JPH108281A - 電解槽 - Google Patents
電解槽Info
- Publication number
- JPH108281A JPH108281A JP8153912A JP15391296A JPH108281A JP H108281 A JPH108281 A JP H108281A JP 8153912 A JP8153912 A JP 8153912A JP 15391296 A JP15391296 A JP 15391296A JP H108281 A JPH108281 A JP H108281A
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- Japan
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- platinum
- iridium
- water
- electrolytic cell
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- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 チタンを基材とした電極を用い、水を電解分
解して強酸性水と強アルカリ水を得る電解槽において、
毒性のあるオゾンの発生を完全に抑え、かつ、強酸性水
の殺菌力が充分保持される電解槽を提供する。 【解決手段】 電極の基材となるチタン１０の表面に、
白金めっき層１１とイリジュームめっき層１２の二重層
（図Ａ）、または、白金とイリジュームの複合めっき層
１３（図Ｂ）が設けられている。
解して強酸性水と強アルカリ水を得る電解槽において、
毒性のあるオゾンの発生を完全に抑え、かつ、強酸性水
の殺菌力が充分保持される電解槽を提供する。 【解決手段】 電極の基材となるチタン１０の表面に、
白金めっき層１１とイリジュームめっき層１２の二重層
（図Ａ）、または、白金とイリジュームの複合めっき層
１３（図Ｂ）が設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水の電解槽に関し、
特に、チタンを基礎とする電極構造に関する。
特に、チタンを基礎とする電極構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、医療、食品等の分野において、殺
菌、除菌、洗浄、漂白、脱臭等の目的のため、機能水の
利用技術が注目されはじめている。この機能水は水の電
気分解により生成されるが、微量の食塩を添加した水を
電気分解する際、電極自体の溶解を防止するため、従来
は、チタン基材の表面に白金をめっき等により鍍金した
電極が用いられていた。
菌、除菌、洗浄、漂白、脱臭等の目的のため、機能水の
利用技術が注目されはじめている。この機能水は水の電
気分解により生成されるが、微量の食塩を添加した水を
電気分解する際、電極自体の溶解を防止するため、従来
は、チタン基材の表面に白金をめっき等により鍍金した
電極が用いられていた。
【０００３】しかし、この従来技術によると、電極の溶
解は抑止されるものの、食塩水の電気分解によって陽極
に毒性の強いオゾンが発生するという重大な欠点があっ
た。また、陽極に生成される強酸性水の殺菌保持力が充
分でないという欠点があった。
解は抑止されるものの、食塩水の電気分解によって陽極
に毒性の強いオゾンが発生するという重大な欠点があっ
た。また、陽極に生成される強酸性水の殺菌保持力が充
分でないという欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明はいかな
る設置環境においても毒性の強いオゾンの発生が抑えら
れて安全に使用することができ、殺菌保持力が強い電解
槽の提供を解決課題とする。
る設置環境においても毒性の強いオゾンの発生が抑えら
れて安全に使用することができ、殺菌保持力が強い電解
槽の提供を解決課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
の本発明の電解槽は、水を電気分解する電極の構造が、
基材となるチタンの表面に、白金めっき層とイリジュー
ムめっき層の二重層、または、白金とイリジュームの複
合めっき層が設けられていることを特徴としている。イ
リジュームは、これに均等な貴金属に置き換えて実施す
ることができる。イリジューム（Ｉｒ）に均等な貴金属
とは、パラジウム（Ｐｂ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニ
ウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）をいう。
の本発明の電解槽は、水を電気分解する電極の構造が、
基材となるチタンの表面に、白金めっき層とイリジュー
ムめっき層の二重層、または、白金とイリジュームの複
合めっき層が設けられていることを特徴としている。イ
リジュームは、これに均等な貴金属に置き換えて実施す
ることができる。イリジューム（Ｉｒ）に均等な貴金属
とは、パラジウム（Ｐｂ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニ
ウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）をいう。
【０００６】
【作用】一般に、白金は触媒として使用されることが多
く、水の電気分解の電極構造として従来例のように白金
めっきのみを施した場合は、白金の触媒的な作用により
毒性の強いオゾンが発生するものと思われる。本発明に
おいては、白金の表面をイリジューム等の貴金属で被う
ことにより白金の触媒作用を抑え、オゾンの発生を無く
している。
く、水の電気分解の電極構造として従来例のように白金
めっきのみを施した場合は、白金の触媒的な作用により
毒性の強いオゾンが発生するものと思われる。本発明に
おいては、白金の表面をイリジューム等の貴金属で被う
ことにより白金の触媒作用を抑え、オゾンの発生を無く
している。
【０００７】また、陽極から生成される強酸性水は、イ
リジューム等の触媒作用により次亜塩素酸が多く含ま
れ、これは殺菌力が強く無害である。この次亜塩素酸
(Ｈocl)は食塩水中のＮacl(食塩) が電気分解されてＣl
2ガスになり、このＣl2がＨ2O（水）と反応して生成さ
れる。
リジューム等の触媒作用により次亜塩素酸が多く含ま
れ、これは殺菌力が強く無害である。この次亜塩素酸
(Ｈocl)は食塩水中のＮacl(食塩) が電気分解されてＣl
2ガスになり、このＣl2がＨ2O（水）と反応して生成さ
れる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１に本発明が適用される電解槽
の一例の縦断面図を示す。相対向する陽電極１と陰電極
２の中間に隔膜３が張設されて陽極域４と陰極域５に区
分され、槽の下に、電気分解すべき弱食塩水を陽極域４
と陰極域５の双方に供給するための供給管６が設けら
れ、陽極域４の上には電気分解により生じた酸性水を取
り出す酸性水取出管７が設けられ、陰極域５の上には電
気分解により生じたアルカリ水を取り出すアルカリ水取
出管８が設けられている。
の一例の縦断面図を示す。相対向する陽電極１と陰電極
２の中間に隔膜３が張設されて陽極域４と陰極域５に区
分され、槽の下に、電気分解すべき弱食塩水を陽極域４
と陰極域５の双方に供給するための供給管６が設けら
れ、陽極域４の上には電気分解により生じた酸性水を取
り出す酸性水取出管７が設けられ、陰極域５の上には電
気分解により生じたアルカリ水を取り出すアルカリ水取
出管８が設けられている。
【０００９】実施例の数値例を示せば、電極板の大きさ
２０ｃｍ×１４ｃｍ、電極間距離６ｍｍ、電極間に印加
した電圧１２ボルト、供給管から供給した弱食塩水の塩
分濃度０．０７％、その流量１分間当り２リットルであ
った。
２０ｃｍ×１４ｃｍ、電極間距離６ｍｍ、電極間に印加
した電圧１２ボルト、供給管から供給した弱食塩水の塩
分濃度０．０７％、その流量１分間当り２リットルであ
った。
【００１０】図２に電極１，２の電極構造の模式図を示
す。図（Ａ）に示す実施例は、基材となるチタン１０の
表面に白金めっき層１１が設けられ、さらにその表面に
イリジュームめっき層１２が設けられたものである。白
金めっき層１１の厚さは約０．５μｍ、イリジユームめ
っき層１２の厚さは０．１μｍ以上、好ましくは０．５
μｍ以上、更に好ましくは１．０μｍ以上がよい。
す。図（Ａ）に示す実施例は、基材となるチタン１０の
表面に白金めっき層１１が設けられ、さらにその表面に
イリジュームめっき層１２が設けられたものである。白
金めっき層１１の厚さは約０．５μｍ、イリジユームめ
っき層１２の厚さは０．１μｍ以上、好ましくは０．５
μｍ以上、更に好ましくは１．０μｍ以上がよい。
【００１１】めっき層１２の材料は、イリジューム（Ｉ
ｒ）に代えてパラジウム（Ｐｂ）、ロジウム（Ｒｈ）、
ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）を用いること
ができる。
ｒ）に代えてパラジウム（Ｐｂ）、ロジウム（Ｒｈ）、
ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）を用いること
ができる。
【００１２】図（Ｂ）に示す実施例は、基材となるチタ
ン１０の表面に白金とイリジュームの複合めっき層１３
が設けられたものである。複合めっき層１３の厚みは
０．１μｍ以上、好ましくは０．５μｍ以上、更に好ま
しくは１．０μｍ以上がよい。また、イリジューム（Ｉ
ｒ）を、パラジウム（Ｐｂ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテ
ニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）に置換した複合め
っき層により実施することができる。
ン１０の表面に白金とイリジュームの複合めっき層１３
が設けられたものである。複合めっき層１３の厚みは
０．１μｍ以上、好ましくは０．５μｍ以上、更に好ま
しくは１．０μｍ以上がよい。また、イリジューム（Ｉ
ｒ）を、パラジウム（Ｐｂ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテ
ニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）に置換した複合め
っき層により実施することができる。
