～優れた除菌・脱臭効果～ |
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オゾンは分子式がO3（分子量は48）で表されるように、3個の酸素原子が化学結合したもので、酸素（O2）の同素体です。1840年にドイツの化学者C.F. Shenbein(1840)によって発見されました。彼は水の電気分解や電気火花にともなって生じる特有の“臭い”がそれまで知られていない新物質によるとして、ギリシャ語のOzein“臭う”という意味の“Ozone”と名付けました。そして、1857年にはW.V.Siemensがこの電気火花（放電）を応用したオゾン発生器を開発したことから、オゾンの工業的な応用が始まりました。
オゾンの分子構造は図のような二つの極限構造式からなる共鳴混成体で表されます。二つのO-O結合は等価で、その結合距離は12.78 nm、結合角は116.8°の折れ線型極性構造をしています。このような構造のため、オゾンの水への溶解度（0.77 g/L、20℃）は酸素の約15倍です。オゾンは常温常圧では淡いブルーの気体として存在し、沸点や融点が酸素よりも高い（沸点はO3が－112℃、O2が－183℃。融点はO3が－193℃、O2が－219℃）のも、その分子構造から合理的に説明できます。
しかし、なんといっても、オゾンの最大の特徴は酸化力が強いことです。
酸化力の目安である標準酸化還元電位（E0）が最も高いのはフッ素（F2、2.87 V）ですが、オゾンのE0は2.07Vと、フッ素に次いで高く、塩素（Cl2）の1.36Vを大きく上回っています。
この強い酸化力のゆえに、オゾンはほとんどの有機化合物を酸化分解することができますし、細菌やウイルスをも分解して、抗菌、抗ウイルス作用を発揮します。このような利点を生かして、オゾンは殺菌消毒薬として、あるいは脱臭や脱色などに広く利用されています。
ただし、オゾンは水中では数秒から数十分、空気中でも数時間で分解して酸素にもどる不安定な物質であります。オゾン反応物質（有機物）が多い場合は、上記の時間よりも早く反応で消費されるし、清浄度の高い空間ではこれよりも長くオゾンで留まることもあります。
そのため、オゾン発生器を用いてオンサイトで製造してオゾンを使用するのが一般的です。
参考：日本医療・環境オゾン研究会、環境分野におけるオゾン利用の実際、医療オゾン研究、増刊3号（2007）
参考：日本医療・環境オゾン研究会、環境分野におけるオゾン利用の実際、医療オゾン研究、増刊3号（2007）
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人体への消毒効果の観点から、既に眼科においては、眼球の消毒用に４mg/L（ppm）程度のオゾン水が臨床的に使用されています。また、歯科においても口腔内の消毒にオゾン水が利用され、止血、歯周病予防に効果をあげています。さらに、外科において、痔の手術後に患部をオゾン水で洗浄することで、痛みの緩和や消毒効果の向上による治癒時間短縮などが報告されています。
いずれも、専門医の臨床段階ですが、今後の臨床における利用が期待されます。 インフルエンザの予防として、オゾン水による手洗いとうがいを励行することが大切です。一般的に、ウイルスのオゾン耐性は、芽胞菌と栄養細菌の中間にあるといわれていましたが、最近、栄養細菌が殺菌可能な低濃度オゾン水を用いてノロウイルスを不活性化することができるという報告があります。
一家に一台オゾン水が設置されるような時代が、直ぐそこにあるかもしれません。
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オゾンには、オゾンガスとしての利用とオゾン水としての利用があります。以下に示すように、オゾンはいろいろな分野で利用されていますが、優れた酸化力を有し、環境にも優しいオゾンには、まだまだ多くの利用法があるように思われます。以下に利用業種ならびに利用分野別にオゾンの利用の一部を示します。
①水処理工業：
上水処理（異臭味除去）、 下水処理（難分解性物質分解、脱色）、 し尿処理（分解、脱色、脱臭、消毒）、 工場排水処理（分解、脱色、脱臭）、最終処場浸出水処理（難分解性物質分解、脱色、脱臭）、 汚泥処理（余剰汚泥の減量化）（オゾンガス利用）
②食品産業：
食品製造工程（食品添加物としてオゾンガスおよびオゾン水利用；殺菌、消毒）、 食品工場 環境のオゾンガスによる清浄化（落下細菌の低減化、工場内消毒）、 製品や食品のオゾンガ ス処理（バナナ、リンゴ、オレンジ、イチゴ、ジャガイモ、大豆、卵、チーズなどの鮮度保 持、貯蔵期間の延長）、 食材、食品容器のオゾン水洗浄（付着菌の殺菌）
③農業：
農業排水処理、野菜の害虫駆除、水耕栽培の養液消毒、土壌改良（雑菌除去）（オゾンガスおよび オゾン水利用）
④畜産工業：
豚舎･鶏舎排水処理やと場排水（オゾンガスによる難分解性物質分解、脱臭、脱色）、 豚舎消毒･洗浄（オゾン水利用）
⑤水産工業：
養殖池浄化（魚養殖用水、牡蠣養殖など）（オゾンガス利用）
⑥商業施設：
水族館（海水処理、水浄化）、 遊泳用プール（水浄化）（オゾンガス利用）
⑦食堂・レストラン：
厨房の消毒、 食器洗浄、 カット野菜洗浄･消毒（オゾン水利用）
⑧医療施設：
医療施設の殺菌・消毒（オゾンガスによる施設の殺菌、オゾン水による手指洗浄）
⑨脱臭利用：
病院・介護施設の汚物室、ホテル室内のタバコ、体臭、化粧品臭、マンションゴミ置き場、ゴミ処理場や分別場、 飲食店、食品工場の調理排気（フライヤーなど油分の多い臭気、ガーリック、カレー臭など悪臭防止対策）、駅などの公衆トイレ、トラック荷台内の輸送物残臭除去、等（オゾンガス利用）
⑩環境利用：
環境用水の浄化（親水、修景、自然観賞用水浄化）（オゾンガス利用）
⑪その他：
スカム対策（スカム発生抑制）、 油脂分解（グリストラップ内の油脂分解）、 バラスト水処理（バラスト水中の細菌類を死滅）、 風呂水浄化、無菌製剤製造工場内の無菌処理（ホルムアルデヒド代替）（オゾンガス利用）