CN103562143A

CN103562143A - 还原水的制备方法和还原水的制备装置

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Publication number: CN103562143A
Application number: CN201180069230.8A
Authority: CN
Inventors: 藤村克也
Original assignee: NTC DOREAM MAX CO Ltd
Current assignee: NTC DOREAM MAX CO Ltd
Priority date: 2011-03-17
Filing date: 2011-10-31
Publication date: 2014-02-05
Also published as: KR20140016939A; US20140023724A1; WO2012124206A1; JP6132418B2; JP2012206105A

Abstract

本发明的目的在于，提供一种通过将金属镁等放入水中，比以往更有效地生成还原水（富氢水）的方法，所述还原水对以活性氧为成因的各种疾病有效。通过将镁等金属与氧化还原反应的阳极中所含的固相一起添加在水中，使镁离子的饱和量增加，并且改善因氢氧化镁在金属镁表面上析出而引起的劣化。其结果，解决了上述课题。

Description

还原水的制备方法和还原水的制备装置

技术领域

本发明提供一种使用金属镁在水中产生氢的还原水的制备方法、以及还原水的制备装置等。

背景技术

使用金属镁等制备的还原水的氢含量丰富，被称作富氢水。富氢水具有抗氧化作用，并对细胞进行保护（非专利文献1）。通过实际的动物实验、人体实验中，已经证实富氢水具有抗过敏症、抗炎症、抗氧化作用，确认对各种疾病有效。例如，对动脉硬化（非专利文献2）、阿尔茨海默病（非专利文献3）、记忆力的改善（非专利文献4）、II型糖尿病（非专利文献5）、帕金森氏病（非专利文献6）、肝损害（非专利文献7）、心肌梗塞（非专利文献8）、过敏症（非专利文献9）、代谢综合症（非专利文献10）有效等，已报道有使用了动物和人体进行的实验。作为还原剂的代表的维生素C等，虽然有亲水性的维生素C也有疏水性的维生素C，但未必能够到达脑、细胞内。与此相比，氢是一种能够越过疏水性细胞膜以及脑屏障（非专利文献1）而容易到达全身的理想的还原剂。

富氢水能够采用各种方法提供。作为其有代表性的方法，可以举出电解方法（专利文献1）。当通过离子交换膜隔开水溶液，并使用电极施加电压时，阴离子在阳极被氧化、阳离子在阴极被还原。虽然自来水中溶解有各种离子，但是哪些离子被氧化以及哪些离子被还原是取决于所溶解的离子的氧化还原电位（还原电位）和离子浓度。作为成分而言，主要在阴极中产生氢，溶液形成为碱性，并作为富氢水或碱性还原水来使用。对该方式而言，需要内置有电解装置的装置，此时，由于将铂等贵金属用作电极，所以存在装置的价格高的问题。

另外，作为其它方法，还有向水中吹入氢气的方法。虽然氢可溶解至饱和浓度1.6ppm，但在工厂将富氢水装入容器后进行保管、流通、直至销售给消费者，氢释放而浓度降低。另外，由于需要用于吹入氢和灌注于容器中的设备，因此存在因设备引起的价格高的问题（专利文献2）。

进而，作为化学上制作适于饮料的富氢水的方法，有一种在水中浸泡金属镁而产生氢的方法，使用了棒状或具有水罐结构的器件（专利文献3）。在这些方法中，在将金属镁浸泡于水中的状态下产生氢。由于与电解法相比无需特别的装置，因此价格低廉。但是，存在下述问题：随着添加了金属镁的水溶液中镁离子的饱和，不进行产氢反应的问题；以及在金属镁表面上沉积氢氧化镁而逐渐发生劣化，并逐渐不产氢的问题。因此，为了保持它们的产氢能力，必须更换水或者定期使用粮食醋（grain vineger）等对金属镁的表面进行化学研磨。进而，随着氢的产生而蓄积氢氧根离子，存在富氢水的pH超过10而不适于饮用的问题。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：NAT Med.2007Jun；13（6）：688-94.Epub2007May7.

非专利文献2：Biochem Biophys Res Commun.2008Dec26；377（4）：1195-8.

非专利文献3：Brain Res.2010Apr30；1328：152-61.Epub2010Feb19.

非专利文献4：Neuropsychopharmacology.2009Jan；34（2）：501-8.Epub2008Jun18.

非专利文献5：Nutr Res.2008Mar；28（3）：137-43.

非专利文献6：Neurosci Lett.2009Apr3；453（2）：81-5.Epub2009Feb12.

非专利文献7：Biochem Biophys Res Commun.2007Sep28；361（3）：670-4.Epub2007Jul25.

非专利文献8：Exp Biol Med（Maywood）.2009Oct；234（10）：1212-9.Epub2009Jul13.

非专利文献9：Biochem Biophys Res Commun.2009Nov27；699（4）：651-6.Epub2009Sep17.

非专利文献10：J.Clin.Biochem.Nutr.，46，140-9，March2010

专利文献1：日本特许第3349710号

专利文献2：日本特许第3606466号

专利文献3：日本特许第4252434号

专利文献4：日本特开2006-232785号公报

专利文献5：日本特开2008-201859号公报

发明内容

发明要解决的课题

与电解法相比，在化学上使用金属镁制备还原水（富氢水）的方法无需特殊的装置、不消耗电费且廉价而安全，并且浪费少。但是，由于存在添加了金属镁的水溶液中镁离子饱和而不发生产氢反应的问题、以及在金属镁的表面发生劣化的情况下尽管有镁但也不引起产氢反应的问题，因此，导致还原水（富氢水）的制造效率下降的缺点。本发明提供一种改善产氢反应的效率并且抑制因金属表面的劣化而引起的性能降低的方法。

解决课题的方法

本申请发明是一种还原水（富氢水）的制备方法，其在水中例如使用具有离子交换作用的多孔性固相的同时，使用金属镁而产生氢。另外，本发明是一种还原水（富氢水）的制备方法，其特征在于，在水中，例如在将具有离子交换作用的固相与金属镁加以混合并使其沉淀而成的层上设置阳极，并且对例如在水的上清部分设置的阴极施加电。其次，本申请发明的特征在于，作为离子交换树脂的固相的官能团，例如是磺酸基、羧酸基。进而，在本申请发明中，优选通过碱中和固相中的磺酸基、羧酸基等官能团，并形成盐。另外，本申请发明的特征在于，在施加电而促进反应时使用的阳极是由含碳的材料形成。更详细而言，本申请发明提供下述还原水（富氢水）的制备方法、以及还原水（富氢水）的制备装置等。

