JPH11192485A - 遊離水酸イオンの製造法 - Google Patents
遊離水酸イオンの製造法Info
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- JPH11192485A JPH11192485A JP36817197A JP36817197A JPH11192485A JP H11192485 A JPH11192485 A JP H11192485A JP 36817197 A JP36817197 A JP 36817197A JP 36817197 A JP36817197 A JP 36817197A JP H11192485 A JPH11192485 A JP H11192485A
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電解質溶液を電解した後、蒸留および/また
は逆浸透法により、安全な遊離水酸イオン水を製造する
方法を提供するのが目的である。 【解決手段】 不活性電極の陰極及び陽極を具備した電
解槽に電解質溶液を入れて前記陰極と陽極電極間に直流
印加電流を流して、前記電解質溶液を電解し、前記陰極
側に遊離水酸イオンを生成させ、次に、その電解生成液
を前記電解槽から採取して、蒸留法により蒸留するか、
あるいは、逆浸透法により精製するか、あるいは、蒸留
法と逆浸透法とを組み合わせるかのいずれかにより電解
質を除去し、遊離水酸イオンを含有した遊離水酸イオン
水を製造することを特徴とする。
は逆浸透法により、安全な遊離水酸イオン水を製造する
方法を提供するのが目的である。 【解決手段】 不活性電極の陰極及び陽極を具備した電
解槽に電解質溶液を入れて前記陰極と陽極電極間に直流
印加電流を流して、前記電解質溶液を電解し、前記陰極
側に遊離水酸イオンを生成させ、次に、その電解生成液
を前記電解槽から採取して、蒸留法により蒸留するか、
あるいは、逆浸透法により精製するか、あるいは、蒸留
法と逆浸透法とを組み合わせるかのいずれかにより電解
質を除去し、遊離水酸イオンを含有した遊離水酸イオン
水を製造することを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は陰極と陽極を具備し
た電解槽内に電解質溶液を入れ、その両極間に直流電圧
を印加し電解する電解装置を用いた遊離イオンを含有し
た電解生成液中の遊離イオンの製造法に関し、更に詳細
には陰極側に遊離水酸イオンを、陽極側に遊離水素イオ
ンを集めるようにした電解生成液中の遊離イオンの製造
法に関する。
た電解槽内に電解質溶液を入れ、その両極間に直流電圧
を印加し電解する電解装置を用いた遊離イオンを含有し
た電解生成液中の遊離イオンの製造法に関し、更に詳細
には陰極側に遊離水酸イオンを、陽極側に遊離水素イオ
ンを集めるようにした電解生成液中の遊離イオンの製造
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、水の電気分解は電解助剤として塩
化ナトリウムや塩化カリウムのような電解質を用いて行
なわれてきた。また硫酸のように実際は反応に関与しな
い支持電解質を用い水の電気分解も行なわれてきた。前
者のようにハロゲン化物を用いた場合は、十分なイオン
解離が行なわれるため、電解質は完全に電離している。
そのため電解液中では、陰イオンは陽極に、陽イオンは
陰極に拡散移動し、溶液中での電荷を帯びたイオンが移
動する役割を果たす。従って陽極では、ハロゲン元素、
例えば塩素イオンが電子を放出して塩素原子から塩素分
子になる。また水分子が陽極で電子を放出し水素イオン
と酸素分子を生成し、陰極から拡散移動してきた塩素イ
オンと反応して塩酸ができる。塩酸ができると水素イオ
ン濃度が低くなり塩素ガスは一部次亜塩素酸になる。陽
極側では塩酸と次亜塩素酸により酸性溶液となり、塩素
ガスと酸素ガスは一定分圧下において気液平衡が維持さ
れている。
化ナトリウムや塩化カリウムのような電解質を用いて行
なわれてきた。また硫酸のように実際は反応に関与しな
い支持電解質を用い水の電気分解も行なわれてきた。前
者のようにハロゲン化物を用いた場合は、十分なイオン
解離が行なわれるため、電解質は完全に電離している。
そのため電解液中では、陰イオンは陽極に、陽イオンは
陰極に拡散移動し、溶液中での電荷を帯びたイオンが移
動する役割を果たす。従って陽極では、ハロゲン元素、
例えば塩素イオンが電子を放出して塩素原子から塩素分
子になる。また水分子が陽極で電子を放出し水素イオン
と酸素分子を生成し、陰極から拡散移動してきた塩素イ
オンと反応して塩酸ができる。塩酸ができると水素イオ
ン濃度が低くなり塩素ガスは一部次亜塩素酸になる。陽
極側では塩酸と次亜塩素酸により酸性溶液となり、塩素
ガスと酸素ガスは一定分圧下において気液平衡が維持さ
れている。
【0003】一方、陰極では電解質であるアルカリ金
属、例えばナトリウムイオンと水酸イオンとで水酸化ナ
トリウムが生成され、水の電解により水素ガスが生成さ
れる。従って、陰極側では水酸化ナトリウムによりアル
カリ性を示す結果となる。以上の結果、陽極側では酸性
を示し、陰極側ではアルカリ性を示すことになる。ま
た、それら陰極と陽極の間に配置した隔膜として荷電膜
を用いた場合、例えば陽イオン交換膜の場合は、電解質
溶液中の陽イオンのみが陽極側から陰極側に移動し、陰
イオン交換膜の場合は、電解質溶液中の陰イオンのみが
陰極側から陽極側に移動する。
