP) เมื่ออุณหภูมิลดลงถึง -112 °C โอโซนจะเป็นเป็นของเหลวสีน้ำเงิน และเมื่ออุณหภูมิลดต่ำกว่า -193 °C ก็จะกลายเป็นของแข็งสีดำ
เรานำโอโซนไปใช้ประโยชน์ในหลาย ๆ ด้าน เช่น นำไปใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตเคมีภัณฑ์ นำไปใช้เป็นสารซักฟอก ใช้ฆ่าแบคทีเรีย ฯลฯ
แก๊สโอโซนเป็นตัวออกซิไดส์ที่ดีมาก และในขณะเดียวกันก็เป็นสารที่ไม่อยู่ตัว มักจะสลายเป็นแก๊สออกซิเจนได้ง่าย ดังสมการ
- 2 O3 → 3 O2
ถ้าเราเพิ่มอุณหภูมิและลดความดัน ปฏิกิริยาข้างต้นจะไปข้างหน้าได้เร็วมาก โดยปกติโอโซนมักออกซิไดส์โลหะ (ยกเว้นทองคำ แพลทินัมและแพลเลเดียม) ให้มีเลขออกซิเดชันสูงขึ้น
คุณสมบัติ
แหล่งกำเนิดของโอโซน
1. ในธรรมชาติก๊าซโอโซนเกิดจากกระแสไฟฟ้าแรงสูงในอากาศ หรือฟ้าผ่า ฟ้าแลบ และแสงจากดวงอาทิตย์ ที่มีรังสีอัลตราไวเลตเปลี่ยนโครงสร้างของออกซิเจนจาก O2 ให้เป็น O3
2. การใช้รังสีอัลตร้าไวโอเลต หรือหลอด UV วิธีนี้จะสร้างความเข้มข้นของ ก๊าซโอโซน ไม่สูงนัก จะอยู่ในช่วง 0.01 - 0.10% โดยน้ำหนัก (ช่วงคลื่น 185 นาโนเมตร)
3. การใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูง (High Frequency Corona Discharge) จะสามารถทำความเข้มข้นของก๊าซโอโซนได้สูงถึง 6% โดยน้ำหนัก ในยุโรป และอเมริกา สามารถผลิตได้ถึง 3,000 ปอนด์/วัน (ประมาณ 56 กิโลกรัม/ชั่วโมง)
จุดเด่นของก๊าซโอโซน
คุณสมบัติ
ก๊าซโอโซนบริสุทธิ์จะมีสีน้ำฟ้า มีกลิ่นคล้ายคลอรีนจางๆ ถ้าดมเข้าไปมากๆ จะปวดศีรษะ โอโซนละลายน้ำได้มากกว่าก๊าซออกซิเจน มีจุดเดือดที่ -111.5 องศาเซลเซียส และมีจุดหลอมเหลวที่ -251 องศาเซลเซียส เมื่ออยู่ในสภาวะที่เป็นก๊าซบริสุทธิ์จะเสถียรภาพดีพอสมควร แต่ถ้ามีสารอินทรีย์ปนอยู่ในน้ำแล้ว โอโซนจะสลายตัวเป็นออกซิเจนได้ง่าย ถ้าผสมอยู่กับอากาศจะค่อยๆกลายเป็นออกซิเจน ถ้าอุณหภูมิถึง 300 องศาเซลเซียส จะสลายตัวอย่างรวดเร็ว
แหล่งกำเนิดของโอโซน
1. ในธรรมชาติก๊าซโอโซนเกิดจากกระแสไฟฟ้าแรงสูงในอากาศ หรือฟ้าผ่า ฟ้าแลบ และแสงจากดวงอาทิตย์ ที่มีรังสีอัลตราไวเลตเปลี่ยนโครงสร้างของออกซิเจนจาก O2 ให้เป็น O3
2. การใช้รังสีอัลตร้าไวโอเลต หรือหลอด UV วิธีนี้จะสร้างความเข้มข้นของ ก๊าซโอโซน ไม่สูงนัก จะอยู่ในช่วง 0.01 - 0.10% โดยน้ำหนัก (ช่วงคลื่น 185 นาโนเมตร)
3. การใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูง (High Frequency Corona Discharge) จะสามารถทำความเข้มข้นของก๊าซโอโซนได้สูงถึง 6% โดยน้ำหนัก ในยุโรป และอเมริกา สามารถผลิตได้ถึง 3,000 ปอนด์/วัน (ประมาณ 56 กิโลกรัม/ชั่วโมง)
จุดเด่นของก๊าซโอโซน
1. ฆ่าเชื้อโรคได้รวดเร็ว โดยเฉพาะ แบคทีเรีย (ทำให้เกิดโรคและกลิ่นเหม็น) ที่ความเข้มข้น 0.01-0.04 PPM
2. ทำลาย กลิ่น สารเคมี และก๊าซพิษได้ดีเยี่ยม
3. ไม่ทิ้งพิษตกค้าง เพราะเมื่อทำปฏิกิริยากับมลพิษเสร็จทุกครั้ง จะได้ออกซิเจน (O2) ที่เป็นก๊าซบริสุทธิ์ จึงเป็นการรักษาสิ่งแวดล้อมที่ดี
4. สามารถผลิตขึ้นได้จากอากาศทั่วไป และบริเวณที่มีไฟฟ้าใช้
5. สามารถควบคุมได้ง่ายอย่างอัตโนมัติ
6. ค่าใช้จ่ายในการใช้งานและบำรุงรักษาต่ำมากและใช้ได้ตลอดไป ไม่ต้องคอยเปลี่ยนอันใหม่ เหมือนสารเคมีดับกลิ่นอื่นๆ
2. ทำลาย กลิ่น สารเคมี และก๊าซพิษได้ดีเยี่ยม
3. ไม่ทิ้งพิษตกค้าง เพราะเมื่อทำปฏิกิริยากับมลพิษเสร็จทุกครั้ง จะได้ออกซิเจน (O2) ที่เป็นก๊าซบริสุทธิ์ จึงเป็นการรักษาสิ่งแวดล้อมที่ดี
4. สามารถผลิตขึ้นได้จากอากาศทั่วไป และบริเวณที่มีไฟฟ้าใช้
5. สามารถควบคุมได้ง่ายอย่างอัตโนมัติ
6. ค่าใช้จ่ายในการใช้งานและบำรุงรักษาต่ำมากและใช้ได้ตลอดไป ไม่ต้องคอยเปลี่ยนอันใหม่ เหมือนสารเคมีดับกลิ่นอื่นๆ
