Hypochlorous Acid คืออะไร? วัดได้อย่างไรว่ามีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อโรค

Hypochlorous Acid (HOCl) คืออะไร

คือกรดชนิดหนึ่ง ที่ร่างกายมนุษย์สามารถสร้างเองได้ โดยเม็ดเลือดขาวของเรานั้น จะผลิตกรดไฮโปคลอรัสขึ้นมา เพื่อใช้ในการฆ่าเชื้อโรค ทำให้การใช้น้ำ Hypochlorous Acid ในการฆ่าเชื้อโรค มีความปลอดภัยสูง เพราะไม่ได้เป็นสารเคมีอันตราย และไม่ทำให้เกิดการแพ้ หรือการระคายเคือง

ฟังดูดี มีหลักการมาก แล้วทำไมเราถึงไม่ค่อยได้ยินว่ามีคนใช้ Hypochlorous Acid ในการฆ่าเชื้อโรค และทำไมแอลกอฮอล์ 70% จึงเป็นที่นิยมมากกว่า

การใช้ Hypochlorous Acid นั้น ยังมีข้อจำกัดอยู่มาก ทั้งเรื่องของมาตรฐานของอุปกรณ์ที่ผลิต กระบวนการผลิต Hypochlorous Acid และด้วยอายุการเก็บรักษาที่สั้นมาก ในบทความนี้ เราจะมาพูดถึงรายละเอียดทั้งหมดค่ะ

กระบวนการผลิต Hypochlorous Acid (HOCl)

การผลิต HOCl นั้น สามารถทำได้ 2 วิธี คือ

1. เจือจางสารละลายประเภท  โซเดียมไฮโปคลอไรท์ (Sodium hypochlorite) หรือ NaOCl

เมื่อเราละลายโซเดียมไฮโปคลอไรท์ หรือที่บ้านเราเรียกว่า ‘ไฮเตอร์’  กับ น้ำ จะเกิด HOCl ขึ้น ตามสมการทางด้านล่าง

NaOCl + H2O → HOCl + NaOH-

HOCl นี้ จะประกอบด้วย HCl คือ กรดไฮโดรคลอริก และ ออกซิเจน ซึ่ง อะตอมของออกซิเจน จะเป็นตัว Oxidant (ตัวฆ่าเชื้อโรค) ที่มีประสิทธิภาพสูงมาก

อย่างไรก็ตามการผลิต HOCl แบบนี้ จะไม่ค่อยได้รับการยอมรับว่าปลอดภัยมากนัก เนื่องจากเป็นการเจือจางสารเคมี อาจก่อให้เกิดการระคายเคืองหากใช้โดยตรงกับผิวหนัง

2. ผลิต Hypochlorous Acid โดยกระบวนการ Electrolysis

การผลิต HOCl ด้วยการ Electrolysis นี้ จะมีความปลอดภัยกับผู้ใช้ที่สูงมาก เนื่องจากจะใช้เกลือ หรือ Sodium Chlorine (Nacl) เป็นสารตั้งต้นเท่านั้น จึงไม่ทำให้เกิดการระคายเคืองที่ผิวหนัง และสามารถผลิตได้ในจำนวนมาก

กระบวนการ Electrolysis ของน้ำและน้ำเกลือ จะเกิดขึ้นดังภาพนี้

ที่ขั้วบวก เราจะได้น้ำที่เรียกว่า Acidic Electrolyzed Water (AEW) ในงานวิจัยบางงานอาจะเรียกน้ำตัวนี้ว่า Electrolyzed Oxidized Water (EOW) ซึ่งก็คือ น้ำที่ได้จากการ Electrolysis ที่ขั้วบวกนั่นเอง

คุณสมบัติของน้ำ AEW คือ มีประสิทธิภาพในการ Oxidation สูง ทำให้สามารถฆ่าเชื้อโรค เชื้อแบคทีเรียได้ สามารถวัดค่า ORP ได้ > +1000mV และมีส่วนประกอบของ Hypochlorous acid ซึ่ง HOCl นี้แหละจะมีความสามารถในการ Oxidation ที่สูงมาก

ตามคำอธิบายคือ

HOCl (hypochlorous acid)
The ions are H+, O2- and Cl+.
Chlorine attains a +1 oxidation state because Oxygen is more electronegative (so Oxygen will continue to have an oxidation state of +2).