属、例えばナトリウムイオンと水酸イオンとで水酸化ナ
トリウムが生成され、水の電解により水素ガスが生成さ
れる。従って、陰極側では水酸化ナトリウムによりアル
カリ性を示す結果となる。以上の結果、陽極側では酸性
を示し、陰極側ではアルカリ性を示すことになる。ま
た、それら陰極と陽極の間に配置した隔膜として荷電膜
を用いた場合、例えば陽イオン交換膜の場合は、電解質
溶液中の陽イオンのみが陽極側から陰極側に移動し、陰
イオン交換膜の場合は、電解質溶液中の陰イオンのみが
陰極側から陽極側に移動する。
【0004】陰極と陽極間に直流印加電流を流して電解
し生成した電解生成液の生体への利用は既に古くから知
られており、電解質として塩化ナトリウムを用いた場
合、陽極で生成される次亜塩素酸が強力な殺菌作用を具
備しているということから消毒剤の代わりに使用されて
いる。また前記した電解において、硫酸根が存在する場
合、陽極側にヒドロキシラジカルが生成されることも既
に知られており、生体に直接使用した場合、生体の生体
防御機構になんらかの影響を与えることにより、免疫機
能を高めているという説もある。
し生成した電解生成液の生体への利用は既に古くから知
られており、電解質として塩化ナトリウムを用いた場
合、陽極で生成される次亜塩素酸が強力な殺菌作用を具
備しているということから消毒剤の代わりに使用されて
いる。また前記した電解において、硫酸根が存在する場
合、陽極側にヒドロキシラジカルが生成されることも既
に知られており、生体に直接使用した場合、生体の生体
防御機構になんらかの影響を与えることにより、免疫機
能を高めているという説もある。
【0005】一方、陰極側における利用としては、水道
水を電解し、陰極側に生成される電解水を飲用すること
で、胃腸内の異常発酵を抑制したり、胃酸の抑制をする
ことができるということで、広く利用されている。陰極
側で生成されるアルカリ性の電解水は、アルカリ金属の
水酸化物であり、特にカルシウムの場合、水酸化カルシ
ウムとして水に溶解している。また、陰極表面で、水分
子が還元され、水素ガスが生成されている。陰極側生成
電解水では水素ガスを多く含むため、水との濃度比から
酸化還元電位が低くなり、−300mVにも達すること
がある。これらの利用目的のために電解装置は水道直結
式となり、簡単な操作で陰極側と陽極側の両方から電解
生成液を採取することができる。また電解生成された液
の特性を示すために溶液の酸化還元電位と水素イオン濃
度が指標として利用されている。
水を電解し、陰極側に生成される電解水を飲用すること
で、胃腸内の異常発酵を抑制したり、胃酸の抑制をする
ことができるということで、広く利用されている。陰極
側で生成されるアルカリ性の電解水は、アルカリ金属の
水酸化物であり、特にカルシウムの場合、水酸化カルシ
ウムとして水に溶解している。また、陰極表面で、水分
子が還元され、水素ガスが生成されている。陰極側生成
電解水では水素ガスを多く含むため、水との濃度比から
酸化還元電位が低くなり、−300mVにも達すること
がある。これらの利用目的のために電解装置は水道直結
式となり、簡単な操作で陰極側と陽極側の両方から電解
生成液を採取することができる。また電解生成された液
の特性を示すために溶液の酸化還元電位と水素イオン濃
度が指標として利用されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た陰極側電解生成液ではアルカリ金属の水酸化物と水素
ガスが組成として知られており、前記したように指標と
しては酸化還元電位と水素イオン濃度が採用されてい
る。陰極側電解生成液においては還元性の指標として酸
化還元電位を用いているが、該液における酸化還元電位
はネルンストの式により水素ガスと水との濃度相関及び
水素イオン濃度により決定されており、必ずしも還元性
の指標になり得ていない。さらに水酸化物と水素ガスに
よりフリーラジカルであるスーパーオキサイドアニオン
ラジカルを消去する作用を持つスカーベンジャーにはな
り得ない。同様に陽極側電解生成液においては塩酸のよ
うな酸と酸素ガスと次亜塩素酸が組成として知られてい
るが、殺菌消毒作用としては次亜塩素酸がその役割を担
っていることは自明である。しかし、肉芽形成促進等の
現象はこれらの組成では説明がしにくく、治癒系に対す
る独立した系の存在を見いださなくてはならない。
た陰極側電解生成液ではアルカリ金属の水酸化物と水素
ガスが組成として知られており、前記したように指標と
しては酸化還元電位と水素イオン濃度が採用されてい
る。陰極側電解生成液においては還元性の指標として酸
化還元電位を用いているが、該液における酸化還元電位
はネルンストの式により水素ガスと水との濃度相関及び
水素イオン濃度により決定されており、必ずしも還元性
の指標になり得ていない。さらに水酸化物と水素ガスに
よりフリーラジカルであるスーパーオキサイドアニオン
ラジカルを消去する作用を持つスカーベンジャーにはな
り得ない。同様に陽極側電解生成液においては塩酸のよ
うな酸と酸素ガスと次亜塩素酸が組成として知られてい
るが、殺菌消毒作用としては次亜塩素酸がその役割を担
っていることは自明である。しかし、肉芽形成促進等の
現象はこれらの組成では説明がしにくく、治癒系に対す
る独立した系の存在を見いださなくてはならない。
【0007】生体内において細胞内のミトコンドリアが
酸素電子還元し、酸素の1電子還元であるスーパーオキ
サイドアニオンラジカルから4電子還元状態であるH2
Oまで連続的に反応が進行するが、その過程で水素イオ