＜1＞一种还原水的制备方法，其特征在于，在使用金属镁在水中产生氢的方法中使用多孔性固相。

＜2＞如上述＜1＞所述的还原水的制备方法，其中，所述固相具有离子交换作用。

＜3＞如上述＜1＞或＜2＞所述的还原水的制备方法，其中，所述固相具有酸性官能团。

＜4＞如上述＜1＞～＜3＞中任一项所述的还原水的制备方法，其中，所述固相具有磺酸基。

＜5＞如上述＜1＞～＜3＞中任一项所述的还原水的制备方法，其中，所述固相具有羧酸基。

＜6＞如上述＜1＞～＜5＞中任一项所述的还原水的制备方法，其中，所述固相是树脂。

＜7＞如上述＜1＞～＜6＞中任一项所述的还原水的制备方法，其中，所述固相是离子交换树脂。

＜8＞如上述＜1＞～＜7＞中任一项所述的还原水的制备方法，其中，所述固相去除在金属镁的表面产生的氢氧化物。

＜9＞如上述＜1＞～＜8＞中任一项所述的还原水的制备方法，其中，使金属镁发生氧化而在阴极产生氢。

＜10＞如上述＜9＞所述的还原水的制备方法，其中，所述阳极是由含碳的材料形成。

＜11＞一种喷雾装置，其中，将采用上述＜1＞～＜10＞中任一项所述的方法制备的还原水进行喷雾。

＜12＞一种食品或化妆品，其中，其是将采用上述＜1＞～＜10＞中任一项所述的方法制备的还原水以液体状、固体状、粉状或者膏状的方式进行添加而制成。

＜13＞一种还原水的制备装置，其是使用金属镁在水中产生氢的还原水制备装置，其特征在于，使用多孔性固相。

＜14＞一种还原水的制备装置，其是具有电极，并使金属镁发生氧化而在阴极产生氢，从而制备还原水的还原水制备装置，其特征在于，还具有用于去除在金属镁表面产生的氢氧化物的固相。

＜15＞如上述＜13＞或＜14＞所述的还原水的制备装置，其中，还具有由含碳的材料形成的阳极。

＜16＞如上述＜13＞～＜15＞中任一项所述的还原水的制备装置，其中，还具有覆盖阳极表面的覆盖构件。

＜17＞如上述＜13＞～＜16＞中任一项所述的还原水的制备装置，其中，具有分别包含阳极和阴极的第一氧化还原系统和第二氧化还原系统。

＜18＞一种还原水的制备装置，其是使用电极而在水中产生氢的还原水制备装置，其特征在于，具有由含碳的材料形成的阳极。

＜19＞一种还原水的制备装置，其是使用金属镁而在水中产生氢的还原水制备装置，其特征在于，具有由含碳的材料形成的阳极。

＜20＞如上述＜18＞或＜19＞所述的还原水的制备装置，其中，还具有覆盖阳极表面的覆盖构件。

发明效果

基于本发明，例如，通过将具有离子交换作用的多孔性固相与金属镁等进行混合，能够提高水中镁离子的饱和量、改善产氢效率和还原水（富氢水）的制备效率，并且还能够缓解伴随由金属镁表面劣化而引起的产氢量减少出现的还原水中的含氢量降低所带来的氧化还原电位的上升，良好地保持反应的持续性。另外，例如，对具有离子交换作用的固相而言，能够和金属镁一起容易地经由过滤器而与还原水（富氢水）分离，因此能够获得可饮用的水。进而，例如，通过将在水中使具有离子交换作用的固相与金属镁加以混合而沉淀的层与阳极进行接触，并对在所添加的水的上清部分设置的阴极施加电，能够促进镁的溶出，抑制氢氧化镁在金属镁表面的生成。另外，通过使用含碳的材料作为阳极，使产氢的同时必然产生的氢氧根离子转换成二氧化碳，由此能够大幅度减少氢氧化镁在金属镁上的析出，并基于此能够长时间且良好地保持金属镁的溶出效率。

附图说明

图1是表示将金属镁与阳极混合并施加电的方法的概念图。

图2是表示将还原水（富氢水）连续稀释两倍时的溶解氢浓度和氧化还原电位的变化的说明图。

图3是表示将强酸性离子交换树脂和金属镁添加在水中时的氧化还原电位随天数发生变化的图表，其中，所述强酸性离子交换树脂具有作为MR型和凝胶型载体的磺酸基。

图4是表示对强酸性离子交换树脂的添加量进行改变而与金属镁一起添加在水中时的氧化还原电位随天数发生变化的图表，其中，所述强酸性离子交换树脂具有作为MR型载体的磺酸基。

图5是表示将具有磺酸基的强酸性离子交换树脂与金属镁一起添加在水中并使用规定天数后的试样的氧化还原电位随时间变化的说明图。

图6是表示对具有磺酸基的强酸性离子交换树脂的添加量进行改变而与金属镁一起添加在水中时的氧化还原电位随时间变化的说明图。

图7是表示将具有羧酸基的离子交换树脂与金属镁一起添加在水中并使用规定天数后的试样的氧化还原电位随时间变化的说明图。

图8是表示将具有季铵盐基的离子交换树脂与金属镁一起添加在水中并使用规定天数后的试样的氧化还原电位随时间变化的说明图。

图9是表示将作为官能团具有叔胺的离子交换树脂与金属镁一起添加在水中并使用规定天数后的试样的氧化还原电位随时间变化的说明图。

图10是表示不添加金属镁时的阳极材质与溶解氢浓度、pH的关系的图。

图11是表示添加了金属镁时的阳极材质与溶解氢浓度、pH的关系的图。

图12是表示阳极为碳棒时的溶解氢浓度、pH、二氧化碳浓度的图表。

图13是表示在进行金属镁的氧化反应的同时施加电的方法中添加离子交换树脂时的溶解氢浓度和pH的变化的图。

图14是表示由金属镁引起的化学反应以及由电极引起的电解对溶解氢浓度和pH产生的效果的图。

图15是表示在不添加金属镁时阳极碳棒的覆盖物对溶解氢浓度和pH产生的效果的图。

图16是表示在添加金属镁时阳极碳棒的覆盖物对溶解氢浓度和pH产生的效果的图。

图17是表示通过吸光度测定得到的、溶液中的微粒子浓度（由碳粉引起的污染的程度）的图。

图18是说明生成还原水（富氢水）的装置的概要的图。

图19是详细说明生成还原水（富氢水）的装置的内部结构的图。

图20是表示在具有两个电路（氧化还原系统）的、生成还原水（富氢水）的装置的各电路中通电时溶解氢浓度和pH的变化的图。

具体实施方式

1.阳极

在本申请发明的还原水（富氢水）的制备方法以及还原水（富氢水）的制备装置中，使用金属镁在水中产生氢。在优选的实施方式中，通过在水中的氧化还原反应，虽没有特别限定但优选在阳极使镁等金属发生氧化、在阴极产生氢。对作为金属镁的使用材料的尺寸和形状并没有特别的限定，但优选为0.1mm～50mm，更优选为1mm～5mm的粒状或片状。作为在该氧化还原反应所用的阳极，对其使用的材料种类和装置结构并没有特别的限定，但优选为由不锈钢、铜、铝、铁、金、铂、银、钛等金属，或含碳的材料而形成的阳极。从使伴随氢的产生所生成的氢氧根离子转换成碳酸根离子、并能够防止水体系内pH值的极度升高的观点出发，由含碳的材料形成的阳极是特别优良的。作为由含碳的材料形成的阳极的示例，能够使用碳棒、含碳的树脂、树脂渗透碳等含碳的固相等。