HOCl is the answer because the chlorine in the acid reduces (gains electrons) to form Chlorine (0).
So, this is the oxizising agent because it has helped in oxidizing Cl-.

การวัดค่าความมีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อโรคของน้ำ AEW หรือ HOCl

การวัดสัดส่วนว่า ในสารละลาย มี HOCl อยู่เท่าไหร่ เราจะไม่สามารถวัดเฉพาะ HOCl ได้

น้ำ Strong Acidic Electrolyzed Water ที่ออกมาเราจะไม่ได้วัดความเข้มข้นของ HOCl โดยตรง แต่จะวัดค่าที่เรียกว่า Residual Chlorine Concentration (หรืออีกชื่อหนึ่งคือ Free Chlorine) โดยสามารถวัดค่า Residual Chlorine Concentration นี้อยู่ที่ประมาณ 16 ppm

Free Chlorine นี้ จะมีสารประกอบคอรีนอยู่รวมกัน ได้แก่ Cl2, HOCl, และ OCl-

ค่า pH ของสารละลาย Electrolyzed Water จะเป็นตัวบอกว่า มีสัดส่วนของ Cl2, HOCl, OCl- อยู่มากน้อยเท่าไหร่ ตามตารางนี้ค่ะ

เราจะเห็นได้ว่า ช่วงที่สารละลายเป็นกรดตั้งแต่ pH 2.5 ไปจนถึง 6.5 จะเป็นช่วงของ pH ที่มี HOCl ละลายปะปนอยู่มากที่สุด

หากเราต้องการวัดความสามารถในการฆ่าเชื้อโรคของน้ำ AEW นี้ เราจะไม่ได้วัดค่า ppm ของคลอรีน ว่า ppm มากฆ่าเชื้อโรคได้มาก ppm น้อย ฆ่าเชื้อโรคได้น้อย แต่ที่เราวัดได้คือ ค่า ORP คือ ค่าความสามารถในการ Oxidation ยิ่งมากยิ่งดี ถ้าเกิน 900mV ขึ้นไป จะถือว่าฆ่าเชื้อโรคได้มีประสิทธิภาพมาก และยิ่งมีค่า ppm ของคลอรีนน้อย นั่นหมายความว่าสามารถใช้ได้อย่างปลอดภัยต่อผิวหนังมากขึ้น

ข้อกำหนดการใช้ Acidic Electrolyzed Water ให้ปลอดภัย และใช้กับอุตสาหกรรมอาหารได้

ในเวปไซต์ www.jewa.org เป็นเวปขององค์กร Japan Electrolysis Water Association ได้ประกาศไว้อย่างชัดเจนว่า

ความเข้มข้นของ HOCl ที่สามารถนำมาใช้ได้อย่างปลอดภัยกับอุตสาหกรรมอาหาร (Sterilizing as food additive) จะต้องมีความเข้มข้นแค่ 10-80 ppm เท่านั้น

คำเตือน ส่วนสารละลายอื่นๆ ที่กล่าวว่าเป็น HOCl solution แต่มีความเข้มข้นมากถึง 200 ppm ไม่ใช่ Hypochlorous acid ที่ควรนำมาใช้และอาจไม่ใช่ HOCl ที่ถูกต้อง

ข้อควรระวังในการใช้ HOCl

ฟังดูแล้ว การใช้ HOCl เป็นสารที่ปลอดภัยมาก แต่ว่า จริงๆแล้ว การใช้ HOCl ก็มีข้อจำกัด และมีข้อควรระวังอยู่มาก เช่น