ンや水酸イオンが消費される。これらのイオン種の内、
水酸イオンは、電子伝達系に関与しているとされてい
る。
酸素電子還元し、酸素の1電子還元であるスーパーオキ
サイドアニオンラジカルから4電子還元状態であるH2
Oまで連続的に反応が進行するが、その過程で水素イオ
ンや水酸イオンが消費される。これらのイオン種の内、
水酸イオンは、電子伝達系に関与しているとされてい
る。
【0008】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは、電解質溶液を電気分解
することにより、両極側にて遊離のイオン種、すなわち
陰極では遊離の水酸イオン、陽極では遊離の水素イオン
を生成せしめることであり、Faraday の法則を利用しア
ルカリを構成している水酸イオンと、酸を構成している
水素イオンを中和滴定またはイオンの定量により、特に
陰極側に生成される陰極電解生成液を蒸留法または逆浸
透法あるいは両方の組合せにより遊離水酸イオンを含有
させた水を提供することである。
あり、その目的とするところは、電解質溶液を電気分解
することにより、両極側にて遊離のイオン種、すなわち
陰極では遊離の水酸イオン、陽極では遊離の水素イオン
を生成せしめることであり、Faraday の法則を利用しア
ルカリを構成している水酸イオンと、酸を構成している
水素イオンを中和滴定またはイオンの定量により、特に
陰極側に生成される陰極電解生成液を蒸留法または逆浸
透法あるいは両方の組合せにより遊離水酸イオンを含有
させた水を提供することである。
【0009】また、一般に塩化ナトリウムのような電解
質は、水に溶解し陽イオンであるナトリウムイオンと陰
イオンである塩素イオンになり、0.1M程度の濃度で
は完全に解離していると同時にその活量係数が1に近似
できるので両イオンの濃度は同じである。また水酸化ナ
トリウムや塩酸のような場合も同様に陽イオンと陰イオ
ンの濃度も同じであり、前者は酸と後者は塩基と反応す
るが、遊離イオン種である遊離の水酸イオンや遊離の水
素イオンは酸あるいは塩基と反応せず、反対符号の遊離
イオン種かあるいは置換反応だけしか起こらず極めて安
定な遊離水酸イオン種を含む遊離水酸イオン水を提供す
ることができる。
質は、水に溶解し陽イオンであるナトリウムイオンと陰
イオンである塩素イオンになり、0.1M程度の濃度で
は完全に解離していると同時にその活量係数が1に近似
できるので両イオンの濃度は同じである。また水酸化ナ
トリウムや塩酸のような場合も同様に陽イオンと陰イオ
ンの濃度も同じであり、前者は酸と後者は塩基と反応す
るが、遊離イオン種である遊離の水酸イオンや遊離の水
素イオンは酸あるいは塩基と反応せず、反対符号の遊離
イオン種かあるいは置換反応だけしか起こらず極めて安
定な遊離水酸イオン種を含む遊離水酸イオン水を提供す
ることができる。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係わる遊離水酸イオンの製造法は、不活性
電極の陰極及び陽極を具備した電解槽に電解質溶液を入
れて前記陰極と陽極電極間に直流印加電流を流して、前
記電解質溶液を電解し、前記陰極側に遊離水酸イオンを
生成させ、次に、その電解生成液を前記電解槽から採取
して、蒸留法により蒸留するか、あるいは、逆浸透法に
より精製するか、あるいは、蒸留法と逆浸透法とを組み
合わせるかのいずれかにより電解質を除去し、遊離水酸
イオンを含有した遊離水酸イオン水を製造することを特
徴とする。
め、本発明に係わる遊離水酸イオンの製造法は、不活性
電極の陰極及び陽極を具備した電解槽に電解質溶液を入
れて前記陰極と陽極電極間に直流印加電流を流して、前
記電解質溶液を電解し、前記陰極側に遊離水酸イオンを
生成させ、次に、その電解生成液を前記電解槽から採取
して、蒸留法により蒸留するか、あるいは、逆浸透法に
より精製するか、あるいは、蒸留法と逆浸透法とを組み
合わせるかのいずれかにより電解質を除去し、遊離水酸
イオンを含有した遊離水酸イオン水を製造することを特
徴とする。
【0011】また、不活性電極の陰極及び陽極と、それ
らの間に配置した隔膜とを具備した電解槽に電解質溶液
を入れて前記陰極と陽極電極間に直流印加電流を流し
て、前記電解質溶液を電解し、前記陰極側に遊離水酸イ
オンを生成させ、次に、その電解生成液を前記電解槽か
ら採取して、蒸留法により蒸留するか、あるいは、逆浸
透法により精製するか、あるいは、蒸留法と逆浸透法と
を組み合わせるかのいずれかにより電解質を除去し、遊
離水酸イオンを含有した遊離水酸イオン水を製造するこ
とを特徴とする。
らの間に配置した隔膜とを具備した電解槽に電解質溶液
を入れて前記陰極と陽極電極間に直流印加電流を流し
て、前記電解質溶液を電解し、前記陰極側に遊離水酸イ
オンを生成させ、次に、その電解生成液を前記電解槽か
ら採取して、蒸留法により蒸留するか、あるいは、逆浸
透法により精製するか、あるいは、蒸留法と逆浸透法と
を組み合わせるかのいずれかにより電解質を除去し、遊
離水酸イオンを含有した遊離水酸イオン水を製造するこ
とを特徴とする。
【0012】また、前記隔膜は荷電膜は、あるいは非荷
電膜かのいずれかであることを特徴とする。
電膜かのいずれかであることを特徴とする。
【0013】また、前記電解質溶液の濃度が10-4mo
l/lから飽和状態であり、陰陽両イオンの濃度が10
-4〜10-6mol/lであり、前記直流印加電流値が1
0-1〜5Aの範囲であることを特徴とする。
