オゾンの濃度と消臭効果の関係

オゾンは色々なニオイの元になる臭気のある分子と化合してニオイの無い物質に変化させたり、有機物を腐敗させて嫌なニオイを出す原因となる細菌やバクテリアを死滅させたりする能力を持っていますがそのオゾンには効果の目安になるオゾンの濃さの基準となる単位があります。

オゾンの濃度の単位ppm

オゾンの濃さ、つまり一般的なオゾンの濃度はppm(ピーピーエム)と言う単位で表します。
このppmと言うのは100万分の1を表します。
気体中の気体については体積比で表すので、100万ccの空気中に1ccのオゾンがある状態ががオゾンの濃度1ppmになります。
100万ccではピンとこないので、単位を変えると1,000,000cc=1,000L(リットル)=1㎥(立法メートル)になり、気体の1ppmは1㎥の中に1cc(1mmlミリリットル)。
オゾンのモル質量47.998g mol−1を大雑把に50に丸めて計算すると、オゾン1グラムが50㎥(立法メートル)の空間にある状態が1ppmとなり、0.1ppmならばオゾン1グラムが500㎥(立法メートル)の空間にある状態となります。

人間に安全な低濃度オゾン

オゾンはおおよそ0.1ppmを境にしてそれより下の値のものを人間に安全な低濃度オゾンと呼んでいます。
この低濃度オゾンにもいくつかの種類があり、0.03ppm程度までが自然界にある通常濃度のオゾンです。
そして、オゾンが多いとされる日差しの強い海岸などで0.04ppmから0.06ppmであり、高地で日差しの強い森林では0.05から0.1ppmという高い濃度のオゾンが観測されることもあります。
また、自然環境の中では高濃度の0.04ppmから0.06ppmのオゾンは弱い除菌効果があり、生鮮食品などの鮮度を保つために使われるレベルです。
これより上のオゾン濃度から0.1ppmまでのオゾンの許容濃度は、日本産業衛生学会、中央労働災害防止協会のガイドラインで1日8時間を労働で許容される安全な範囲とされています。

消臭効果のある高濃度オゾン

オゾンは細菌やバクテリアを死滅させる能力がありますが、この能力は人間やペットなどの動物にも作用します。
そのため、ある程度以上の濃さのオゾンを浴びると、人間の器官や粘膜も影響を受けて甚だしい場合は呼吸困難に陥り、死んでしまうこともあります。
通常は人間に害のない低濃度オゾンに対して、人間には害があるが強烈な消臭・殺菌効果を発揮することができる高濃度オゾンと2つに区別されています。
この0.1ppm以上の濃度のオゾンは高濃度オゾンと呼ばれ消臭効果や殺菌効果を発揮します。
ちなみに、人間が嗅いだ場合、0.1ppmから0.2ppmのオゾンは多少のオゾン臭を感じます。
また、0.2ppmから0.5ppm以上のオゾンの中では2~3時間で目や気管支に刺激や異常を感じます。
これより強い1ppm以上では、個人差もありますが2時間程度で頭痛や胸の痛みを感じます。
これは殺菌効果が有害な細菌だけでなく、人間の細胞も傷つけているためです。
さらに、5ppmから10ppmでは体に痛みや麻痺症状が現れ、それ以上の15ppmから20ppmではペットなどの小動物が2時間以内に死亡しますが、カビなどの細菌だけでなくゴキブリなどの害虫も退治することができます。
それを超えた50ppm前後の濃度では人間でも1時間程度で生命が危険な状態になります。

オゾン発生器の効果は部屋の広さで全く違う

市販されている消臭・殺菌を行う業務用のオゾン発生器には必ずと言っていい程、1時間当たりのオゾン発生量がg(グラム)または、(gの千分の1である)mg(ミリグラム)で表示されています。
消臭・殺菌を行う場合、濃度が薄ければ効果が得られず、あまりに濃すぎると人間にも有害になるため、使用するときは部屋の広さと天井高から割り出した容積とオゾン発生器の能力から計算してオゾン発生量と運転時間を決める必要があります。
また、家庭用のオゾン発生機能も備えた空気清浄機が販売されていますが、オゾン発生量が記載されていないいないことも多いです。
これは、家庭用の空気清浄機などは、使われる部屋の広さも一定でなく、使用時間も決まりが無く、電源の消し忘れも考えられるので、人体やペットに害が無いようオゾン発生量はごく低く抑えられているからです。