• ระวังผลิตภัณฑ์ HOCl ที่บรรจุขวด : เนื่องจากอายุการใช้งานของ HOCl นั้นมีไม่นาน HOC l มี Shelf-life ที่สั้นมาก โดยปกติแล้ว หากผลิต HOCl ออกมาจากเครื่อง Electrolysis ใหม่ๆ จะมีอายุอยู่ในภาชนะแบบปิดสนิทได้ไม่เกิน 2 เดือน หรือถ้าให้มีประสิทธิภาพสูงสุด ก็ไม่ควรเก็บไว้นานเกิน 1 เดือน และเมื่อเปิดภาชนะแล้ว ควรต้องใช้ให้หมดภายใน 2 อาทิตย์
• กระบวนการผลิต HOCl ก็เป็นสิ่งสำคัญ เราควรจะต้องรู้ที่มาของ HOCl นั้นว่า ผลิตจากเครื่องมือประเภทใด หรือ ผลิตมาจากการทำละลายโซเดียมไฮโปคอไรท์ (ไฮเตอร์) น้ำ HOCl ที่ปลอดภัย ควรมาจากการ Electrolysis ของน้ำเกลือ
• ค่า ORP สำคัญมาก หากจำเป็นต้องใช้ HOCl อยู่เสมอ ให้หาเครื่องวัดค่า ORP ที่มีประสิทธิภาพ (เครื่องวัดค่า ORP ราคา 2-3,000 บาท มักใช้การไม่ได้จริง อย่าได้ลองซื้อมาใช้) ควรวัดค่า ORP ให้ได้มากกว่า 900mV ขึ้นไป ( +750mV ถือว่าพอใช้ได้)
• On-Site HOCl เป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่ดี มีผู้ผลิตบางรายในต่างประเทศรับผลิต HOCl ให้คุณถึงที่ และจะวัดค่า ORP ไว้ให้หลังการผลิต
• อย่าสับสนกับคำว่า ppm ยิ่งมาก ยิ่งดี การใช้ HOCl จากเครื่อง Electrolysis ให้ดูที่ค่า ORP เป็นหลัก ppm ของน้ำ HOCl ที่ดี ไม่ควรเกิน 80 ppm
• เครื่องผลิตน้ำ HOCl ระบบ Electrolysis หากไม่มีประสิทธิภาพที่ดีพอ อายุการใช้งานจะสั้น เนื่องจากน้ำเกลืออาจทำให้ระบบต่างๆ รวมถึงแผ่นเพลต เสียหายได้ง่าย

เครื่อง Electrolysis ที่ดี มีมาตรฐาน สามารถดูได้จากสิ่งเหล่านี้

• ผลิตจากประเทศใด
• มีองค์กรใดคอยตรวจสอบมาตรฐาน และออกใบรับรองให้บ้าง
• อายุของบริษัทก็เป็นส่วนสำคัญ ยิ่งบริษัทก่อตั้งมานาน ความน่าเชื่อถือของเครื่องจะมีมากขึ้น
• มีศูนย์บริการในไทยหรือไม่ หากเครื่องมีปัญหาส่งเคลมที่ใด
• การรับประกัน ควรมากกว่า 1-2 ปีขึ้นไป
• มีผล Lab การทดสอบการฆ่าเชื้อโรคได้จริง
• มีงานวิจัยต่างๆรองรับ
• แผ่นเพลตผลิตจากวัสดุใด ใช้กำลังไฟเท่าไหร่
• ความยากง่ายของการใช้งาน
• กำลังการผลิต
• การบริการหลังการขาย
• นอกจากผลิตน้ำฆ่าเชื้อโรคได้แล้ว หากสามารถผลิตน้ำดื่มได้ด้วย จะเป็นอีกสิ่งหนึ่งที่การันตีได้ว่า แผ่นเพลตแข็งแรง ไม่มีการกัดกร่อนสึกหรอของแผ่นเพลต

หากท่านต้องการคำปรึกษาเรื่องเครื่องผลิตน้ำ Electrolysis หรือ HOCl สามารถติดต่อเราได้ที่ 098-325-1539 หรือ LINE ID: @KangenThailand

https://www.lenntech.com/processes/disinfection/chemical/disinfectants-sodium-hypochlorite.htm

https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/hypochlorous-acid

https://www.quora.com/What-species-is-the-oxidizing-agent-in-the-equation-HOCl+H+-+Cl-%CC%84-Cl2-+H2O