l/lから飽和状態であり、陰陽両イオンの濃度が10
-4〜10-6mol/lであり、前記直流印加電流値が1
0-1〜5Aの範囲であることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の遊離水酸イオンの製造法
による一実施の形態を以下に示す。遊離イオン種を含む
電解生成液は、先ず、図1に示すような電解槽1を使用
して電解を行なう。電解質溶液6は流入口6aから電解
槽1に入り、陰極2、陽極3、隔膜4の間を通り、それ
ぞれ陰極側及び陽極側生成液7、8となり、それらはそ
れぞれ陰極側流出口7a、陽極側流出口8aから流出す
る。陰極2と陽極3は不活性電極からなり、不活性電極
として白金電極を用い、電解質溶液6の電解助剤として
塩化ナトリウムを用い、陰極2、陽極3間に直流電源5
から印加し、それらの両極に遊離イオンを電解生成させ
たものである。次に、その電解生成液7は蒸留装置9で
蒸留し、電解質を除去した遊離水酸イオン水を生成す
る。
による一実施の形態を以下に示す。遊離イオン種を含む
電解生成液は、先ず、図1に示すような電解槽1を使用
して電解を行なう。電解質溶液6は流入口6aから電解
槽1に入り、陰極2、陽極3、隔膜4の間を通り、それ
ぞれ陰極側及び陽極側生成液7、8となり、それらはそ
れぞれ陰極側流出口7a、陽極側流出口8aから流出す
る。陰極2と陽極3は不活性電極からなり、不活性電極
として白金電極を用い、電解質溶液6の電解助剤として
塩化ナトリウムを用い、陰極2、陽極3間に直流電源5
から印加し、それらの両極に遊離イオンを電解生成させ
たものである。次に、その電解生成液7は蒸留装置9で
蒸留し、電解質を除去した遊離水酸イオン水を生成す
る。
【0015】ここで、電解助剤としては1価−1価電解
質である塩化ナトリウムの他、塩化カリウムあるいは2
価−1価電解質である塩化カルシウムや塩化マグネシウ
ム等であればよく、また支持電解質である硫酸でもよ
い。不活性電極は、白金系電極ならばいかなる電極でも
よく、不可逆電極であることが絶対的条件である。また
隔膜4は陰イオン交換膜あるいは陽イオン交換膜のいず
れも採用することができる。更に、非荷電膜である中性
膜も採用できるが、荷電膜はイオン選択性をより高める
ことができるので中性膜よりも荷電膜の方が好ましい。
中性膜でも膜の構成ポアの小さいものならよい。
質である塩化ナトリウムの他、塩化カリウムあるいは2
価−1価電解質である塩化カルシウムや塩化マグネシウ
ム等であればよく、また支持電解質である硫酸でもよ
い。不活性電極は、白金系電極ならばいかなる電極でも
よく、不可逆電極であることが絶対的条件である。また
隔膜4は陰イオン交換膜あるいは陽イオン交換膜のいず
れも採用することができる。更に、非荷電膜である中性
膜も採用できるが、荷電膜はイオン選択性をより高める
ことができるので中性膜よりも荷電膜の方が好ましい。
中性膜でも膜の構成ポアの小さいものならよい。
【0016】遊離水酸イオンや遊離水酸イオンの生成
は、使用する電解質濃度が10-4mol/lから飽和状
態の範囲で可能であり、陰陽両イオンの遊離イオン濃度
は10-4〜10-2mol/lの範囲で生成可能である。
直流印加電流値は10-1〜5Aの範囲であれば遊離イオ
ンの生成は可能である。
は、使用する電解質濃度が10-4mol/lから飽和状
態の範囲で可能であり、陰陽両イオンの遊離イオン濃度
は10-4〜10-2mol/lの範囲で生成可能である。
直流印加電流値は10-1〜5Aの範囲であれば遊離イオ
ンの生成は可能である。
【0017】電解生成液の分析方法は、陰イオン交換膜
を用いた場合、陰極側では塩素イオンが陽極側に移動し
た量だけ減少し、ナトリウムイオンと水酸イオンで水酸
化ナトリウムを形成するので、中和滴定法により水酸イ
オンの量を定量することができる。またイオンクロマト
グラフ法により減少した塩素イオン量を定量してもよ
い。中和滴定法もイオンクロマトグラフ法も殆ど同じ精
度で定量できる。また遊離の水酸イオンと水酸化ナトリ
ウムの水酸イオンの総量は、Faraday の法則により電流
と時間の積をFaraday 定数で除することにより見積もる
ことができる。遊離の水酸イオンは水酸イオンの総量と
中和滴定法あるいはイオンクロマトグラフ法により定量
した量の差から求めることができる。陽極側においては
Faraday の法則により求めた水素イオンの総量と中和滴
定法あるいはイオンクロマトグラフより定量した水素イ
オン量との差から遊離の水素イオンが求められる。なお
陽極側では塩酸と次亜塩素酸が水素イオンとして定量で
きる。以下に両極側で起こる電極反応を示す。
を用いた場合、陰極側では塩素イオンが陽極側に移動し
た量だけ減少し、ナトリウムイオンと水酸イオンで水酸
化ナトリウムを形成するので、中和滴定法により水酸イ
オンの量を定量することができる。またイオンクロマト
グラフ法により減少した塩素イオン量を定量してもよ
い。中和滴定法もイオンクロマトグラフ法も殆ど同じ精
度で定量できる。また遊離の水酸イオンと水酸化ナトリ
ウムの水酸イオンの総量は、Faraday の法則により電流
と時間の積をFaraday 定数で除することにより見積もる
ことができる。遊離の水酸イオンは水酸イオンの総量と
中和滴定法あるいはイオンクロマトグラフ法により定量
した量の差から求めることができる。陽極側においては
Faraday の法則により求めた水素イオンの総量と中和滴
定法あるいはイオンクロマトグラフより定量した水素イ