对作为阳极使用的材料的重量并没有特别的限定，但优选重量为0.1g～1kg，更优选为1g～50g。作为阳极所使用的材料的形状，并没有特别的限定，但优选为棒状，更优选为圆柱状。

2.固相

在本申请发明的还原水（富氢水）的制备方法以及还原水（富氢水）的制备装置中，使用有多孔性固相。优选固相能够去除在金属镁表面产生的氢氧化物、即氢氧化镁等。通过采用这种固相，特别是通过使固相与阳极进行接触而使用，能够防止水中溶解性低的氢氧化镁等覆盖在金属镁表面的现象，并能够使更多的镁离子溶解于水中。进而，优选固相与溶解的镁离子进行离子键合。由此，提高镁在水中的溶解度。通过采用这种固相，能够以良好的状态长时间地持续产氢的反应。

2.（1）具有离子交换作用的固相的配制方法

对固相的材质、固相中所含官能团的种类没有特别的限定。例如，已确认在将离子交换树脂与金属镁一起添加于水中时溶解氢升高的效果，但更优选使用阳离子交换树脂。对阳离子交换树脂的官能团而言，只要是在水中具有负电荷的阳离子交换树脂的官能团就没有特别的限定，但优选能够使用磺酸基、羧酸基等。更优选能够使用磺酸基。虽没有特别的限定，但是，由于在直接使用时因官能团的酸与金属镁之间的反应而出现暂时性的氢过量，因此，优选使用例如形成了酸性官能团的盐的阳离子交换树脂。作为形成酸性官能团的盐的中和方法，并没有特别的限定，例如通过使用氢氧化钠来形成盐。

如上所述，作为固相，优选使用多孔性离子交换树脂，特别优选使用具有磺酸基、羧酸基等酸性官能团的阳离子交换树脂。特别是，如后面所述，除了具有低于2nm的大量小孔（微孔）的“细小多孔性”树脂、或者在物质内部具有大于50nm的大量小孔（微孔）的“粗大多孔性”树脂以外，还可以使用具有其中间尺寸的孔的“中等多孔性”树脂。另外，也可使用非多孔性固相。

2.（2）固相的利用方式

对固相的总交换容量并没有特别的限定，但优选为0.1eq（当量）/L―R（膨润后的树脂体积（L））以上，更优选为1.0eq（当量）/L―R（膨润后的树脂体积（L））以上。对作为固相添加的树脂量并没有特别的限定，但优选以膨润的树脂体积换算是每1克金属镁为0.2mL/g～500mL/g，更优选为2mL/g～10mL/g。

另外，可将固相与金属镁混合使用。在此，例如，作为阳离子交换树脂的固相（干燥重量）与金属镁的混合比（重量比）优选为1:10～25:1，更优选为1:1～5:1。

3.阴极

对阴极的材料种类、形状，并没有特别的限定。作为阴极，可优选使用不锈钢、铜、铝、铁、金、铂、银、钛等金属，以及碳棒、含碳的树脂、树脂渗透碳等含碳的固相，更优选使用不锈钢。

4.覆盖构件

如上所述，当作为阳极使用含碳材料而使氢氧根离子在阳极转换成二氧化碳时，存在产生碳粉而污染水的问题。为了防止该问题，优选以阻挡碳粉通过的覆盖构件来覆盖阳极表面。作为覆盖构件，并没有特别的限定，但优选通过膜片（film，软片）、纸、布、膜，更优选通过树脂性膜过滤器等多孔质膜状过滤器、玻璃纤维过滤器、玻璃纸、滤纸等，包围含碳的阳极周围以防止水的污染。此外，优选覆盖构件能够使水、氢氧根离子、二氧化碳和碳酸根离子透过。

5.氧化还原系统

在还原水（富氢水）的制备装置中，优选具有分别含有电极的多个氧化还原系统。作为电极，可使用上述阳极和阴极。在氧化还原系统中，也可以设置例如将阳极和固相从外部隔离的壳体。该壳体可采用例如塑料等非导体来形成。对壳体而言，优选形成有孔并采用选择性地使水透过的片状构件等堵住孔。作为片状构件，并没有特别的限定，例如，可优选使用布、滤纸、膜、纸、膜片（film）等，但更优选使用尼龙网。

通过在单一的（同一个）还原水制备装置中设置多个氧化还原系统，能够分别调节向各个系统（电路）通电的电流和电压，使还原水（富氢水）的溶解氢浓度和pH的微调成为可能。另外，对氧化还原系统的形状而言，例如是筒状的，但并不限定于此。

6.水

在本申请发明中，对氧化还原反应中使用的水的种类，并没有特别的限定，但可优选使用自来水、井水、河水、湖水、海水、矿质水、蒸馏水、反渗透水，更优选使用自来水、矿质水等。对所添加的水量并没有特别的限定，但优选例如每1g金属镁为0.1mL/g～1L/g，更优选为4mL/g～20mL/g。对反应液的pH没有特别的限定，但优选为pH3～pH14，更优选为pH7～pH12。对反应进行后的氧化还原电位而言，并没有特别限定，但可以是－800mV～500mV，优选为－300mV～－10mV。对反应进行后的溶解氢量而言，并没有特别限定，但可以是0.001～1.6重量ppm，优选为0.1～1.2重量ppm。此外，在本说明书中，将氢含量为0.005重量ppm以上的水定义为富氢水。然而，这并不意味着将含氢量低于0.005重量ppm的还原水的制备方法、制备装置排除在本申请发明之外。