【００１３】
【実施例】実施例１．厚さ１ｍｍのチタンを基材とし、
厚さ０．５μｍの白金めっき層１１、厚さ０．５μｍの
イリジュームめっき層１２の２層めっき構造の電極を使
用し、食塩添加濃度０．０７％の食塩水を流量２．０ｌ
／分で電解槽に供給し、電極間電圧１２Ｖの条件で電気
分解を行った。電気分解中の電流９Ａ、陽極における酸
性水生成量１．０ｌ／分、陰極におけるアルカリ水生成
量１．０ｌ／分であった。また、酸性水ＲＨ値、酸性水
ＯＲＰ値（酸化還元電位）、オゾンガス濃度、残留塩素
濃度、酸性水中オゾン濃度はそれぞれ表１に記載の通り
であった。
厚さ０．５μｍの白金めっき層１１、厚さ０．５μｍの
イリジュームめっき層１２の２層めっき構造の電極を使
用し、食塩添加濃度０．０７％の食塩水を流量２．０ｌ
／分で電解槽に供給し、電極間電圧１２Ｖの条件で電気
分解を行った。電気分解中の電流９Ａ、陽極における酸
性水生成量１．０ｌ／分、陰極におけるアルカリ水生成
量１．０ｌ／分であった。また、酸性水ＲＨ値、酸性水
ＯＲＰ値（酸化還元電位）、オゾンガス濃度、残留塩素
濃度、酸性水中オゾン濃度はそれぞれ表１に記載の通り
であった。
【００１４】なお、オゾンガス濃度は、電解槽の陽極側
より排出されるガス成分中に含まれているオゾンガス濃
度であって、荏原実業株式会社製、気相オゾン濃度測定
器ＥＧ−２００１Ｒを用いて測定した。この測定器の最
大スケールは２００ｐｐｍである。また、酸性水中オゾ
ン濃度は、電解槽の陽極側より得られた酸性水中に含ま
れる液相オゾン濃度であって、オキトロニクス社製、液
相オゾン濃度測定器ＭodelＯＺＭ−７０００Ｌを用いて
測定した。
より排出されるガス成分中に含まれているオゾンガス濃
度であって、荏原実業株式会社製、気相オゾン濃度測定
器ＥＧ−２００１Ｒを用いて測定した。この測定器の最
大スケールは２００ｐｐｍである。また、酸性水中オゾ
ン濃度は、電解槽の陽極側より得られた酸性水中に含ま
れる液相オゾン濃度であって、オキトロニクス社製、液
相オゾン濃度測定器ＭodelＯＺＭ−７０００Ｌを用いて
測定した。
【００１５】
【表１】
【００１６】実施例２．厚さ１ｍｍのチタンを基材と
し、白金・イリジューム（重量比１：１）厚さ１μｍの
複合めっき層１３の電極を使用し、食塩添加濃度０．０
７％の食塩水を用い、実施例１と同一設定条件で電気分
解を行った。その実測値は同一測定器を用いて表１の通
りであった。
し、白金・イリジューム（重量比１：１）厚さ１μｍの
複合めっき層１３の電極を使用し、食塩添加濃度０．０
７％の食塩水を用い、実施例１と同一設定条件で電気分
解を行った。その実測値は同一測定器を用いて表１の通
りであった。
【００１７】
【発明の効果】表１に上記した本発明実施例１，２と比
較例として従来例１，２の試験データの一覧表を示す。
この従来例１，２はいずれも厚さ１ｍｍのチタンを基材
とし、厚さ１μｍの白金のみのめっき層を設けた電極を
用いたものである。従来例２は本発明実施例と同じ０．
０７％の食塩水を用い本発明実施例と同一設定条件、同
一測定条件で試験された。また、従来例１は食塩無添加
の水を用い、そのため、電極間印加電圧を３０Ｖに増大
した。それでも、電解分解中の電流は４Ａと少なく、酸
性水生成量０．３ｌ／分、アルカリ水生成量１．７ｌ／
分であった。
較例として従来例１，２の試験データの一覧表を示す。
この従来例１，２はいずれも厚さ１ｍｍのチタンを基材
とし、厚さ１μｍの白金のみのめっき層を設けた電極を
用いたものである。従来例２は本発明実施例と同じ０．
０７％の食塩水を用い本発明実施例と同一設定条件、同
一測定条件で試験された。また、従来例１は食塩無添加
の水を用い、そのため、電極間印加電圧を３０Ｖに増大
した。それでも、電解分解中の電流は４Ａと少なく、酸
性水生成量０．３ｌ／分、アルカリ水生成量１．７ｌ／
分であった。
【００１８】この試験データによれば、陽極側より排出
されるオゾンガス濃度について、本発明実施例と同一条
件の従来例２の測定値が２００ｐｐｍ以上と測定可能範
囲を超えていたのに対し、本発明実施例においては０．
７ｐｐｍ、０．５ｐｐｍと、１／３００ないし１／４０
０に激減していることが認められる。また、酸性水取出
管７に取り出される酸性水の水中オゾン濃度について、
従来例では０．７２３ｍｇ／Ｌのオゾンが検出されてい
たのに対し、本発明実施例によれば、実施例１，２とも
に０ｍｇ／Ｌであってオゾンが全く検出されなかった。
されるオゾンガス濃度について、本発明実施例と同一条
件の従来例２の測定値が２００ｐｐｍ以上と測定可能範
囲を超えていたのに対し、本発明実施例においては０．
７ｐｐｍ、０．５ｐｐｍと、１／３００ないし１／４０
０に激減していることが認められる。また、酸性水取出
管７に取り出される酸性水の水中オゾン濃度について、
従来例では０．７２３ｍｇ／Ｌのオゾンが検出されてい
たのに対し、本発明実施例によれば、実施例１，２とも
に０ｍｇ／Ｌであってオゾンが全く検出されなかった。
【００１９】次に、本発明により得られる強酸性水の殺
菌力評価の重要な指標とされる酸化還元電位の保持力に
ついて試験を行った。表１によれば従来例の測定値１１
９３ｍＶ，１１６５ｍＶに対し本発明実施例１１７１ｍ
Ｖ，１１７０ｍＶと有意差は認められなかった。しか
