オゾン基礎知識

オゾン基礎知識
オゾン基礎知識

ここではオゾンの基礎知識を解説します。正しい使い方をすれば安全で万能なオゾンも、誤った使い方をすれば物質としての有害性もあることから、オゾンをよく理解してご利用いただければと思います。
 

オゾンとは

オゾンとは

オゾンとは


私たちが吸っている空気は、主に、酸素、チッ素、二酸化炭素の3つでできています。オゾンとは、空気中にある酸素原子が3つくっついて出来た、空気の一種です。酸素の元素記号は「O」で、オゾンの化学式は「O3」です。酸素原子「O」が3つ集まって、オゾン「O3」になります。

私たちがよく耳にする「オゾン層」というのは、地球の表面から10~50km上空に、オゾンが高い濃度でまとまって存在する層があり、これをオゾン層と呼んでいます。オゾン層がなければ地球の生命は生きていけず、このオゾン層が太陽から大量に降り注ぐ有害な紫外線などを、ブロックしてくれるからこそ地球上の人間や動植物が生きていることができます。

本来オゾンは天然自然物ですが、空気中で放電させることで、酸素原子が結びつき、オゾンを人工的に作り出すことも可能です。オゾン発生器などがまさにそれです。
 

オゾンの特徴

オゾンの特徴

オゾンの特徴


オゾンは酸素(O)の同素体で、分子記号はO、分子量は48、沸点-112℃、融点-193℃、臨界温度-12℃、比重は空気の1.54倍、酸素の3倍と重いですが、塩素よりは軽いです。水への溶解度は塩素ほどではありませんが、酸素の約10倍と高い溶解度を示します。殺菌力は、天然元素の中ではフッ素に次いで高く、空気中では塩素の約1.65倍、水中では約7倍といわれています。

オゾン(O3)は非常に不安定な気体であるため、生成されたオゾンは常温で徐々に分解して、安定した酸素(O)になります。第三の原子(O)の結合がゆるいために、容易に1原子の酸素(O)を放出するので、酸化力が強く、有機物、無機物を酸化します。また、微生物(細菌、真菌など)、臭気物質にも作用して、殺菌、脱臭、色素類の脱色もします。

オゾンは、通常の反応によって、毒性のある副次物を生成しないことから二次公害の心配がないこと、原料は空気または酸素であるので、どのような場所でもすぐにいくらでも得られることなどの利点があり、近年は工業用オゾン発生器の開発により上・下水処理、医療、居住域や食品製造工程での殺菌・消臭、食品の原材料の処理、貯蔵に利用されるようになってきております。
 

オゾンの殺菌消毒効果

オゾンの殺菌消毒効果

オゾンの殺菌消毒効果


オゾンが強い酸化力を持つということは、先に説明したとおりですが、この「酸化力」というのは、酸素分子と結合して、消えてなくなることを意味します。O3だったオゾンは、何かを酸化させるとO2、つまり酸素に戻り完全無害化します。この原理を使って、消臭が行われます。

例えば、車の車内にタバコのニオイが充満していたとします。このニオイを何とか消したい。そんなときは、オゾン発生器を使って、そのタバコ臭を消し去ります。オゾン発生器を使って室内にオゾンを充満させ、タバコ臭の原因になっている物質にオゾンをぶつけ、酸化させ、ニオイをもとから消し去ります。

タバコ臭のにおい戻りはナシ!

タバコ臭のにおい戻りはナシ!

ニオイのもとが消えてなくなっているので、また誰かがタバコを吸わない限り、そのタバコ臭は戻りません。このような消臭効果から、快適な車内空間作りや、競合他社と差別化を図るため、全国の中古車販売業者さんや、カーメンテナンスショップでは毎日オゾン発生器によって消臭作業が行われています。

消臭作業に活用されるオゾン発生器

消臭作業に活用されるオゾン発生器

悪臭のもとを覆い隠して一時的にごまかす(これをマスキングといいます)消臭剤や芳香剤とは異なり、オゾンは文字通り「ニオイをもとから断つ」のです。
 

オゾンの危険性と安全性

オゾンの危険性と安全性

オゾンの危険性と安全性


たまに、オゾンのオの字も知らないような人が「オゾンは(無条件に)危険だ」と言っているのを見かけます。ご注意いただきたい点は、「オゾンは危険か安全か」ということではなく、オゾンはどのような特徴があり、どのように利用したら安全なのか、あるいは危険なのかということです。

たとえば、多くの人たちに安全だと思われている水も一度に大量の水が体内に入ると水中毒を起こし死亡することもあります。ガスや電気も使い方を誤れば死亡事故につながることがあります。病院で処方される風邪薬は症状をピタッと止めますが、用法用量を守らなければ健康被害になることは明白です。

安全な量を安全な使い方をすれば安全であるし、逆に、安全だとされるものでも、許容範囲を超える量を誤った使い方をすればそれは危険につながりますよ、ということに尽きます。量にかかわらず常に安全である物質などこの世には存在しません。
 