オン量との差から遊離の水素イオンが求められる。なお
陽極側では塩酸と次亜塩素酸が水素イオンとして定量で
きる。以下に両極側で起こる電極反応を示す。
【0018】陰極側における反応 H2 O+e- → 1/2H2 +OH- (C1) (1) Na+ +OH- (C2) → NaOH (2) 但し、[OH- (C1) ],[OH- (C2) ]はそれぞれ総水
酸イオン濃度、水酸化ナトリウムの水酸イオン濃度を示
す。
酸イオン濃度、水酸化ナトリウムの水酸イオン濃度を示
す。
【0019】 [Cl- (C1) ]−[Cl(C2)]=[Cl- (C3) ] (3) 但し、[Cl- (C1) ]、[Cl(C2)]、[Cl- (C3) ]
はそれぞれ電解前の塩素イオン濃度、電解後の塩素イオ
ン濃度、陰極側から陽極側に移動した塩素イオン濃度を
示す。 [OH- (C2) ]=[Cl- (C3) ] (4)
はそれぞれ電解前の塩素イオン濃度、電解後の塩素イオ
ン濃度、陰極側から陽極側に移動した塩素イオン濃度を
示す。 [OH- (C2) ]=[Cl- (C3) ] (4)
【0020】陽極側における反応 1/2H2 O → 1/4O2 +H+ (a1) +e- (5) Cl- (al) → 1/2Cl2 +e- (6) 1/2Cl2 +H2 O → HOCl+H+ (a2) +e- (7) H+ (a2) +Cl- (a2) → HCl (8)
【0021】陰極側から陽極側に拡散移動した塩素イオ
ン量は両極側同量であることから [Cl- (a1) ]+[Cl(a2)]=[Cl- (C3) ] (9) 従って陽極では(5)、(6)の電極反応が進行し、
(5)、(8)により塩酸が生成される。
ン量は両極側同量であることから [Cl- (a1) ]+[Cl(a2)]=[Cl- (C3) ] (9) 従って陽極では(5)、(6)の電極反応が進行し、
(5)、(8)により塩酸が生成される。
【0022】遊離の水素イオン量は [H+ (a1) ]+[H+ (a2) ]−[HOCl]−[HCl] (10) [H+ (a1) ]+[H+ (a2) ]はFaraday の法則に従って
電流と電解時間の積をFaraday 定数で除した値となる。
電流と電解時間の積をFaraday 定数で除した値となる。
【0023】上記の方法で生成された電解生成液を蒸留
装置により蒸留するかあるいは逆浸透法により精製する
かあるいは蒸留法と逆浸透法を組み合わせてもよく、電
解質を除去し、遊離水酸イオンのみを含有した遊離水酸
イオン水とする。遊離水酸イオン水は、水のネットワー
クの中に取り込まれ水素結合をして水中に存在するので
一般的な分析法では分析できないのでアスコルビン酸で
中和反応させた後、スーパーオキサイドラジカルの消去
能を電子スピン共鳴法で分析する。コントロールとして
同質の純水を用い比較確認する。
装置により蒸留するかあるいは逆浸透法により精製する
かあるいは蒸留法と逆浸透法を組み合わせてもよく、電
解質を除去し、遊離水酸イオンのみを含有した遊離水酸
イオン水とする。遊離水酸イオン水は、水のネットワー
クの中に取り込まれ水素結合をして水中に存在するので
一般的な分析法では分析できないのでアスコルビン酸で
中和反応させた後、スーパーオキサイドラジカルの消去
能を電子スピン共鳴法で分析する。コントロールとして
同質の純水を用い比較確認する。
【0024】
【実施例】本発明を実施例によって更に詳細に説明す
る。本発明はこれらの実施例に限定されない。実施例1 硬質塩化ビニールの電解槽中に陰イオン交換膜を使用
し、電極に白金電極を用い、陰極側と陽極側にそれぞれ
400mlの10-1Mの塩化ナトリウム溶液を入れ、
0.5Aの直流電流を印加し、3、5、7、9、11分
間それぞれ電解し、生成された電解液を中和滴定および
イオンクロマトグラフ法にて陰極側に生成された塩素イ
オンおよび水酸イオンの濃度を定量し、遊離の水酸イオ
ンを求めた。表1にその結果を示す。
る。本発明はこれらの実施例に限定されない。実施例1 硬質塩化ビニールの電解槽中に陰イオン交換膜を使用
し、電極に白金電極を用い、陰極側と陽極側にそれぞれ
400mlの10-1Mの塩化ナトリウム溶液を入れ、
0.5Aの直流電流を印加し、3、5、7、9、11分
間それぞれ電解し、生成された電解液を中和滴定および
イオンクロマトグラフ法にて陰極側に生成された塩素イ
オンおよび水酸イオンの濃度を定量し、遊離の水酸イオ
ンを求めた。表1にその結果を示す。
【0025】
【表1】遊離の水酸イオン濃度(濃度単位は10-3mole
s/400ml )
s/400ml )
【0026】9分間電解した陰極電解生成液400ml
を蒸留装置に入れ蒸留し、200ml蒸留した時点で終
了し、冷却した後イオンクロマトグラフでナトリムイオ
ンと塩素イオンの定量分析を行った。その結果コントロ
ールに用いた純水と同値となり、遊離の水酸イオン以外
のイオン類を除去したことを確認した。
を蒸留装置に入れ蒸留し、200ml蒸留した時点で終
了し、冷却した後イオンクロマトグラフでナトリムイオ
ンと塩素イオンの定量分析を行った。その結果コントロ
ールに用いた純水と同値となり、遊離の水酸イオン以外
のイオン類を除去したことを確認した。
【0027】更に遊離の水酸イオンを確認するため、蒸
留した陰極電解生成水100mlに5mlのL−アスコ
ルビン酸を入れ遊離のプロトンを生成した後、ヒポキサ
ンチン−キサンチンオキシダーゼ系によってできるスー
パーオキサイドの消去能を電子スピン共鳴装置により測