另外，对氧化还原反应用的水的种类并没有特别的限定，可根据需要混合使用缓冲剂、氧化剂、还原剂、酸、碱、盐、糖、吸附剂等。

7.金属镁的反应

金属镁与水发生反应而生成氢和氢氧化镁。该氧化还原反应的化学式如下所示。

Mg＋2H₂O→Mg(OH)₂＋H₂

对用于去除反应后的水中的金属镁、固相的过滤方法，并没有特别限定，可使用无纺布等过滤器。例如，不仅利用具有离子交换作用的固相来促进水中这些材料的自然化学反应，而且通过施加电来促进化学反应。对电流的种类没有特别限定，优选使用直流电流。

8.还原水的利用

通过上述制备方法制备的还原水（富氢水），例如，将其填充于喷雾装置内并用于喷雾用途中。另外，还原水（富氢水）是直接以液体状添加于食品或化妆品中，或者被加工成固体状、粉状或膏状后添加于食品或化妆品中。

图1中示出了本申请发明的还原水（富氢水）制备装置的概念图，但本申请发明并不局限于上述概念图。根据图1，在烧杯1中添加水2以及具有离子交换作用的固相和金属镁的混合物3。并且，将沉淀成层的具有离子交换作用的固相和金属镁的混合物3，与阳极4进行接触，而阴极5以与具有离子交换作用的固相和金属镁的混合物3不接触的方式设置于水中。使用直流电源6向装置流通电流。

对施加的电压并没有特别限定，但优选为0.1V～1000V，更优选为3V～100V。对流通的电流并没有特别限定，但优选为0.1mA～1000A，更优选为5mA～400mA。对制备的还原水（富氢水）的形态而言，可直接使用或者以喷雾方式使用。对反应容器并没有特别的限定，但可使用棒状容器、杯子、罐（tank）、饮水机、交换用盒（cassette）等。制成的水可直接用作饮料，或者以液体状、固体状、粉状、膏状等状态用作食品、化妆品。

前述“离子”是指带有电荷的原子、或者原子团。存在于电离层等的等离子体、电解质的水溶液、离子晶体等的具有离子键合性的物质内等。

前述“离子交换”，是指某种物质显示的通过取入所接触的电解质溶液含有的离子、取而代之释放自身具有的其它种类的离子，从而进行离子种类交换的现象或能力。

前述“树脂”，是指从树皮分泌的非挥发性固体或半固体的物质。或者，基于有机化学的发展而得以合成的、具有与天然树脂相似性质的物质。

前述“离子交换树脂”是合成树脂的一种，其在分子结构的局部具有作为离子基进行电离的结构。虽然表示水等溶剂中的离子与离子的交换作用，但其行迹特性依从于对离子的选择性。根据离子基的性质，可大致区分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。另外，根据其离解性，可分为强酸/弱酸、强碱/弱碱。

前述“官能团”，是关注物质的化学属性、化学反应性的原子团分类，分别显示特有的物理性质、化学反应性。官能团是对化合物赋予化学性质的原子集团。

前述“总交换容量”，是指具有一定量的官能团的树脂能够保持的离子总量。

前述“当量”，是表示化学反应中的量的比例关系的概念。作为一个有代表性的“当量”，有表示物质量之比的摩尔当量。作为单位，使用Eq。

前述“中和”，是指将酸和碱进行混合而使两者的性质相互抵消，制得水和盐。

前述“膨润”，是指对离子交换树脂添加水等以使其充分吸收水等，从而得到膨胀。在使用离子交换树脂前实施。

前述“氧化还原”，是指在化学反应中从反应物形成生成物的过程中，在原子、离子或化合物之间存在电子的授受（得失或偏移）关系的反应。

前述“多孔性”，是指以活性炭为代表的吸附剂等起到获取吸附分子的作用的物质等所具有的、在物质内部具有大量小孔（微孔）的状态。

前述“细小多孔性”，通常是指物质内部具有大量的低于2nm的小孔（微孔）的状态。

前述“粗大多孔性”，通常是指物质内部具有大量的大于50nm的小孔（微孔）的状态。

前述“中等多孔性”，通常是指物质内部具有大量的大于2nm且小于50nm的小孔（微孔）的状态。

前述“氧化还原电位”，是指某氧化还原反应体系中的电子交换时产生的电位（确切地讲是“电极电位”）。这也是定量评价物质的释放电子容易度或者获取电子容易度的尺度。单位使用伏特。

前述“缓冲剂”是指具有缓冲作用的溶液。通常，在只针对缓冲液而言的情况下，是指对氢离子浓度具有缓冲作用的溶液。

前述“无纺布”，并不是指如通常的布一样将纤维捻成丝线后进行编织而成，而是指将纤维在热作用、机械作用或者化学作用下进行粘接或者缠绕而制成的布。

前述“反渗透水”，是指透过一种过滤膜的水，所述过滤膜是具有透过水但并不透过离子、盐类等除水以外的杂质的性质的膜。

前述“含碳的树脂”，是指在树脂中混入碳粉并加以成型而得到的树脂。具有传导性并具有强度优良等特征。

前述“树脂渗透碳”，是指使树脂从碳棒等的固相表面进行渗透而成的产物，具有传导性并具有强度优良等特征。

实施例

下面说明本发明的实施例，但本发明并不受这些实施例的任何限制。说明在下面的实验中使用的术语。

所谓“凝胶”是指液体被高分子网络封闭在里面的材料。高分子仅以靠近方式结合得弱小的凝胶是物理凝胶，果冻、琼脂是代表性的物理凝胶。使高分子进行化学键结合而成的凝胶是化学凝胶，有吸水材料、接触透镜等。所谓“聚合物”是指通过多个单元结构（单体）发生聚合（进行键合而成为链状、网状）而得到的化合物。因此，通常是高分子的有机化合物。所谓“共聚物”，特别地是指由两种以上的单元结构（单体）构成的聚合物。所谓“载体”，是指成为用于吸附或固定显示催化活性的物质的基座的物质。载体自身是化学稳定的物质，优选不阻碍目的操作的载体。所谓“富氢水”是指大量含有氢分子（氢气体）的水。由于不存在氢分子溶解于水中而形成氢离子的现象，所以氢分子不会直接影响pH。所谓“电解”，是指通过对化合物施加电压而引起电化学的氧化还原反应，从而对化合物进行化学分解的方法。也称作“电分解”。所谓“电解隔膜”，是指在两极间放置的多孔隔壁，以防止电解中两极的反应生成物混合而发生副反应。

