CN114920330A - 一种低表面张力的电位水的制备方法和应用 - Google Patents

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张小平
韩艳仓
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    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Abstract

本发明提出了一种低表面张力的电位水的制备方法和应用，包括以下步骤：将电解质溶液进行电磁振动，将振动后的电解质溶液通入直流电压，电解，得到电位水。本发明制备得到的电位水为中性电位水，具有良好的去污、除油效果，还表现出良好的杀菌效果。

Description

一种低表面张力的电位水的制备方法和应用
技术领域
本发明涉及电解及电解液领域，具体涉及一种低表面张力的电位水的制备方法和应用。
背景技术
电位水又称电解离子水或者电解水，是将一定浓度的电解质溶液在通电条件下，消耗微量能量制备得到的。常见的电解水有酸性电位水和碱性电位水。酸性电位水具有优异的杀菌效果，但是因其含有大量的Cl-，在生产和储存时都需要注意避光、通风，防止电位水中的Cl-生成氯气溢出。碱性电位水有优异的去污、去油效果，但是碱性电位水需要在有隔膜的电解设备中制备，因此制备碱性电位水通常伴随着酸性电位水的生成，制备碱性电位水仍然需要注意氯气的生成和溢出。
中性电位水可以在无隔膜的电解设备中制备，不会生成大量的酸性电位水和碱性电位水，制备过程不易产生氯气，并且中性电位水在使用过程中不会腐蚀设备，在使用后还可以直接还原成普通水，环保安全。
发明内容
本发明第一个方面提供了一种低表面张力的电位水的制备方法，包括以下步骤：
(1)将电解质溶液进行电磁振动；
(2)将振动后的电解质溶液通入直流电压，电解，得到所述的电位水。
作为本发明一种优选的实施方式，所述电解质溶液包括溶质和溶剂，所述溶质选自金属盐、无机酸中的至少一种。
作为本发明一种优选的实施方式，所述金属盐选自钠盐、钾盐、镁盐、钙盐中的至少一种。
作为本发明一种优选的实施方式，所述无机酸选自次氯酸、盐酸、硫酸中的至少一种。
作为本发明一种优选的实施方式，所述钠盐选自氯化钠、次氯酸钠、亚硫酸钠、硫酸钠、碳酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠中的至少一种。
作为本发明一种优选的实施方式，所述溶质在电解质溶液中的质量浓度为0.1-5％。
作为本发明一种优选的实施方式，所述电磁振动的频率为30-100Hz。
作为本发明一种优选的实施方式，所述电磁振动的时间为20-60s。
作为本发明一种优选的实施方式，所述电位水的pH为6.0-7.5。
本发明第二个方面提出了一种低表面张力的电位水的应用，所述电位水应用于医疗、农业、工业领域，去除塑料制品、玻璃制品表面沾有的油渍、污渍。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
1.本发明制备的电位水为中性电位水，对工艺设备的腐蚀程度小，制备过程不易产生氯气，环保安全。
2.本发明通过电磁振动和电解制备的中性电位水，使得制备得到的中性电位水中含有大量微小的、表面带有负电荷的气泡，并且通过电磁振动和电解后的得到的中性电位水，水分子间的分子间作用力降低，分子间距增加，水分子的表面张力降低，制备得到的中性电位水拥有良好的去污、除油效果。
3.本发明制备得到的中性电位水，通过气泡表面的负电荷以及电位水中的活性基团与细菌接触后，改变膜的透过率，致使细菌细胞失去活性，达到良好的杀菌效果。
具体实施方式
本发明第一个方面提供了一种低表面张力的电位水的制备方法，包括以下步骤：
(1)将电解质溶液进行电磁振动；
(2)将振动后的电解质溶液通入直流电压，电解，得到所述的电位水。
作为本发明一种优选的实施方式，所述电解质溶液包括溶质和溶剂，所述溶质选自金属盐、无机酸中的至少一种。
作为本发明一种优选的实施方式，所述金属盐选自钠盐、钾盐、镁盐、钙盐中的至少一种。
作为本发明一种优选的实施方式，所述无机酸选自次氯酸、盐酸、硫酸中的至少一种。
作为本发明一种优选的实施方式，所述钠盐选自氯化钠、次氯酸钠、亚硫酸钠、硫酸钠、碳酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠中的至少一种。
