คลอรีนไดออกไซด์
คลอรีนไดออกไซด์ (Chlorine Dioxide: ClO2) คือ สารฆ่าเชื้อ (Biocide) ชนิดหนึ่งที่เกิดจากการทำปฏิกิริยากันระหว่างสารเคมี 2 หรือ 3 ชนิด คลอรีนไดออกไซด์เป็นสารสังเคราะห์และมีสถานะเป็นก๊าซ มีสีเหลืองอมเขียวไม่ละลายน้ำ (Not Soluble) แต่สามารถกระจายตัวในของเหลวในสถานะของก๊าซละลายได้ (Dissolve Gas) สีของก๊าซจะเข้มขึ้นเมื่อก๊าซมีความเข้มข้นสูงขึ้น เนื่องจากคลอรีนไดออกไซด์เป็นก๊าซที่มีความไวต่อปฏิกิริยาสูงมาก จึงต้องเตรียม ณ ที่จ่ายเมื่อต้องการใช้งาน ไม่สามารถผลิตเก็บไว้ได้
|
|
จุดเด่นของคลอรีนไดออกไซด์
- คลอรีนไดออกไซด์ต้องการเวลาสัมผัส (Contact Time) น้อยมากเนื่องจากมีความไวสูงมาก ทั้งนี้เพราะคลอรีนไดออกไซด์อยู่ในรูปโมเลกุล เคลื่อนตัวในน้ำได้อิสระ และสามารถซึมผ่านผนังเซลส์ของเชื้อโรคได้อย่างดี ส่วนคลอรีนจะยึดติดกับโมเลกุลของน้ำทำให้มีขนาดใหญ่และเคลื่อนตัวได้ช้า
- คลอรีนไดออกไซด์มีคุณสมบัติในการออกฤทธิได้ครอบคลุม (Broad Spectrum) สามารถฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ได้มากมายหลายชนิดเช่น ไวรัส แบคทีเรีย เชื้อรา สาหร่าย สปอร์ และ Biofilm
- คลอรีนไดออกไซด์มีความสามารถในการออกซิไดส์สูง จึงมีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อโรคได้ดีมากเพราะสามารถทำลายระบบ Enzyme และระบบการสังเคราะห์โปรตีนได้
- คลอรีนไดออกไซด์สามารถละลายอยู่ในน้ำ (Dissolve) ได้ดีมากกว่าคลอรีนประมาณ 10 เท่า
- คลอรีนไดออกไซด์ไม่ทำปฏิกิริยากับแอมโมเนีย จึงไม่เกิดสารพิษกลุ่มคลอรามีน ซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมและทำให้สิ้นเปลืองคลอรีนด้วย
- คลอรีนไดออกไซด์ไม่ทำปฏิกิริยากับสารอินทรีย์จึงไม่เกิดสารพิษกลุ่ม Trihalomethanes (สารก่อมะเร็งชนิดหนึ่ง) จึงเป็นข้อได้เปรียบของคลอรีนไดออกไซด์ในการนำมาใช้ในกระบวนการฆ่าเชื้อโรคในอาหาร และเครื่องดื่มไม่ก่อให้เกิดสารตกค้างที่เป็นอันตรายต่อผู้บริโภค
- คลอรีนไดออกไซด์มีฤทธิในการฆ่าเชื้อโรคในช่วง pH ที่กว้างมากกว่าคลอรีน คืออยู่ ในช่วง pH 3 - 10 ปกติคลอรีนจะมีฤทธิในการฆ่าเชื้อที่ pH ต่ำกว่า 7
- คลอรีนไดออกไซด์มีประสิทธิภาพในการกำจัดจุลินทรีย์กว่าคลอรีนมากถึง 2.6 เท่า (เนื่องจากคลอรีนไดออกไซด์ สามารถแลกเปลี่ยน electron ได้ถึงครั้งละ 5 electron เทียบกับคลอรีนที่มีเพียง 2 electron)