实施例1

使用金属镁（CM-CLIMP（CMクリンプ）(注册商标），中央工产株式会社制造）、Amberlite（アンバーライト）200CT NA（注册商标）(离子交换树脂，ORGANO（オルガノ）株式会社制造）以及Amberlite IR120B NA（注册商标）（离子交换树脂，ORGANO株式会社制造），研究了水中的产氢量。通常的凝胶型离子交换树脂的内部拥有根据分子交联度确定的网眼结构（细小多孔性），但MR型离子交换树脂兼备与此相区别的物理性微孔（粗大多孔性）和细小多孔性。

200CT NA（注册商标）是作为载体具有苯乙烯-二乙烯基苯共聚物的MR结构的强酸性离子交换树脂，键合有作为官能团的磺酸。

IR120B NA（注册商标）也具有相似的结构，但其是具有凝胶结构的载体。

另外，当使用200CT NA（注册商标）和IR120B NA（注册商标）时，分别通过氢氧化钠被中和成盐。

此外，尽管除镁以外的金属、例如铁、锌等也能够应用于产氢，但是从反应性、产氢效率和安全性的观点出发，特别优选金属镁。

在100mL的烧杯中添加5g的最大长度约4mm程度的片状金属镁，添加100mL自来水后，以铝箔封盖后放置过夜。将获得的还原水（富氢水）用自来水连续稀释两倍，调查了溶解氢浓度和氧化还原电位的关系（参照图2）。采用溶解氢分析仪（型号为ENH-1000；UP，Inc.（株式会社ユーピー））测定了溶解氢浓度。采用数字ORP仪（型号为YK-23RP；MOTHERTOOL CO.，LTD.（株式会社マザーツール））测定了氧化还原电位。其结果，确认了氢溶解浓度与氧化还原电位之间存在线性关系。金属镁与水发生反应而制备的还原水是富氢水，通过测定氧化还原电位能够间接地检测氢的产生。

将各离子交换树脂用自来水进行膨润、清洗后，将20mL装入100mL的烧杯中，添加5g金属镁，用自来水配制至最终成为100mL。作为比较对照，准备了只添加了5g金属镁的试样。在反应开始的第二天以后，以每天约5次、大约每1小时实施水的交换。在水的交换中，去掉烧杯的上清液后，重新加入100mL的自来水并进行混合，去掉其上清液后，再重新加入自来水至最终成为100mL。另外，每天早晨在最初的水的交换后的30分钟～1小时后，测定氧化还原电位。在66天的全部测定中，与载体的种类无关地，对添加了作为官能团具有磺酸的强酸性阳离子交换树脂的载体而言，与只有金属镁的试样相比，其氧化还原电位显著低，显示出了强还原性。将结果示于图3中。

实施例2

与实施例1同样地，采用金属镁、载体与作为官能团的磺酸进行键合的阳离子交换树脂Amberlite 200CT NA（注册商标），研究了树脂的量与氧化还原电位的关系。将各离子交换树脂用自来水进行膨润、清洗后，将10mL、20mL或者30mL装入100mL的烧杯中，添加5g金属镁，用自来水配制至最终成为100mL。在反应开始的第二天以后，以每天约5次、大约每1小时实施水的交换。另外，每天早晨在最初的水的交换后的30分钟～1小时后，测定氧化还原电位。在64天的大多数测定中，与其它试样相比，加入30mL离子交换树脂的试样的氧化还原电位显著低，显示出了强还原性。同样地，加入10mL离子交换树脂的试样与其它试样相比，其氧化还原电位显著高，显示出了弱还原性。确认了通过增加阳离子交换树脂的添加量，能够改善产氢效率，显示出了强还原性。将结果示于图4中。

实施例3

与实施例1同样地，采用金属镁、载体与作为官能团的磺酸进行键合的阳离子交换树脂Amberlite 200CT NA（注册商标），实施了实验。将20mL该阳离子交换树脂装入100mL的烧杯中，添加5g金属镁，用自来水配制至最终成为100mL。作为比较对照，准备了只添加了金属镁的试样。在反应开始的第二天以后，以每天约5次、大约每1小时实施水的交换。在反应第一天、经过13天后、经过69天后，实施测定。测定是采用经过指定天数后的、只加入金属镁的试样以及加入了金属镁和作为官能团具有磺酸的阳离子交换树脂的试样来实施，去掉烧杯的上清液后，重新添加100mL的自来水进行混合，去掉其上清液后，再重新添加自来水以最终成为100mL，然后开始测定。测定了10分钟～180分钟之间的氧化还原电位。将结果示于图5中。

在采用反应第一天的试样的实验中，在只加入金属镁的试样中，氧化还原电位下降至大约－140mV；在添加了具有磺酸基的离子交换树脂的试样中，氧化还原电位下降至－210mV。在采用经过13天后的试样的实验中，在只加入金属镁的试样中，氧化还原电位下降至大约－200mV；但是，在加入了具有磺酸基的阳离子交换树脂的试样中，氧化还原电位下降至－260mV。在采用经过69天后的试样的实验中，只加入金属镁的试样，与加入了具有磺酸基的离子交换树脂的试样同样地，氧化还原电位下降至大约－70mV左右。从反应第一天开始，可确认作为官能团具有磺酸的阳离子交换树脂对产氢效率的改善效果的持续性，但经过69天后，其效果基本消失。

实施例4

与实施例1同样地，采用金属镁、载体与作为官能团的磺酸进行键合的阳离子交换树脂Amberlite 200CT NA（注册商标），研究了树脂的量与氧化还原电位的关系。将10mL、20mL或30mL的新的阳离子交换树脂装入100mL的烧杯中，分别添加5g金属镁，用自来水配制至最终成为100mL。作为比较对照，准备了只添加金属镁的试样。测定了10分钟～180分钟之间的氧化还原电位。将结果示于图6中。在只加入金属镁的试样中，氧化还原电位约为－140mV，但在添加具有磺酸基的阳离子交换树脂的情况下，氧化还原电位约为－200mV。另外，树脂的添加量越多，氧化还原电位越降低。确认了通过添加具有磺酸基的阳离子交换树脂，使氧化还原电位大幅降低、改善了产氢效率。

实施例5

与实施例1同样地，使用了金属镁、Amberlite 200CT NA（注册商标）。另外，新使用Amberlite IRC76（注册商标）（弱酸性阳离子交换树脂，ORGANO株式会社制造）、Amberlite IRA400J Cl（注册商标）（强碱性阴离子交换树脂，ORGANO株式会社制造）以及Amberlite IRA67（注册商标）（弱碱性阴离子交换树脂，ORGANO株式会社制造），研究了氧化还原电位。

