สารทำลายชั้นบรรยากาศโอโซน และเทคโนโลยีทดแทน

สารทำลายชั้นบรรยากาศโอโซน

จากการศึกษาหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ โดยสถาบันค้นคว้านานาชาติพบว่าตัวการสำคัญที่ให้ปริมาณโอโซนในชั้นสตราโทสเฟียร์ลดลงจนเกิด “ หลุมโอโซน ” นั้นเป็นสารเคมีในกลุ่มฮาโลคาร์บอนที่มนุษย์สังเคราะห์ขึ้นมาเพื่อใช้ประโยชน์ทางอุตสาหกรรม

สารฮาโลคาร์บอน (HALOCARBONS) เป็นชื่อเรียกรวมๆ ของสารเคมีประเภท Halogenated Hydrocarbons โดยเป็นโมเลกุลประกอบด้วย Halogens (Cl,Br,F) และ Carbon (C) แบ่งเป็นประเภทสำคัญๆ ได้แก่

สารคลอโรฟลูออโรคาร์บอน (Chlorofluorocarbons)

สารคลอโรฟลูออโรคาร์บอน หรือสารซีเอฟซี ( CFCs) เป็นสารประกอบระหว่าง คาร์บอน คลอรีนและฟลูออรีน เพื่อนำมาใช้เป็นสารทำความเย็นในเครื่องปรับอากาศแทน NH ₃ หรือ SO ₂ ซึ่งเป็นก๊าซที่มีพิษและเป็นอันตราย

คุณสมบัติของสารซีเอฟซี คือ ไม่ติดไฟ ไม่กัดกร่อน มีความเป็นพิษน้อย ไม่ระเบิด และมีความคงตัวสูง จึงได้มีการพัฒนาสารซีเอฟซี อื่นๆ เพื่อนำมาใช้ประโยชน์ในกิจการอื่นๆ เช่น กิจการแพทย์ การล้างชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น สารซีเอฟซีที่ใช้ในอุตสาหกรรม มีดังนี้

CFC -11
สูตรทางโมเลกุล : CCl ₃ F
จุดเดือด : 23.8 °c
ใช้ในอุตสาหกรรม : ห้องเย็น เครื่องทำน้ำเย็นที่ใช้ในระบบปรับอากาศขนาดใหญ่ การผลิตโฟม และการผลิตกระป๋องสเปรย์

CFC-12
สูตรทางโมเลกุล : CCl ₂ F ₂
จุดเดือด : -30 °c
ใช้ในอุตสาหกรรม : ตู้เย็น/ตู้แช่ ระบบปรับอากาศรถยนต์ การผลิตโฟม การผลิตกระป๋องสเปรย์

CFC-113
สูตรทางโมเลกุล : CClF ₂ CCl ₂ F
จุดเดือด : 47.6 °c
ใช้ในอุตสาหกรรม : ล้างชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์  

CFC-114
สูตรทางโมเลกุล : CClF ₂ CClF ₂
จุดเดือด : 3.8 °c
ใช้ในอุตสาหกรรม : การผลิตโฟม การผลิตกระป๋องสเปรย์

CFC-115
สูตรทางโมเลกุล : CClF ₂ CF ₃
จุดเดือด : -39.1 °c
ใช้ในอุตสาหกรรม : ล้างชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ การผลิตโฟม

 

สารเฮลอน (Halons)

เป็นสารดับเพลิงชนิดหนึ่งที่มีประสิทธิภาพสูง มีน้ำหนักเบา สามารถดับเพลิงได้รวดเร็ว และไม่ทิ้งคราบตกค้างหลังการใช้งาน แต่มีศักยภาพในการทำลายชั้นบรรยากาศสูงกว่าสารซีเอฟซีมากที่สุดถึง 10 เท่า ได้แก่

Halon -1211
สูตรทางโมเลกุล : CF ₂ BrCl
จุดเดือด : -3.88 °c ใช้เป็นสารดับเพลิงในระบบดับเพลิงชนิดหูหิ้ว (Portable)

Halon - 1301
สูตรทางโมเลกุล : CF ₃ Br
จุดเดือด : -57.8 °c
ใช้เป็นสารดับเพลิงในระบบดับเพลิงชนิดติดตั้งอยู่กับที่ (Fixed System) และในการคมนาคม เช่น เครื่องบินพาณิชย์/เครื่องบินรบ เป็นต้น

คาร์บอนเตตระคลอไรด์ (CARBON TETRACHLORIDE)

เป็นของเหลว ไม่มีสี หนักกว่าอากาศประมาณ 5.3 เท่า มีกลิ่นเฉพาะตัว ไม่ละลายน้ำ และไม่ติดไฟ นิยมใช้ในอุตสาหกรรมการทำความสะอาดโลหะ การผลิตยาเม็ดเคลือบน้ำตาล และใช้เป็นตัวทำละลายในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ ( LAB)