オゾンの安全と危険の境界線〜簡単早わかり表

オゾンはごくわずかな濃度で常に大気中に存在し、私たちはその空気を吸って生きています。オゾンの安全性・危険性を考えたとき、そのポイントになるのが「濃度」です。先ほど、「安全な量」と書きましたが、オゾンの場合、これを「濃度」だと考えましょう。

私はオゾンは無条件に安全である!などというつもりはありませんし、もしそう主張している人がいればそれは誤りです。オゾンには、「物質としての有害性」があります。だからこそ、正しい知識のもと、正しい使い方をしなければいけません。具体的にどのような濃度環境の中、何分間そこに身をおいたらどのような健康被害が出るのか表にしてみました。
 

空気中濃度影響
0.01ppm

敏感な人の嗅覚閾値

0.01~0.015ppm

正常者における嗅覚閾値

0.06ppm

慢性肺疾患患者における嗅気能に影響ない

0.1ppm

正常者にとって不快、大部分の者に鼻、咽喉の刺激

0.1~0.3ppm

喘息患者における発作回数増加

0.2~0.5ppm

3~6時間暴露で視覚低下

0.23ppm

長期間暴露労働者における慢性気管支炎有症率増大

0.4ppm

気道抵抗の上昇

0.5ppm

明らかな上気道刺激

0.6~0.8ppm

胸痛、咳、気道抵抗増加、呼吸困難、肺のガス交換低下

0.5~1.0ppm

呼吸障害、酸素消費量減少

0.8~1.7ppm

上気道の刺激症状

1.0~2.0ppm

咳嗽、疲労感、頭重、上部気道の乾き、2時間で時間肺活量の20%減少、胸痛、精神作用減退

5~10ppm

呼吸困難、肺うっ血、肺水腫、脈拍増加、体痛、麻痺、昏睡

50ppm

1時間で生命の危険

1000ppm 以上

数分間で死亡


 
主な症状としてはどのようになるかというのを表にしたのがこちらです。
 
空気中濃度影響
0.1ppm

臭気を認めうる

0.1〜0.3ppm

呼吸器の刺激

0.4ppm

気道抵抗の上昇

0.8〜1.7ppm

上気道の剌激症状

1.0ppm

咳嗽、疲労感

1.5ppm

2時間で時間肺活量の20%減少、咳嗽、胸痛、精神作用減退

9.0ppm以下

呼吸困難、肺うっ血

1,700ppm以上

数分間で死亡


オゾンマート社やオーニット社等の日本の大手オゾン発生器メーカーで販売される製品は、安全性への配慮がされているので心配はありません。また、エアコンや冷蔵庫では、製品内部の脱臭、除菌等を目的としてオゾンが利用されている製品も少なくありませんが、各メーカーでは、基本的にオゾンが室内には漏れ出ないような構造にしており、万が一漏れ出た場合にも、0.05ppm以下に設定しています。

このように表をみると、少し怖くなるかもしれませんが、(信頼できるメーカーのオゾン発生器を)正しい使い方をすれば、空気中濃度が0.1ppm以上の空間に身をさらす状況というのはまず考えられませんので、安心して下さい。

また、今の時代、知らないだけでオゾンは至るところで消臭作業に活用されています。それを知る機会がないのは、オゾン消臭が終わると、オゾンは酸素に戻って完全無害化し、何もなかったかのように、オゾン臭ももとの悪臭も残さないためです。私もオゾンがあるおかげで地味なストレスになるニオイの問題を解決でき、オゾンがないときと比べ快適な生活ができています。
 

なぜオゾンが安全だといえるのか

まず、オゾンは「食品添加物」として認められています。日本では厚生労働省が厳しい審査のうえ認可した添加物のみ使用が許されています。国が食品添加物として認可したものが健康被害をもたらしては大変なことになりますので、その審査は非常に厳格なのです。(厚生労働省/既存添加物名簿収載品目リスト

「国が食品添加物として認めているから無条件に問題ないといっても構わない」とは言いませんが、厚生労働省が食品添加物として認めるか否かは、ラット等の動物を利用し反復投与後毒性がないか、繁殖試験の際に奇形や遺伝子の突然変異がないか、あるいは発がん性がないか等を調べます。

厚生労働省は、すでに欧米で認可が下り、多くの命を救っている治療薬であっても副作用等が想定されるものに関してはなかなか認可しません。その薬が必要で待っている人が大勢いるにもかかわらず驚くほどの慎重ぶりです。しかしこれは、添加物においても同じことがいえます。ですから、日本で口にする添加物は問題がないと信じるべきです。(もちろん100%ではありませんが、これを信じなければもはや何の決まりも表記も意味がなくなってしまいます)

では、何故、オゾンが厚生労働省に食品添加物として認められているのか。それは、オゾンは殺菌消毒(分解)後の残留性がないからです。オゾンは分解すると酸素に戻り完全無害化されます。そこがオゾンの安全性が高いといわれているポイントです。
 