200CT NA（注册商标）在载体上键合有作为官能团的磺酸；IRC76（注册商标）在载体上键合有作为官能团的羧酸；IRA400J Cl（注册商标）在载体上键合有作为官能团的季铵盐基；并且，IRA67（注册商标）在载体上键合有作为官能团的叔胺。200CT NA（注册商标）作为载体具有苯乙烯-二乙烯基苯共聚物；IRC76（注册商标）作为载体具有聚丙烯酸共聚物；IRA400J Cl（注册商标）作为载体具有苯乙烯-二乙烯基苯共聚物；IRA67（注册商标）作为载体具有丙烯-二乙烯基苯共聚物。另外，200CT NA（注册商标）和IRA400JCI（注册商标）是在即将使用时分别通过氢氧化钠和盐酸被中和成盐。对IRC76（注册商标）和IRA67（注册商标）而言，取20mL膨润后的树脂置于100mL的烧杯中，加入100mL的自来水，分别添加氢氧化钠和盐酸以达到1N当量浓度，实施中和操作过夜。将这些试样用自来水充分清洗后，用盐酸或氢氧化钠将pH调节至中性～弱碱性，最后分别加入5g金属镁和自来水直至最终成为100mL，然后开始实验。

在反应开始的第二天以后，以每天约5次、大约每1小时实施水的交换。对作为官能团具有羧酸的离子交换树脂的测定而言，使用反应开始日和反应开始经过33天后的试样；对作为官能团具有季铵盐基的离子交换树脂的测定而言，使用反应开始日和经过27天后的试样；对作为官能团具有叔胺的离子交换树脂的测定而言，使用反应开始日和经过20天后的试样；分别对上述试样测定了10分钟～180分钟之间的氧化还原电位。将结果分别示于图7～9中。对作为官能团具有季铵盐的离子交换树脂、以及作为官能团具有叔胺的离子交换树脂而言，在反应开始日显示出了与作为官能团具有磺酸的离子交换树脂相同水平的氧化还原电位，但在反应开始后、经过大约一个月后，显示出与金属镁单独存在时相同水平的氧化还原电位。对作为官能团具有羧酸的离子交换树脂而言，在反应开始日，显示出了比作为官能团具有磺酸基的离子交换树脂更低的氧化还原电位，但在反应开始后、经过大约一个月后，获得了处于作为官能团具有磺酸基的离子交换树脂与金属镁单独存在时之间的中间的氧化还原电位。对作为官能团具有羧酸的离子交换树脂而言，确认有高还原作用。

实施例6

在100mL的烧杯中添加了100mL自来水。将阴极固定于2cm×5cm且厚度0.3mm的不锈钢（sus430，株式会社久宝金属制作所制造）上，作为阳极分别使用2cm×5cm且厚度0.3mm的不锈钢（sus430，株式会社久宝金属制作所制造）、铜（株式会社久宝金属制作所制造）、铝（株式会社久宝金属制作所制造）以及直径9.5mm且长度10cm的碳棒（C-TASK CO.，LTD（株式会社シータスク）制造），施行了比较实验。使用电源（Power Supply EPS301，Amersham Bioscience（アマシャムバイオサイエンス）株式会社制造）流通直流电流而实施了电解。将电压恒定在频繁应用于家电上的24V。在通电1小时后，测定了溶解氢浓度和pH。采用溶解氢分析仪（型号ENH-1000，UP，Inc.（株式会社ユーピー）制造）测定了溶解氢浓度。采用pH仪（SK-620PH，株式会社佐藤计量器制作所制造）测定了pH。将结果示于图10中。

反应1小时后，在将不锈钢用作阳极的实验中，生成的氢浓度是最低的0.190ppm，但在将碳棒用作阳极的实验中是0.440ppm，在将铝用作阳极的实验中是最高的0.570ppm。pH在将碳棒用作阳极的实验中是最低的5.79，在将铜用作阳极的实验中是最高的10.07。另外，对电解后的水的污染而言，在将铜、铝、不锈钢用作阳极的实验中，确认水有较强的着色，确认有白色悬浮物、白色沉淀物。进而，将电流恒定于60mA并通电1小时后测定溶解氢浓度和pH时，其结果，获得了相同的结果。

接着，在100mL的烧杯中，加入了与实施例1中使用的金属镁相同的金属镁，并添加了100mL自来水。阴极固定在不锈钢，作为阳极分别使用不锈钢、铜、铝还有炭棒，实施了比较实验。将该实验的概略图示于图1中。在烧杯1中添加10g的金属镁3，加入自来水2达到100mL。使沉淀成层的金属镁3与阳极4接触，并以与金属镁3不接触的方式将阴极5设置于水中。使用直流电源6向装置流通电流。将电压恒定在频繁应用于家电中的24V上。在通电1小时后，测定了溶解氢浓度和pH。将结果示于图11中。

溶解氢浓度在将不锈钢用作阳极的实验中是最低的0.383ppm，在将碳棒用作阳极的实验中是最高的0.699ppm。pH在将铜用作阳极的实验中是最高的10.24，在将碳棒用作阳极的实验中是最低的9.38。另外，对电解后的水的污染而言，在使用了铜、铝、不锈钢的情况下，确认水有较强的着色，确认有白色悬浮物、白色沉淀物。在使金属镁与阳极炭棒进行接触的状态下以24V的恒电压进行电解时，能够获得溶解氢浓度高并且水的着色少、白色悬浮物少、白色沉淀物少的pH值低于10的可饮用水。

实施例7

在100mL的烧杯中添加了100mL自来水。将阴极固定于2cm×5cm且厚度0.3mm的不锈钢上。作为阳极，分别使用2cm×5cm且厚度0.3mm的不锈钢、以及直径9.5mm且长度10cm的碳棒，施行了比较实验。在上述任何实验中，均使用电源流通直流电流并实施电解。将电压恒定在频繁应用于家电中的24V上。在通电1小时后，测定了溶解氢浓度、二氧化碳浓度和pH。采用溶解氢分析仪（型号ENH-1000，UP，Inc.（株式会社ユーピー）制造）测定了溶解氢浓度。采用pH仪测定pH。采用溶解二氧化碳检测试剂盒（Tetratest（テトラテスト）（注册商标），Tetra Japan（テトラジャパン）株式会社）测定了二氧化碳浓度。将结果示于图12中。溶解氢浓度在将不锈钢用作阳极的实验中为0.190ppm，在将碳棒用作阳极的实验中为0.446ppm，在使用了碳棒的实验中的溶解氢浓度较高。另外，在使用了不锈钢的实验中，二氧化碳在水中的溶解度低、即为8g/mL，并且pH也高、即为7.58。与此相对，在使用了碳棒的实验中，已确认二氧化碳对水的溶解度在40mg/mL以上，并确认pH值大幅降低至5.79。

