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
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)
จากนั้น ก๊าซคลอรีน (Cl2) จะทำปฏิกิริยากับโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ทำให้เกิดเป็นสารประกอบคลอรีนที่มีชื่อว่า Sodium Hypochlorite (NaOCI) หรือก็คือสารฆ่าเชื้อโรคชนิดหนึ่งที่มีค่า pH ประมาณ 11 และมีส่วนประกอบคลอรีน ประมาณ 10 – 12% รวมทั้งกลับกลายเป็นเกลือตามเดิม
ซึ่งถ้าสังเกตจากสมการ จะพบว่า เมื่อเกิดเป็นโซเดียมไฮโปรคลอไรต์ (NaOCl) แล้ว จะเห็นได้ว่ามีเกลือเกิดขึ้นมา แสดงให้เห็นว่า ไม่มีความเป็นพิษ หรืออันตรายเหมือนการใช้คลอรีนแบบเดิม ซึ่งอาจจะมีสารก่อมะเร็งอยู่ก็เป็นได้ 3. ขั้นตอนการฆ่าเชื้อโรค (Disinfection) เมื่อได้สารประกอบคลอรีนแล้ว มันก็ถึงเวลาที่จะเริ่มทำการฆ่าเชื้อโรค ซึ่งส่วนใหญ่ที่จะถูกกำจัดออกไปมักจะเป็นพวกสารอินทรีย์ที่มีธาตุคาร์บอนเป็นส่วนประกอบ แล้วก็จะเกิดปฏิกิริยากลายเป็นเกลือ (NaCl ) และก๊าซคาร์บอนไดออกไซต์ (CO2)
นอกจากนี้เจ้าโซเดียมไฮโปรคลอไรต์ ยังไปเกิดปฏิกิริยากับน้ำจนทำให้กลายเป็นกรดไฮโปรคลอรัส (HOCl) ซึ่งเจ้ากรดตัวนี้นั่นเอง ที่เป็นสารที่ใช้ฆ่าเชื้อโรคต่างๆ เช่น แบคทีเรีย ไวรัส สาหร่าย นั่นเองครับ
และในบางครั้ง ในสภาวะที่เหมาะสม ยังสามารถแตกตัวเป็นไฮโปรคลอไรต์ไอออน (OCl) ซึ่งก็เป็นตัวที่ใช้ในการฆ่าเชื้อโรคเช่นเดียวกันกับกรดไฮโปรคลอรัส (HOCl) เพียงแต่จะมีประสิทธิภาพในการฆ่าที่ด้อยกว่ากรดไฮโปรคลอรัส
โดยส่วนมากสระว่ายน้ำใหม่ๆ ที่ถูกสร้างขึ้นในช่วงหลังๆ มักพบว่ามีการใช้ระบบเกลือในการฆ่าเชื้อโรคมากขึ้น ส่วนหนึ่งเนื่องมาจากข้อเสียของระบบการฆ่าเชื้อโรคโดยใช้คลอรีนแบบเดิม ซึ่งอาจก่อให้เกิดการระคายเคืองต่อผิวหนัง และกลิ่นยังไปสร้างความรำคาญหรืออาการแสบจมูกซึ่งบางคนไม่ชอบ จนทำให้ระบบเกลือนั้นเกิดการใช้งานกันอย่างแพร่หลายมากขึ้นนั่นเองครับ ปัจจัยที่มีผลต่อการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย
ก่อนจะจากกันไป ในเมื่อเราได้กล่าวกันถึงเรื่องของการกำจัดเจ้า เจ้าแบคทีเรียที่เกิดขึ้นในสระว่ายน้ำ ก็เลยขอหยิบยกเรื่องของปัจจัยที่มีผลต่อการเจริญเติบโตของแบคทีเรียมาฝากเพิ่มเติมปัจจัยที่อาจก่อให้เกิดแบคทีเรียขึ้นในสระว่ายน้ำ 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) เจริญในระบบนิเวศที่มีออกซิเจนเพียงเล็กน้อย3. สภาพความเป็นกรด – ด่าง
แบคทีเรียส่วนมากมักจะเจริญได้ดีในช่วงของ pH ที่มีค่าประมาณ 6.5 – 7.5 เช่นจำพวก รา หรือ ยีสต์ ส่วนมากพวกนี้จะมีความทนต่อกรดได้ดีในช่วง pH ประมาณ 54. ความชื้น
แบคทีเรียส่วนใหญ่ต้องการความชื้น เนื่องจากการใช้อาหารในรูปของสารละลาย แบคทีเรียบางอย่างทนต่อความแห้งแล้งได้ดี เช่น Tubercle bacilli และ Staphylococcus aureus. พวกที่มีสปอร์ก็ทนต่อความแห้งแล้งได้ดี5. แสงสว่าง
แบคทีเรียทั่วไปไม่ต้องการแสงในการเจริญเติบโต ยกเว้นแบคทีเรียพวกที่สังเคราะห์แสงได้เท่านั้นที่ต้องการแสงในการเจริญเติบโต6. เสียงความถี่ของเสียงสูง ๆ ทำให้เซลล์ของแบคทีเรียแตกได้
เป็นอย่างไรกันบ้างครับ สำหรับบทความในครั้งนี้ เนื่องมาจากว่าในปัจจุบัน ทางเรื่องเพื่อสุขภาพ กำลังเป็นที่นิยม และข้อเสียของระบบการฆ่าเชื้อโรคโดยใช้คลอรีนแบบเคมี จนทำให้ระบบเกลือนั้นเกิดการใช้งานกันอย่างแพร่หลายมากขึ้น ทำให้ผู้คนเริ่มศึกษาหาข้อมูลกันอย่างมาก และในครั้งนี้ก็หวังว่า หลายๆคนคนได้รู้จกกับการทำงานของระบบเกลือกันมากยิ่งขึ้น และพบกันในบทความครั้งต่อไปนะครับเครดิต Engineering Of Rangsit University
NaCl + H2O → Na+ + Cl- + H2O |
NaCl + H2O → Cl2 + H2 + 2NaOH |
Cl2 + 2NaOH → NaOCl + NaCl + H2O |
สารประกอบคาร์บอน + NaOCl → CO2 + NaCl |
NaOCl + H2O → HOCl + NaOH |
HOCl → OCl + H+ |
น้ำทิ้งจากการทำความสะอาดสระว่าย้ำระบบเกลือ สามารถปล่อยลงสู่บึง หนองน้ำที่มีปลาน้ำจืดอาศัยอยู่ได้มั้ยคะ ระดับ 3-400 ลิตรต่อเดือน