オゾンの発生方法

オゾンの発生方法

オゾンの発生方法


オゾンの発生方法は、主に3つの方法があります。

1.紫外線
185nm付近の紫外線を酸素にあてると、酸素(O2)は分解し2つの酸素原子になります。それが別の酸素分子に結合することでオゾン(O3)を生み出します。

2.放電
放電中に酸素が通過すると、酸素は分解し酸素原子2つになります。それが別の酸素分子に結合することでオゾンを生み出します。

3.電気分解
電極を挟んで水の電気分解を行った際に、陽極側に高濃度のオゾンが発生します。この際20%と非常に高濃度のオゾンを生成することが可能です。

方式紫外線放電電気分解
原料周辺空気周辺空気・酸素イオン交換水(純水)
発生効率(/kg)550kWh20kWh/10kWh60kWh
発生量 (/h)数μg~1g~30kg/~60kg0.1~1kg

この表を見ていただいても分かるとおり、発生効率や発生量を考えると、圧倒的に「放電方式」に軍配があがります。ですから、多くのオゾン発生器がこの「放電式」を採用しているのです。(私が使っているオースリークリア2オゾンクルーラーも「放電式」です)
 

オゾンの用途

出典元:オゾンマート

出典元:オゾンマート


蛇口をひねれば、おいしくて安全な水道水が出てくるのも「オゾン殺菌処理」しているからです。大きなことでいえば、オゾンはこのように国のインフラレベルで役に立っているのです。もっと現実味があるところでご紹介すると…

1.ホテルや旅館等の宿泊施設×オゾン発生器
今や多くの宿泊施設がオゾン発生器をお持ちだと思います。ホテルや旅館等の宿泊施設は部屋が臭いと客室として機能しなくなります。(いわゆる「売り止め」)そうしないためにも、あの手この手で消臭作業をするわけですが、その際、「速く、そして安全かつ確実に消臭が行われ、加えてその消臭作業が作業員に大きな負担をかけない」←これがベストですよね。オゾン発生器を使わずにこれを行おうとすると、多額の費用や時間が必要になり効率的ではありません。ですから以前から宿泊施設の消臭作業には、オゾン発生器が利用されています。
 
2.中古車販売業×オゾン発生器×オゾン水生成器
私自身も経験がありますが、中古車の中には悪臭が染み付いた車両があります。車内の消臭剤は一般にもいろんなものが販売されていますが、どれも根本解決には至らない商品がほとんどです。加えて、市販の消臭剤にはどれも残留性があることから安全面での不安がつきまといます。それをオゾンで根本から消臭します。

全国の中古車販売業やカーメンテナンスショップ、レンタカー会社などで利用されているオゾン発生器で「オースリークリア2」というオゾン発生器があります。(私も使っています)オースリークリア2は、1ppmのオゾン水も生成できることからオゾン水を作り、そのオゾン水でフロアマットなどを洗浄し、殺菌・消臭に活用することも可能です。(効果てきめん)
 
3.農業×オゾン水生成器
オゾン水は表皮の農薬を除去します。私も含め、普段は農薬野菜を口にする人のほうが多いはずです。無農薬栽培の大きなメリットは、「健康」「味」「信頼」といったところでしょうか。

しかし、現在の日本において農薬使用量は世界でもトップクラスであり、オーガニック農地面積はたった0.1%。海外と比べ100倍の差があります。無農薬栽培の大きなデメリットはコストが高くつくことです。無農薬野菜を生産することより、農薬野菜の農薬を除去した方が効率的かつ許容範囲の安全性を確保できます。勘違いされないでほしいのは、オゾン同様、農薬も無条件に悪なわけではありませんが、日本における農薬の量や規制については、「自分や家族たちの身は自分たちで守る」という考えからすると、注意しておくべきしょう。そんな中、オゾンバスターなど、高濃度のオゾン水を瞬時に生成できる高性能かつ安価なオゾン水生成器は農業や一般家庭で広く利用されています。
 
4.一般家庭×オゾン発生器
家というのは、いろんなニオイがします。私は小さい頃、祖母の家に行くと、「あぁ、おばあちゃんの家のニオイだ」なんて思っていましたが、大人になってそれがただのカビ臭だったことに気づきました。家には、カビ臭以外にもさまざまな生活臭がします。また、家の脱臭・除菌作業をするとなると、なかなか無人環境で作業するタイミングもないのが普通です。そんなとき、有人環境で利用できるオゾン発生器「オゾンクルーラー」が役立ちます。私自身もオースリークリア2以外にこのオゾンクルーラーも毎日利用しています。オゾンクルーラーは、モードを使い分けて「有人環境」と「無人環境」で使用でき、コロンとかわいいデザインも個人的には気に入っています。
 
この他にも、オゾンやオゾン水は、救急車内の殺菌消毒に利用されていたり、冷蔵庫やエアコン、あるいはゴミ箱の消臭・除菌などに利用されています。業界関係なく、消臭や除菌についていえば、オゾンがもっとも効率的かつ現実的なアプローチなのです。
 
 
(参考記事)
オースリークリア2の使い方
オゾンクルーラーの使い方
オゾンバスターの使い方

Scroll Up