实施例8

作为阳极使用了直径9.5mm且长度10cm的碳棒。作为阴极使用了2cm×5cm且厚度0.3mm的不锈钢。采用了与实施例1使用的金属镁相同的金属镁10g以及作为官能团具有磺酸基的离子交换树脂Amberlite 200CT NA（注册商标）20mL，实施了实验。将概略图示于图1中。在烧杯1中添加离子交换树脂和金属镁的混合物3，加入自来水2以达到100mL。使沉淀成层的离子交换树脂和金属镁的混合物3与阳极4进行接触，并以与离子交换树脂和金属镁的混合物3不接触的方式将阴极5设置于水中。使用直流电源6向装置流通直流电流。将电压恒定在频繁应用于家电中的24V上。在通电1小时后，测定了溶解氢浓度和pH。采用溶解氢分析仪（型号ENH-1000，UP，Inc.（株式会社ユーピー）制造）测定了溶解氢浓度。采用pH仪测定pH。进而，作为比较对照，采用不添加离子交换树脂而仅添加10g金属镁的试样，实施了同样的实验。将结果示于图13中。在添加了离子交换树脂的情况下，1小时后的溶解氢浓度与是否添加了金属镁无关地，均获得了高的溶解氢浓度。

实施例9

在100mL的烧杯中添加了100mL自来水。作为阴极使用了2cm×5cm且厚度0.3mm的不锈钢。作为阳极使用了直径9.5mm且长度10cm的碳棒。使用电源流通直流电流并实施电解。将电压恒定在频繁应用于家电上的24V。通电1小时后，测定了溶解氢浓度和pH。接着，同样地，在100mL的烧杯中，添加了与实施例1使用的金属镁相同的金属镁。作为阴极使用了不锈钢。作为阳极使用了碳棒。将该实验的概略情况示于图1。在烧杯1中添加10g的金属镁3，加入自来水2达到100mL。使沉淀成层的金属镁3与阳极4接触，将阴极5以与金属镁3不接触的方式设置于水中。使用直流电源6向装置流通24V的直流电流。通电1小时后，测定了溶解氢浓度和pH。进而，采用与上述相同的装置在不流通电流的情况下进行1小时的自然化学反应后，测定了溶解氢浓度和pH值。此外，采用溶解氢分析仪（型号ENH-1000，UP，Inc.（株式会社ユーピー）制造）测定了溶解氢浓度。采用pH仪测定了pH。将测定的结果示于图14中。当不添加金属镁而向装置通电时，尽管在装置中没有金属镁，但经过1小时反应后的溶解氢浓度为0.468ppm、pH为6.78。当添加金属镁且不向装置通电时，经过1小时反应后的溶解氢浓度为0.775ppm、pH为10.53。进而，当添加金属镁后向装置通电时，经过1小时反应后的溶解氢浓度为0.715ppm、pH为9.67，获得了适于饮用的pH10以下的还原水（富氢水）。当向添加了金属镁的装置中通电时，与不通电时相比，未发现溶解氢浓度方面有大的差异，但确认了pH值的降低。在金属镁进行反应的同时，按长期来讲，其化学产氢能力降低，但当向本装置的电极通电时，基于电解产生的氢的溶解氢浓度，与金属镁的反应无关地得到了保持。

实施例10

在100mL的烧杯中添加了100mL自来水。作为阴极使用了2cm×5cm且厚度0.3mm的不锈钢。作为阳极使用了直径9.5mm且长度10cm的碳棒。在上述实验中，均使用电源流通直流电流并实施电解。作为覆盖构件，用各种膜（film）、滤纸包裹阳极的碳棒。所用的膜（film）采用超高分子量聚乙烯多孔质膜“SUNMAP（サンマップ）”（注册商标）（日东电工株式会社）、微孔薄膜“YuMicron（ユミクロン）”（注册商标）电解隔膜（MF-90B，Yuasa Membrane Systems Co.，Ltd.（株式会社ユアサメンブレン））和玻璃纸（Rengo Co.，Ltd.（株式会社レンゴー））。将电压恒定在频繁应用于家电上的24V。接着，同样地，在100mL的烧杯（实验装置）中，加入了与实施例1使用的金属镁相同的金属镁。将该实验的概略图示于图1中。在烧杯1中添加10g的金属镁3，加入自来水2达到100mL。使沉淀成层的金属镁3与阳极4接触，使阴极5以与金属镁3不接触的方式设置于水中。使用直流电源6向装置流通电流。在通电1小时后，测定了溶解氢浓度和pH。此外，采用溶解氢分析仪（型号ENH-1000，UP，Inc.（株式会社ユーピー）制造）测定了溶解氢浓度。采用pH仪测定pH。将结果示于图15、图16中。

在不添加金属镁的装置中，当对碳棒不施加包裹物时，经过1小时后的溶解氢浓度为0.478ppm，但在使用玻璃纸和微孔薄膜“YuMicron（ユミクロン）”（注册商标）电解隔膜时，则为0.52～0.53ppm。对pH而言，经过1小时后，对碳棒没有施加包裹物时为pH6.0，在使用玻璃纸和微孔薄膜“YuMicron（ユミクロン）”（注册商标）电解隔膜时约为pH6.5。在添加金属镁的装置中，当对碳棒不施加包裹物时，溶解氢浓度为0.719ppm，但在使用玻璃纸和微孔薄膜“YuMicron（ユミクロン）”（注册商标）电解隔膜时则为0.762ppm和0.736ppm。对pH而言，当对碳棒不施加包裹物时为9.88，在使用玻璃纸时则为10.23。

进而，在不添加金属镁的装置中，对阳极的碳棒同样地包裹了玻璃纸、微孔薄膜“YuMicron（ユミクロン）”（注册商标）电解隔膜，或者包裹了新的超高分子量聚乙烯多孔膜“SUNMAP（サンマップ）”（注册商标）（日东电工株式会社）。将电压恒定在24V、通电1小时，测定了溶液的吸光度（波长600nm）。采用紫外可见分光光度计（UV-160A，岛津制作所制）测定了吸光度。已知通过测定该波长的吸光度，能够确定微粒子的浓度。将结果示于图17中。反应1小时后，在没有施加任何包裹的碳棒上确认有很多碳微粒子，但在使用了微孔薄膜“YuMicron（ユミクロン）”（注册商标）电解隔膜、玻璃纸的碳棒上，确认基本上不存在碳微粒子。如此地，在使用微孔薄膜“YuMicron（ユミクロン）”（注册商标）电解隔膜、玻璃纸时，能够抑制在氢氧根离子与碳棒反应生成二氧化碳的反应中产生碳微粒子的现象、或向水中转移的现象，并且不存在造成实用上问题的pH、溶解氢浓度的变化，可知这些膜构件适用于作为饮用水的还原水（富氢水）制备中。