定した。尚コントロールには同質の純水を用いた。表2
にその結果を示す。
留した陰極電解生成水100mlに5mlのL−アスコ
ルビン酸を入れ遊離のプロトンを生成した後、ヒポキサ
ンチン−キサンチンオキシダーゼ系によってできるスー
パーオキサイドの消去能を電子スピン共鳴装置により測
定した。尚コントロールには同質の純水を用いた。表2
にその結果を示す。
【0028】
【表2】スーパーオキサイドの消去能(単位はunit/g)
【0029】実施例2 実施例1で生成した電解時間7分の陰極電解生成液40
00mlを逆浸透法により処理した後、イオンクロマト
グラフでナトリムイオンと塩素イオンの定量分析を行っ
た。その結果コントロールに用いた純水と同値となり、
遊離の水酸イオン以外のイオン類を除去したことを確認
した。逆浸透法で処理した陰極電解生成水100mlに
5mlのL−アスコルビン酸を入れ遊離のプロトンを生
成した後、ヒポキサンチン−キサンチンオキシダーゼ系
によってできるスーパーオキサイドの消去能を電子スピ
ン共鳴装置により測定した。尚、コントロールには同質
の純水を用いた。表3にその結果を示す。
00mlを逆浸透法により処理した後、イオンクロマト
グラフでナトリムイオンと塩素イオンの定量分析を行っ
た。その結果コントロールに用いた純水と同値となり、
遊離の水酸イオン以外のイオン類を除去したことを確認
した。逆浸透法で処理した陰極電解生成水100mlに
5mlのL−アスコルビン酸を入れ遊離のプロトンを生
成した後、ヒポキサンチン−キサンチンオキシダーゼ系
によってできるスーパーオキサイドの消去能を電子スピ
ン共鳴装置により測定した。尚、コントロールには同質
の純水を用いた。表3にその結果を示す。
【0030】
【表3】スーパーオキサイドの消去能(単位はunit/g)
【0031】実施例3 実施例1で生成した電解時間11分の陰極電解生成液4
000mlを蒸留し、かつ逆浸透法により処理した後、
イオンクロマトグラフでナトリムイオンと塩素イオンの
定量分析を行った。その結果コントロールに用いた純水
と同値となり、遊離の水酸イオン以外のイオン類を除去
したことを確認した。この蒸留し、かつ逆浸透法で処理
した陰極電解生成水100mlに5mlのL−アスコル
ビン酸を入れ遊離のプロトンを生成した後、ヒポキサン
チン−キサンチンオキシダーゼ系によってできるスーパ
ーオキサイドの消去能を電子スピン共鳴装置により測定
した。尚コントロールには同質の純水を用いた。表4に
その結果を示す。
000mlを蒸留し、かつ逆浸透法により処理した後、
イオンクロマトグラフでナトリムイオンと塩素イオンの
定量分析を行った。その結果コントロールに用いた純水
と同値となり、遊離の水酸イオン以外のイオン類を除去
したことを確認した。この蒸留し、かつ逆浸透法で処理
した陰極電解生成水100mlに5mlのL−アスコル
ビン酸を入れ遊離のプロトンを生成した後、ヒポキサン
チン−キサンチンオキシダーゼ系によってできるスーパ
ーオキサイドの消去能を電子スピン共鳴装置により測定
した。尚コントロールには同質の純水を用いた。表4に
その結果を示す。
【0032】
【表4】スーパーオキサイドの消去能(単位はunit/g)
【0033】
【発明の効果】以上の通り本発明による遊離水酸イオン
の製造法によれば以下のような効果を奏する。 1)一定条件下で電解質溶液を電解することにより、陰
陽両極に遊離イオンを生成せしめ、遊離イオンは陽イオ
ンと陰イオンから構成される電解質溶液や酸や塩基と反
応せず、極めて安定であり、陰極電解生成液が生体内に
取り込まれた場合、反対符号の遊離イオンが存在しない
限り、フリーラジカルを含む活性酸素が局在する部位ま
で安定して到達し易く、スカーベンジャーとしての役割
を果たす。また生体内にアスコルビン酸が存在するとア
スコルビン酸の第3位と2位の位置にある水酸基の水素
と置換し、水素イオンを放出し、水素イオンとスーパー
オキサイドアニオンとが反応して不均化が起こり過酸化
水素を生成する。従って遊離水酸イオンはスーパーオキ
サイドディスムターゼ様の働きを示す。その結果、細胞
レベルの修復作用を促し、疾病を改善させることができ
る。また陽極電解生成液は遊離の水酸イオンを含有する
ため、コラーゲンの生成を促し創傷治癒に効果を発揮す
る。
の製造法によれば以下のような効果を奏する。 1)一定条件下で電解質溶液を電解することにより、陰
陽両極に遊離イオンを生成せしめ、遊離イオンは陽イオ
ンと陰イオンから構成される電解質溶液や酸や塩基と反
応せず、極めて安定であり、陰極電解生成液が生体内に
取り込まれた場合、反対符号の遊離イオンが存在しない
限り、フリーラジカルを含む活性酸素が局在する部位ま
で安定して到達し易く、スカーベンジャーとしての役割
を果たす。また生体内にアスコルビン酸が存在するとア
スコルビン酸の第3位と2位の位置にある水酸基の水素
と置換し、水素イオンを放出し、水素イオンとスーパー
オキサイドアニオンとが反応して不均化が起こり過酸化
水素を生成する。従って遊離水酸イオンはスーパーオキ
サイドディスムターゼ様の働きを示す。その結果、細胞
レベルの修復作用を促し、疾病を改善させることができ
る。また陽極電解生成液は遊離の水酸イオンを含有する
ため、コラーゲンの生成を促し創傷治癒に効果を発揮す
る。
【0034】2)遊離イオンは、電気分解を用いイオン
の拡散移動に伴ってわずかに解離している水分子が輸送
され電子として輸送されることによりエネルギー収支が
成立し、輸送されないで残ったイオンとして生成され
