รู้หรือไม่ สระว่ายน้ำระบบเกลือ มีการทำงานในการฆ่าเชื้อโรคอย่างไร?
อย่างที่ทราบกันว่า สระว่ายน้ำระบบเกลือ เป็นระบบการฆ่าเชื้อโรคที่ปลอดภัยมาก เป็นระบบที่ได้รับความนิยมอย่างสูงในต่างประเทศ หลังจากเริ่มถูกนำมาใช้แทนคลอรีนแบบเดิม
ซึ่งโดยทั่วไปมีการใช้คลอรีนแบบดั้งเดิม หรือการเติมคลอรีนที่เป็นเคมีกันมากกว่า 90% ในสระว่ายน้ำในประเทศไทย ทั้งที่การใช้คลอรีนนั้นมีผลเสียมากกว่าการใช้ระบบน้ำเกลือ ดังนั้นจึงได้มีระบบเกลือที่เข้ามาทดแทน เพื่อช่วยให้มีความปลอดภัยต่อสุขภาพมากยิ่งขึ้น จึงต้องมีการศึกษาระบบเกลือกันอย่างจริงจัง เพื่อให้รู้จักระบบเกลือมากยิ่งขึ้น
อย่างที่เราเคยได้กล่าวไว้ในบทความครั้งก่อนๆ ว่า ระบบฆ่าเชื้อโรคด้วยระบบเกลือ เป็นระบบที่สร้างคลอรีนจากเกลือบริสุทธิ์ โดยกระบวนการผ่านกระแสไฟฟ้าลงไปในสารละลายเกลือที่เรียกว่า Electrolysis
โดยการผ่านกระแสไฟฟ้าจากขั้วหนึ่งไปยังอีกขั้วหนึ่ง เพื่อที่จะสลายพันธะของเกลือและทำการสร้างคลอรีน (Sodium Hypochlorite) เพื่อใช้ในการฆ่าเชื้อโรคในสระว่ายน้ำ และเนื่องจากคลอรีนที่ได้จากเกลือนั้น มีความเป็นธรรมชาติ จึงมีความปลอดภัยต่อผู้ที่มาใช้สระว่ายน้ำนั่นเอง
กระบวนการทำงานของระบบเกลือ
วันนี้เดี๋ยวเราจะไปทำความรู้จักเกี่ยวกับ กระบวนการทำงานของ สระว่ายน้ำระบบเกลือ กันให้มากขึ้น กันดีกว่าครับ ระบบเกลือนั้นมีขั้นตอนอยู่ 3 ขั้นตอน
1. ขั้นตอนการเติมเกลือ (Salt Addition) ขั้นตอนนี้เริ่มต้นเมื่อเราเติมเกลือลงไปในสระว่ายน้ำ สำหรับการเติมเกลือนั้นอาจจะเติมลงในสระว่ายน้ำโดยตรง จากนั้นเมื่อเกลือที่เติมลงไป ก็จะไปผสมเข้ากับน้ำแล้ว จากนั้นโมเลกุลของน้ำเกลือก็จะแตกตัวออก แล้วกลายเป็นไออน ของโซเดียม (Na+) และคลอรีน (Cl-) และจะละลายอยู่ในโมเลกุลของน้ำ
| NaCl + H2O → Na+ + Cl- + H2O |
2. ขั้นตอนการผลิตคลอรีน (Chlorine Production) หลังจากที่ไอออนของโซเดียม (Na+) และคลอรีน (Cl-) เริ่มแตกตัวในน้ำในปริมาณที่มากพอ (ประมาณ 2,700 – 4,000 PPM) ไอออนทั้งสองก็จะเริ่มทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของน้ำ โดยจะมีการปล่อยกระแสไฟฟ้าผ่านเซลล์ของระบบเกลือ (Salt Calorinator Cell) ที่เรียกว่า กระบวนการ Electrolysis เพื่อเร่งปฏิกิริยาทำให้เกิดเป็นก๊าซคลอรีน (Cl2) ก๊าซไฮโดรเจน (H2) และโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH)