实施例11

接着，使用如图18、图19所示的装置，尝试了还原水（富氢水）的制备。在该还原水（富氢水）的制备装置中，均设置有分别含有阳极和阴极并且均为筒状的第一氧化还原系统和第二氧化还原系统，在这一点上不同于前面的所有实施例。图18是表示装置的概略情况的图，图18A示出还原水制备装置的内部结构，如后面所述，此中包含作为阳极的两根碳棒、作为阴极的两片不锈钢等。在该还原水制备装置中，图18A的内部结构体被包裹于内部塑料壳体中，内部结构体和内部塑料壳体的壳体内部结构体具有图18B所示的外观。该壳体内部结构体，进一步被外部塑料壳体包裹，具有外部塑料壳体的装置在整体上为如图18C所示的外观。

在图19中详细示出了与本装置的氢产生相关的内部结构体（图18A）。碳棒4设置于开有孔7的塑料壳体13中。采用尼龙网堵住所有的孔7，从而形成通水但不向外部漏出内容物的结构。并且，在外周设置了开有孔8的不锈钢5。第一碳棒4是阳极，与阴极的不锈钢5一起构成第一氧化还原系统10（第一电路）。另外，第二碳棒14设置于开有孔17的第二塑料壳体16中。采用尼龙网堵住全部的孔17，从而形成通水但不向外漏出内容物的结构。在其外部以连接第二塑料壳体16的方式设置有长条形无孔的不锈钢15。第二碳棒14是阳极，与阴极的不锈钢15一起构成第二氧化还原系统20（第二电路）。在第一氧化还原系统10中，在设置于中央的第一碳棒4的周围，装入13.1g金属镁、6.6g离子交换树脂以及10.85g活性炭。在第一氧化还原系统10（第一电路）的邻近以并排方式存在的另一个第二氧化还原系统20，构成第二电路。此外，在图18A和图19中，为了图示氧化还原系统10和20，在不锈钢5有局部缺口，但在实际的还原水（富氢水）制备装置中，不锈钢5配置于一对氧化还原系统10和20的周围并对它们的外周进行包围。在还原水制备装置的盒（cassette）内、即在内部塑料壳体的壳体（图18B）内侧加满自来水后，将电压恒定在家电上频繁使用的24V上，对第一氧化还原系统10和第二氧化还原系统20（第一电路和第二电路）分别通电50mA和200mA的直流电后，测定了溶解氢浓度和pH值。

接着，在盒内加满自来水后，将电压恒定在24V，仅对第一氧化还原系统10（第一电路）通电50mA后，测定了溶解氢浓度和pH。进而，在盒内加满自来水后，将电压恒定在24V，仅对第二氧化还原系统20（第二电路）通电200mA后，测定溶解氢浓度和pH。采用溶解氢分析仪（型号ENH-1000，UP，Inc.（株式会社ユーピー）制造）测定了溶解氢浓度。采用pH仪测定pH。将测定的结果示于图20中。与并用第一和第二氧化还原系统10和20（第一电路和第二电路）时相比，当仅通电于第一氧化还原系统10（第一电路）时，在水中的溶解氢浓度上升的同时pH值也上升。另一方面，当仅通电于第二氧化还原系统20（第二电路）时，在水中的溶解氢浓度上升的同时，pH值下降。如此地设置至少两对氧化还原系统，通过分别调节通电于第一电路和第二电路的电流和电压，可微调还原水（富氢水）的溶解氢浓度和pH值。

设置于构成第一氧化还原系统10的第一塑料壳体13和设置于构成第二氧化还原系统的第二塑料壳体16上的孔7、17，是被尼龙网堵住，从而水可以进出，但内部材料无法向外漏出。基于此，从碳棒产生的二氧化碳溶于水中而形成碳酸，并迅速扩散在盒内，因此能够提高二氧化碳在盒内的溶解度。

本申请发明的还原水（富氢水）制备装置，例如，可安装在棒状容器、杯子、罐、饮水机或者交换用盒等容器或者装置等中加以应用。

Claims

1.一种还原水的制备方法，其是使用金属镁在水中产生氢的方法，其特征在于，使用多孔性固相。

2.如权利要求1所述的还原水的制备方法，其中，所述固相具有离子交换作用。

3.如权利要求1或2所述的还原水的制备方法，其中，所述固相具有酸性官能团。

4.如权利要求1～3中任一项所述的还原水的制备方法，其中，所述固相具有磺酸基。

5.如权利要求1～3中任一项所述的还原水的制备方法，其中，所述固相具有羧酸基。

6.如权利要求1～5中任一项所述的还原水的制备方法，其中，所述固相是树脂。

7.如权利要求1～6中任一项所述的还原水的制备方法，其中，所述固相是离子交换树脂。

8.如权利要求1～7中任一项所述的还原水的制备方法，其中，所述固相去除在金属镁的表面生成的氢氧化物。

9.如权利要求1～8中任一项所述的还原水的制备方法，其中，使金属镁发生氧化，从而在阴极产生氢。

10.如权利要求9所述的还原水的制备方法，其中，所述阳极由含碳的材料形成。

11.一种喷雾装置，其中，将采用权利要求1～10中任一项所述的方法制备的还原水进行喷雾。

12.一种食品或化妆品，其是将采用权利要求1～10中任一项所述的方法制备的还原水以液体状、固体状、粉状或者膏状的方式添加而成。

13.一种还原水的制备装置，其是使用金属镁在水中产生氢的还原水的制备装置，其特征在于，使用多孔性固相。

14.一种还原水的制备装置，其是具有电极，并使金属镁发生氧化而在阴极产生氢，从而制备还原水的还原水的制备装置，其特征在于，还具有去除在金属镁表面生成的氢氧化物的固相。

15.如权利要求13或14所述的还原水的制备装置，其中，具有由含碳的材料形成的阳极。

16.如权利要求13～15中任一项所述的还原水的制备装置，其中，还具有覆盖阳极表面的覆盖构件。

17.如权利要求13～16中任一项所述的还原水的制备装置，其中，具有分别包含阳极和阴极的第一氧化还原系统和第二氧化还原系统。

18.一种还原水的制备装置，其是使用电极在水中产生氢的还原水的制备装置，其特征在于，具有由含碳的材料形成的阳极。

19.一种还原水的制备装置，其是使用金属镁在水中产生氢的还原水的制备装置，其特征在于，具有由含碳的材料形成的阳极。

20.如权利要求18或19所述的还原水的制备装置，其中，还具有覆盖阳极表面的覆盖构件。