คาร์บอนเตตระคลอไรด์ เป็นสารพิษ สามารถเข้าสู่ร่างกายได้ตามระบบทางเดินหายใจ ระบบทางเดินอาหารและผิวหนัง เมื่อเข้าสู่ร่างกายในปริมาณมากพอจะเป็นอันตรายต่อตับและไต ส่งผลให้ตับและไตพิการ

เมทิลคลอโรฟอร์ม ( METHYL CHLOROFORM)

เมทิลคลอโรฟอร์ม มีสูตรทางโมเลกุลว่า CH ₃ CCl ₃ นิยมใช้เป็นสารชะล้างในอุตสาหกรรมการผลิตพื้นรองเท้าและนำมาใช้ทำความสะอาดเฉพาะที่ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ

เมทิลโบรไมด์ ( METHYL BROMIDE)

สารเมทิลโบรไมด์ เป็นสารเคมีที่นิยมใช้อย่างกว้างขวางในการรมกำจัดแมลงศัตรูพืชหลังการ เก็บเกี่ยว แมลงศัตรูพืชในโรงเก็บสินค้า งานด้านกักกันพืชเพื่อกำจัดศัตรูพืชที่ติดมากับพืชนำเข้า และยังได้มีการนำมาใช้รมดิน( Soil Fumigation ) เพื่อกำจัดไส้เดือนฝอย แมลง เมล็ดวัชพืช และเชื้อโรคพืชบางชนิดก่อนการเพาะปลูก

เมทิลโบรไมด์มีข้อได้เปรียบกว่าสารรมอื่น ๆ สามารถฆ่าแมลงได้ทุกระยะการเติบโต มีความสามารถในการฟุ้งกระจายและแทรกซึมเข้าไปในสินค้าได้ดี ขณะเดียวกันก็สามารถระบายสารออกจากกองสินค้าได้เร็วเมื่อสิ้นสุดการรม และที่สำคัญคือใช้ระยะเวลาในการรมสั้นและเป็นสารไม่ติดไฟซึ่งจะทำให้การปฏิบัติงานง่ายขึ้น ในบรรยากาศปกติ เมทิลโบรไมด์ เป็นก๊าซ มีจุดเดือดที่ 3.6 องศาเซลเซียส ไม่มีกลิ่น ที่ความเข้มข้นต่ำ แต่มีกลิ่นคล้ายคลอโรฟอร์มหรือกลิ่นหวานเอียน ที่ความเข้มข้นสูง

เมทิลโบรไมด์มีความเข้มข้นที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้ สำหรับความเข้มข้นที่ 99.4 เปอร์เซ็นต์ มักใช้ในการรมผลิตผลพืชสด เช่น ดอกกล้วยไม้และหน่อไม้ฝรั่ง เพื่อกำจัดเพลี้ยไฟ เป็นต้น จากคุณสมบัติที่ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น จึงได้มีการใส่ก๊าซน้ำตา ( Chloropicrin ) จำนวน 2 เปอร์เซ็นต์เข้าไปผสม เมื่อก๊าซรั่วก็จะทำให้ผู้ใช้ก๊าซทราบโดยจะรู้สึกแสบตา อย่างไรก็ตามในขณะการรมสารนั้น ไม่ควรใช้ก๊าซน้ำตาเป็นตัวชี้วัดในการรั่วไหลของก๊าซ เพราะว่าก๊าซน้ำตาจะถูกดูดซึมโดยสินค้าที่รมในปริมาณสูง ฉะนั้นเมื่อเราได้รับรู้จากการรั่วไหลของก๊าซน้ำตา หมายความว่าเกิดการรั่วไหลของก๊าซ ในปริมาณมากจนอาจเกิดอันตรายแก่ร่างกายได้

หากได้รับพิษจากเมทิลโบรไมด์ อาการที่เกิดในระยะสั้นได้แก่ ปวดศีรษะ วิงเวียน คลื่นไส้ อาเจียน ตาพร่า ลิ้นพันกันและชัก ถ้าได้รับความเข้มข้นสูงอาจไม่ได้สติและตายได้ อาการที่เกิดขึ้นในระยะยาวจะทำลายระบบประสาทส่วนกลางทำให้ตาพร่า ลิ้นพันกัน แขน ขาชา สั่น และไม่ได้สติ อาการได้รับพิษอาจหยุดภายใน 2 - 3 วันหรือหลายเดือนจากที่ไม่ได้รับสาร โดยปกติร่างกายสามารถฟื้นคืนสภาพได้

เทคโนโลยีทดแทนสารทำลายชั้นบรรยากาศโอโซน