| NaCl + H2O → Cl2 + H2 + 2NaOH |
จากนั้น ก๊าซคลอรีน (Cl2) จะทำปฏิกิริยากับโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ทำให้เกิดเป็นสารประกอบคลอรีนที่มีชื่อว่า Sodium Hypochlorite (NaOCI) หรือก็คือสารฆ่าเชื้อโรคชนิดหนึ่งที่มีค่า pH ประมาณ 11 และมีส่วนประกอบคลอรีน ประมาณ 10 – 12% รวมทั้งกลับกลายเป็นเกลือตามเดิม
| Cl2 + 2NaOH → NaOCl + NaCl + H2O |
ซึ่งถ้าสังเกตจากสมการ จะพบว่า เมื่อเกิดเป็นโซเดียมไฮโปรคลอไรต์ (NaOCl) แล้ว จะเห็นได้ว่ามีเกลือเกิดขึ้นมา แสดงให้เห็นว่า ไม่มีความเป็นพิษ หรืออันตรายเหมือนการใช้คลอรีนแบบเดิม ซึ่งอาจจะมีสารก่อมะเร็งอยู่ก็เป็นได้
3. ขั้นตอนการฆ่าเชื้อโรค (Disinfection) เมื่อได้สารประกอบคลอรีนแล้ว มันก็ถึงเวลาที่จะเริ่มทำการฆ่าเชื้อโรค ซึ่งส่วนใหญ่ที่จะถูกกำจัดออกไปมักจะเป็นพวกสารอินทรีย์ที่มีธาตุคาร์บอนเป็นส่วนประกอบ แล้วก็จะเกิดปฏิกิริยากลายเป็นเกลือ (NaCl ) และก๊าซคาร์บอนไดออกไซต์ (CO2)
| สารประกอบคาร์บอน + NaOCl → CO2 + NaCl |
นอกจากนี้เจ้าโซเดียมไฮโปรคลอไรต์ ยังไปเกิดปฏิกิริยากับน้ำจนทำให้กลายเป็นกรดไฮโปรคลอรัส (HOCl) ซึ่งเจ้ากรดตัวนี้นั่นเอง ที่เป็นสารที่ใช้ฆ่าเชื้อโรคต่างๆ เช่น แบคทีเรีย ไวรัส สาหร่าย นั่นเองครับ
| NaOCl + H2O → HOCl + NaOH |
และในบางครั้ง ในสภาวะที่เหมาะสม ยังสามารถแตกตัวเป็นไฮโปรคลอไรต์ไอออน (OCl) ซึ่งก็เป็นตัวที่ใช้ในการฆ่าเชื้อโรคเช่นเดียวกันกับกรดไฮโปรคลอรัส (HOCl) เพียงแต่จะมีประสิทธิภาพในการฆ่าที่ด้อยกว่ากรดไฮโปรคลอรัส
| HOCl → OCl + H+ |
โดยส่วนมากสระว่ายน้ำใหม่ๆ ที่ถูกสร้างขึ้นในช่วงหลังๆ มักพบว่ามีการใช้ระบบเกลือในการฆ่าเชื้อโรคมากขึ้น ส่วนหนึ่งเนื่องมาจากข้อเสียของระบบการฆ่าเชื้อโรคโดยใช้คลอรีนแบบเดิม ซึ่งอาจก่อให้เกิดการระคายเคืองต่อผิวหนัง และกลิ่นยังไปสร้างความรำคาญหรืออาการแสบจมูกซึ่งบางคนไม่ชอบ จนทำให้ระบบเกลือนั้นเกิดการใช้งานกันอย่างแพร่หลายมากขึ้นนั่นเองครับ
ปัจจัยที่มีผลต่อการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย
ก่อนจะจากกันไป ในเมื่อเราได้กล่าวกันถึงเรื่องของการกำจัดเจ้า เจ้าแบคทีเรียที่เกิดขึ้นในสระว่ายน้ำ ก็เลยขอหยิบยกเรื่องของปัจจัยที่มีผลต่อการเจริญเติบโตของแบคทีเรียมาฝากเพิ่มเติม
ปัจจัยที่อาจก่อให้เกิดแบคทีเรียขึ้นในสระว่ายน้ำ มีอะไรบ้าง?