- คลอรีนไดออกไซด์มีฤทธิในการกัดกร่อนต่ำกว่าสารฆ่าเชื้อชนิดอื่นๆ เนื่องจากมี Oxidation Strength เพียง 0.95 เท่านั้น
|
|
ตัวอย่างของการฆ่าเชื้อโรคด้วยคลอรีนไดออกไซด์
- ใช้กำจัดเชื้อโรคในระบบบำบัดน้ำเสีย, Cooling Tower, สระว่ายน้ำและน้ำใช้ภายในอาคาร
- ใช้กำจัดเชื้อโรคในอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ไม่สามารถทำได้โดยการให้ความร้อน หรืออุปกรณ์ที่ไม่สามารถฆ่าเชื้อได้โดยง่าย เช่น เป็นท่อขนาดเล็ก ไม่สามารถโค้งงอได้
- ควบคุมปริมาณแบคทีเรียในผลิตผลทางการเกษตร เช่น Strawberry, Green pepper สามารควบคุมปริมาณแบคทีเรียที่อยู่บนผิวของ Strawberry ได้อย่างมีประสิทธิภาพกว่าการใช้น้ำทำความสะอาดตามปกติ
|
|
- ในประเทศสวีเดนได้มีการใช้คลอรีนไดออกไซด์เป็นสารฆ่าเชื้อในน้ำดื่ม และมีการศึกษาผลกระทบที่เกิดขึ้นในสตรี ที่มีความแตกต่างกันของสารเคมีที่นำมาใช้ในกระบวนการฆ่าเชื้อในน้ำดื่ม พบว่า กลุ่มสตรีที่อาศัยอยู่ในบริเวณที่มีการใช้โซเดียมไฮโปคลอไรท์เป็นสารฆ่าเชื้อในน้ำดื่มมีสถิติที่เพิ่มขึ้นอย่างชัดเจนในในเรื่องของ ระยะเวลาในการตั้งครรภ์ที่สั้น ทารกที่เกิดมีน้ำหนักตัวที่น้อย ลำตัวสั้น มีวงรอบศีรษะเล็กกว่าปกติ ซึ่งผลดังกล่าวไม่ชัดเจนในกลุ่มสตรีที่อาศัยอยู่ในบริเวณที่มีการใช้คลอรีนไดออกไซด์เป็นสารฆ่าเชื้อในน้ำดื่ม
- ใช้คลอรีนไดออกไซด์ในการฆ่าเชื้อในอาหารทะเลแช่แข็ง พบว่าการใช้สารละลายคลอรีนไดออกไซด์ในการเก็บรักษามีปริมาณแบคทีเรียน้อยกว่าในส่วนที่ไม่ได้ใช้สารละลายคลอรีนไดออกไซด์
- ใช้คลอรีนไดออกไซด์ในการปรับปรุงคุณภาพของน้ำบาดาลที่มีรสกร่อย และมีกลิ่นของก๊าซไข่เน่า สามารถกำจัดกลิ่นได้อย่างสมบูรณ์
- ใช้คลอรีนไดออกไซด์เป็นส่วนผสมของน้ำยาบ้วนปาก เสปร์ยกำจัดกลิ่นปาก ยาสีฟัน สามารถลดปัญหากลิ่นปากได้
- ใช้ในการควบคุมการเกิดและการกระจายของเชื้อรา โดยการใช้สารละลายคลอรีนไดออกไซด์
- มีการใช้คลอรีนไดออกไซด์ทดแทนการใช้โซเดียมไฮโปคลอไรท์เป็นสารกำจัดเชื้อโรคในอุตสาหกรรมอาหาร
- ใช้คลอรีนไดออกไซด์ในอุตสาหกรรมการทำความสะอาดขวด จะเห็นว่าคลอรีนไดออกไซด์ (ClO2) มีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อได้ดีและรวดเร็ว สามารถใช้ในช่วงpH ที่กว้าง ไม่ก่อให้เกิด DBP ที่เป็นพิษ ไม่ทำให้เกิดการกัดกร่อน (Corrosion)