る。また電気化学的に反応が進行するので、化学量論的
に扱えることと、極めて簡便に行うことができ、尚かつ
安価に生成製造できるので、工業的規模でも容易に行う
ことができるという優れた効果を奏する。
の拡散移動に伴ってわずかに解離している水分子が輸送
され電子として輸送されることによりエネルギー収支が
成立し、輸送されないで残ったイオンとして生成され
る。また電気化学的に反応が進行するので、化学量論的
に扱えることと、極めて簡便に行うことができ、尚かつ
安価に生成製造できるので、工業的規模でも容易に行う
ことができるという優れた効果を奏する。
【0035】3)電解生成液中の電解助剤等の夾雑物を
蒸留法あるいは逆浸透法により除去し、遊離のイオンを
効率良く保持した遊離イオン水を簡便に製造することが
できる。また、本発明の遊離水酸イオンの製造法による
遊離イオン含有電解生成液は、精度を高くすることで医
薬品としても利用できる等の著効を有する。
蒸留法あるいは逆浸透法により除去し、遊離のイオンを
効率良く保持した遊離イオン水を簡便に製造することが
できる。また、本発明の遊離水酸イオンの製造法による
遊離イオン含有電解生成液は、精度を高くすることで医
薬品としても利用できる等の著効を有する。
【図1】本発明の一実施の形態である電解装置の構成を
説明する図である。
説明する図である。
1 電解槽 2 陰極 3 陽極 4 隔膜 5 直流電源 6 電解質溶液 7 陰極側電解生成液 8 陽極側電解生成液 9 蒸留装置 10 遊離水酸イオン水
【手続補正書】
【提出日】平成10年6月9日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】電解生成液の分析方法は、陰イオン交換膜
を用いた場合、陰極側では塩素イオンが陽極側に移動し
た量だけ減少し、ナトリウムイオンと水酸イオンで水酸
化ナトリウムを形成するので、中和滴定法により水酸イ
オンの量を定量することができる。またイオンクロマト
グラフ法により減少した塩素イオン量を定量してもよ
い。中和滴定法もイオンクロマトグラフ法も殆ど同じ精
度で定量できる。また遊離の水酸イオンと水酸化ナトリ
ウムの水酸イオンの総量は、Faradyの法則により
電流と時間の積をFarady定数で除した値と電流効
率の積から見積もることができる。また電解前の電解質
溶液を一定濃度の塩酸で酸性にし、一定濃度の水酸化ナ
トリウムで中和滴定した際の水酸化ナトリウムの消費量
[OH−]0を遊離の水酸イオンを0とし、電解後の電
解生成溶液を同一の方法で同一のpHから水酸化ナトリ
ウムで中和した際の水酸化ナトリウムの消費量[O
H−]cathodを求め、前者と後者の差、[O
H−]cathod−[OH−]0より電解による陰極
側に生成された遊離の水酸イオンを求めることができ
る。また陽極側における水素イオンの総量は、Fara
dyの法則により電流と時間の積をFarady定数で
除した値と電流効率の積から見積もることができる。ま
た電解前の電解質溶液を一定濃度の水酸化ナトリウムで
アルカリにし、一定濃度の塩酸で中和滴定した際の塩酸
の消費量[H+]0を遊離の水素イオンを0とし、電解
後の電解生成溶液を同一の方法で同一のpHから塩酸で
中和した際の塩酸の消費量[H+]anodを求め、前
者と後者の差[H+]anod−[H+]0より電解に
よる陽極側に生成された遊離の水素イオンを求めること
ができる。
を用いた場合、陰極側では塩素イオンが陽極側に移動し
た量だけ減少し、ナトリウムイオンと水酸イオンで水酸
化ナトリウムを形成するので、中和滴定法により水酸イ
オンの量を定量することができる。またイオンクロマト
グラフ法により減少した塩素イオン量を定量してもよ
い。中和滴定法もイオンクロマトグラフ法も殆ど同じ精
度で定量できる。また遊離の水酸イオンと水酸化ナトリ
ウムの水酸イオンの総量は、Faradyの法則により
電流と時間の積をFarady定数で除した値と電流効
率の積から見積もることができる。また電解前の電解質
溶液を一定濃度の塩酸で酸性にし、一定濃度の水酸化ナ
トリウムで中和滴定した際の水酸化ナトリウムの消費量
[OH−]0を遊離の水酸イオンを0とし、電解後の電
解生成溶液を同一の方法で同一のpHから水酸化ナトリ
ウムで中和した際の水酸化ナトリウムの消費量[O
H−]cathodを求め、前者と後者の差、[O
H−]cathod−[OH−]0より電解による陰極
側に生成された遊離の水酸イオンを求めることができ
る。また陽極側における水素イオンの総量は、Fara
dyの法則により電流と時間の積をFarady定数で
除した値と電流効率の積から見積もることができる。ま
た電解前の電解質溶液を一定濃度の水酸化ナトリウムで
アルカリにし、一定濃度の塩酸で中和滴定した際の塩酸
の消費量[H+]0を遊離の水素イオンを0とし、電解
後の電解生成溶液を同一の方法で同一のpHから塩酸で
中和した際の塩酸の消費量[H+]anodを求め、前
者と後者の差[H+]anod−[H+]0より電解に
よる陽極側に生成された遊離の水素イオンを求めること
ができる。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】 [Cl− (C1)]−[Cl(C2)]=[Cl− (C3)] (3) 但し、[Cl− (C1)]、[Cl(C2)]、[Cl
− (C3)]はそれぞれ電解前の塩素イオン濃度、電解
後の塩素イオン濃度、陰極側から陽極側に移動した塩素
イオン濃度を示す。 [OH− (C2)]=[Cl− (C3)] (4) 遊離の水酸イオン量は[OH−](C1)×(電流効