し、アミノ酸を多く含む有機物、醤油を生成させた強酸
性水中に添加したときの酸化還元電位の変化を測定した
ところ、図３に示すデータが得られた。このデータによ
れば、有機物の添加量の増加に対し酸化還元電位（ｍ
Ｖ）の単調な減小が認められた。そこで、殺菌限界値と
考えられる酸化還元電位１０５０ｍＶまで低下する有機
物の添付量を対比すると、従来例１が１００ｐｐｍ、従
来例２が２１５ｐｐｍであるのに対し実施例１では４２
０ｐｐｍまで伸長し、殺菌力保持能力の格段に強いこと
が実証された。
菌力評価の重要な指標とされる酸化還元電位の保持力に
ついて試験を行った。表１によれば従来例の測定値１１
９３ｍＶ，１１６５ｍＶに対し本発明実施例１１７１ｍ
Ｖ，１１７０ｍＶと有意差は認められなかった。しか
し、アミノ酸を多く含む有機物、醤油を生成させた強酸
性水中に添加したときの酸化還元電位の変化を測定した
ところ、図３に示すデータが得られた。このデータによ
れば、有機物の添加量の増加に対し酸化還元電位（ｍ
Ｖ）の単調な減小が認められた。そこで、殺菌限界値と
考えられる酸化還元電位１０５０ｍＶまで低下する有機
物の添付量を対比すると、従来例１が１００ｐｐｍ、従
来例２が２１５ｐｐｍであるのに対し実施例１では４２
０ｐｐｍまで伸長し、殺菌力保持能力の格段に強いこと
が実証された。
【００２０】上記した各試験データからも明らかなよう
に、本発明によれば、毒性の強いオゾンの発生をほぼ完
全に抑えて安全性が飛躍的に向上し、しかも、強い殺菌
力の持続性にすぐれ、医療、食品分野における殺菌、除
菌、洗浄、漂白、脱臭などの用途に有用な機能水が低コ
ストで得られる。
に、本発明によれば、毒性の強いオゾンの発生をほぼ完
全に抑えて安全性が飛躍的に向上し、しかも、強い殺菌
力の持続性にすぐれ、医療、食品分野における殺菌、除
菌、洗浄、漂白、脱臭などの用途に有用な機能水が低コ
ストで得られる。
【図１】は、本発明が適用される電解槽を示す縦断面図
である。
である。
【図２】は、本発明実施例の電極構造を模式的に示す図
である。
である。
【図３】は、本発明の効果の説明図である。
１０・・・・チタン（基材） １１・・・・白金めっき層 １２・・・・イリジュームめっき層 １３・・・・複合めっき層
Claims (2)
- 【請求項１】 水を電気分解する電極構造が、基材とな
るチタンの表面に白金めっきが施され、その表面にイリ
ジュームまたはそれと均等な貴金属めっきが施されてい
ることを特徴とする電解槽。 - 【請求項２】 水を電気分解する電極構造が、基材とな
るチタンの表面に、白金とイリジュームまたはそれと均
等な貴金属との複合めっきが施されていることを特徴と
する電解槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8153912A JPH108281A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 電解槽 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8153912A JPH108281A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 電解槽 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH108281A true JPH108281A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15572827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8153912A Pending JPH108281A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 電解槽 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH108281A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100375934B1 (ko) * | 2000-06-29 | 2003-03-10 | 주식회사 지인테크놀로지 | 수중 미생물 살균용 전극 |
| CN102666932A (zh) * | 2009-12-25 | 2012-09-12 | 旭化成化学株式会社 | 阴极、碱金属氯化物的电解用电解槽和阴极的制造方法 |
-
1996
- 1996-06-14 JP JP8153912A patent/JPH108281A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100375934B1 (ko) * | 2000-06-29 | 2003-03-10 | 주식회사 지인테크놀로지 | 수중 미생물 살균용 전극 |
| CN102666932A (zh) * | 2009-12-25 | 2012-09-12 | 旭化成化学株式会社 | 阴极、碱金属氯化物的电解用电解槽和阴极的制造方法 |
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