1. อุณหภูมิ
โดยทั่วไปแล้ว สามารถแบ่งแบคทีเรียออกได้เป็น 3 ประเภท ตามความแตกต่างของอุณหภูมิ
– Psychrophiles สามารถเจริญได้ดีในอุณหภูมิ 0๐C หรือต่ำกว่า
– Mesophiles เจริญได้ดีในอุณหภูมิ 25๐C – 40๐C
– Thermophiles เจริญได้ในอุณหภูมิ 45๐C – 60๐C
2. ความต้องการออกซิเจน
เราสามารถแบ่งแบคทีเรียตามความต้องการออกซิเจนในการเจริญเติบโตออกเป็นดังนี้
– แอโรบิคแบคทีเรีย (Aerobic Bacteria) คือพวกที่เจริญได้ในระบบนิเวศที่มีออกซิเจน
– แอนแอโรบิคแบคทีเรีย (Anaerobic Bacteria) คือ พวกที่เจริญได้ในระบบนิเวศที่ไม่มีออกซิเจน
– แฟคัลเททีฟ แอนแอโรบิคแบคทีเรีย (Facultative anaerobic bacteria) คือพวกที่เจริญได้ทั้งในระบบนิเวศที่มีออกซิเจน และไม่มีออกซิเจน
– ไมโครแอโรฟิลิค แบคทีเรีย (Microaerophilic Bacteria) เจริญในระบบนิเวศที่มีออกซิเจนเพียงเล็กน้อย
3. สภาพความเป็นกรด – ด่าง
แบคทีเรียส่วนมากมักจะเจริญได้ดีในช่วงของ pH ที่มีค่าประมาณ 6.5 – 7.5 เช่นจำพวก รา หรือ ยีสต์ ส่วนมากพวกนี้จะมีความทนต่อกรดได้ดีในช่วง pH ประมาณ 5
4. ความชื้น
แบคทีเรียส่วนใหญ่ต้องการความชื้น เนื่องจากการใช้อาหารในรูปของสารละลาย แบคทีเรียบางอย่างทนต่อความแห้งแล้งได้ดี เช่น Tubercle bacilli และ Staphylococcus aureus. พวกที่มีสปอร์ก็ทนต่อความแห้งแล้งได้ดี
5. แสงสว่าง
แบคทีเรียทั่วไปไม่ต้องการแสงในการเจริญเติบโต ยกเว้นแบคทีเรียพวกที่สังเคราะห์แสงได้เท่านั้นที่ต้องการแสงในการเจริญเติบโต
6. เสียงความถี่ของเสียงสูง ๆ ทำให้เซลล์ของแบคทีเรียแตกได้
เป็นอย่างไรกันบ้างครับ สำหรับบทความในครั้งนี้ เนื่องมาจากว่าในปัจจุบัน ทางเรื่องเพื่อสุขภาพ กำลังเป็นที่นิยม และข้อเสียของระบบการฆ่าเชื้อโรคโดยใช้คลอรีนแบบเคมี จนทำให้ระบบเกลือนั้นเกิดการใช้งานกันอย่างแพร่หลายมากขึ้น ทำให้ผู้คนเริ่มศึกษาหาข้อมูลกันอย่างมาก และในครั้งนี้ก็หวังว่า หลายๆคนคนได้รู้จกกับการทำงานของระบบเกลือกันมากยิ่งขึ้น และพบกันในบทความครั้งต่อไปนะครับ
เครดิต Engineering Of Rangsit University