率)−[OH−](C2)=[OH+]cathod−
[OH−]0となる。
− (C3)]はそれぞれ電解前の塩素イオン濃度、電解
後の塩素イオン濃度、陰極側から陽極側に移動した塩素
イオン濃度を示す。 [OH− (C2)]=[Cl− (C3)] (4) 遊離の水酸イオン量は[OH−](C1)×(電流効
率)−[OH−](C2)=[OH+]cathod−
[OH−]0となる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0022
【補正方法】変更
【補正内容】
【0022】遊離の水素イオン量 {[H+ (a1)]+[H+ (a2)]}×(電流効率)−[HOCl]−[ HCl]=[H+ anod]−[H+]0 (10)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 花 岡 孝 吉 長野県上田市大字上田1041
Claims (4)
- 【請求項1】 不活性電極の陰極及び陽極を具備した電
解槽に電解質溶液を入れて前記陰極と陽極電極間に直流
印加電流を流して、前記電解質溶液を電解し、前記陰極
側に遊離水酸イオンを生成させ、次に、その電解生成液
を前記電解槽から採取して、蒸留法により蒸留するか、
あるいは、逆浸透法により精製するか、あるいは、蒸留
法と逆浸透法とを組み合わせるかのいずれかにより電解
質を除去し、遊離水酸イオンを含有した遊離水酸イオン
水を製造することを特徴とする遊離水酸イオンの製造
法。 - 【請求項2】 不活性電極の陰極及び陽極と、それらの
間に配置した隔膜とを具備した電解槽に電解質溶液を入
れて前記陰極と陽極電極間に直流印加電流を流して、前
記電解質溶液を電解し、前記陰極側に遊離水酸イオンを
生成させ、次に、その電解生成液を前記電解槽から採取
して、蒸留法により蒸留するか、あるいは、逆浸透法に
より精製するか、あるいは、蒸留法と逆浸透法とを組み
合わせるかのいずれかにより電解質を除去し、遊離水酸
イオンを含有した遊離水酸イオン水を製造することを特
徴とする遊離水酸イオンの製造法。 - 【請求項3】 前記隔膜は荷電膜は、あるいは非荷電膜
かのいずれかであることを特徴とする請求項2記載の遊
離水酸イオンの製造法。 - 【請求項4】 前記電解質溶液の濃度が10-4mol/
lから飽和状態であり、陰陽両イオンの濃度が10-4〜
10-6mol/lであり、前記直流印加電流値が10-1
〜5Aの範囲であることを特徴とする請求項1、2又は
3記載の遊離水酸イオンの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36817197A JPH11192485A (ja) | 1997-12-27 | 1997-12-27 | 遊離水酸イオンの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36817197A JPH11192485A (ja) | 1997-12-27 | 1997-12-27 | 遊離水酸イオンの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11192485A true JPH11192485A (ja) | 1999-07-21 |
Family
ID=18491134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36817197A Pending JPH11192485A (ja) | 1997-12-27 | 1997-12-27 | 遊離水酸イオンの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11192485A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1101510A1 (en) * | 1999-11-19 | 2001-05-23 | Morisawa, Shinkatsu | Condensate of superoxide anion radical abolisher, producing method thereof and superoxide anion radical abolisher powder |
-
1997
- 1997-12-27 JP JP36817197A patent/JPH11192485A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1101510A1 (en) * | 1999-11-19 | 2001-05-23 | Morisawa, Shinkatsu | Condensate of superoxide anion radical abolisher, producing method thereof and superoxide anion radical abolisher powder |
| US6500458B1 (en) | 1999-11-19 | 2002-12-31 | Shinkatsu Morisawa | Condensate of SAR abolisher, producing method thereof, and SAR abolisher powder |
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