作为本发明一种优选的实施方式，所述钾盐选自氯化钾、亚硫酸钾、次氯酸钾、硫酸钾、碳酸钾中的至少一种。
作为本发明一种优选的实施方式，所述镁盐选自氯化镁、硫酸镁、碳酸镁中的至少一种。
作为本发明一种优选的实施方式，所述钙盐选自氯化钙、磷酸二氢钙、碳酸氢钙、硫酸氢钙、氯酸钙中的至少一种。
作为本发明一种优选的实施方式，所述金属盐为氯化钠。
作为本发明一种优选的实施方式，所述溶质在电解质溶液中的质量浓度为0.1-5％。
作为本发明一种优选的实施方式，所述溶质在电解质溶液中的质量浓度为0.1-1％。
作为本发明一种优选的实施方式，所述电磁振动的频率为30-100Hz。
作为本发明一种优选的实施方式，所述电磁振动的频率为50-100Hz。
作为本发明一种优选的实施方式，所述电磁振动的时间为20-60s。
作为本发明一种优选的实施方式，所述电磁振动的时间为30-60s。
作为本发明一种优选的实施方式，所述电位水的pH为6.0-7.5。
本发明第二个方面提出了一种低表面张力的电位水的应用，所述电位水应用于医疗、农业、工业领域，去除塑料制品、玻璃制品表面沾有的油渍、污渍。
申请人在试验过程中发现，电解质溶液通过电磁振动后，再进行电解，制备得到的电位水拥有优异的去污、除油效果，还拥有一定的杀菌效果。申请人推测可能的原因是，电解质溶液通过电磁振动后，再进行电解，使得制备得到的电位水中含有大量微小的、表面带有负电荷的气泡，这些气泡结合生成的中性电位水，增加了中性电位水对油渍、污渍的溶解、去除能力，并且通过电磁振动和电解后的得到的中性电位水，水分子间的分子间作用力降低，分子间距增加，降低了水分子的表面张力，进一步增加了油渍、污渍的去除能力。于此同时气泡表面的负电荷以及电位水中的活性基团与细菌接触后，改变膜的透过率，导致细菌细胞失去活性，达到杀菌的效果。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
提供了一种低表面张力的电位水的制备方法，包括以下步骤：
(1)将氯化钠质量浓度为0.5％的氯化钠水溶液进行电磁振动；
(2)将振动后的氯化钠水溶液通入直流电压，电解，得到所述的电位水。
所述电磁振动的频率为50Hz，振动的时间为30s。
所述直流电压为15V。
所述电解时间为5min。
还提供了一种低表面张力的电位水的应用，所述电位水应用于医疗、农业、工业领域，去除塑料制品、玻璃制品表面沾有的油渍、污渍。
实施例2
提供了一种低表面张力的电位水的制备方法，包括以下步骤：
(1)将氯化钠质量浓度为2％的氯化钠水溶液进行电磁振动；
(2)将振动后的氯化钠水溶液，通入直流电压，电解，得到所述的电位水。
所述电磁振动的频率为50Hz，振动的时间为30s。
所述直流电压为15V。
所述电解时间为5min。
还提供了一种低表面张力的电位水的应用，所述电位水应用于医疗、农业、工业领域，去除塑料制品、玻璃制品表面沾有的油渍、污渍。
实施例3
提供了一种低表面张力的电位水的制备方法，还提供了一种低表面张力的电位水的应用，所述电位水应用于医疗、农业、工业领域，去除塑料制品、玻璃制品表面沾有的油渍、污渍。具体实施方式同实施例1，不同之处在于，将氯化钠质量浓度为0.5％的氯化钠水溶液替换成盐酸质量浓度为0.5％的稀盐酸。
实施例4
提供了一种低表面张力的电位水的制备方法，还提供了一种低表面张力的电位水的应用，所述电位水应用于医疗、农业、工业领域，去除塑料制品、玻璃制品表面沾有的油渍、污渍。具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述振动频率为30Hz，振动时间为10s。
实施例5
提供了一种低表面张力的电位水的制备方法，还提供了一种低表面张力的电位水的应用，所述电位水应用于医疗、农业、工业领域，去除塑料制品、玻璃制品表面沾有的油渍、污渍。具体实施方式同实施例1，不同之处在于，氯化钠水溶液不进行电磁振动，直接通入直流电压进行电解。
实施例6
提供了一种低表面张力的电位水的制备方法，还提供了一种低表面张力的电位水的应用，所述电位水应用于医疗、农业、工业领域，去除塑料制品、玻璃制品表面沾有的油渍、污渍。具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述直流电压为5V，电解时间为10min。
性能测试
将实施例制备得到的电位水，进行除油污和杀菌试验。
1.除油污试验
将沾有油污的塑料板(已称重，重量记为M1)放入制备得到的电位水中，在35℃下，缓慢搅拌电位水，搅拌速率为5rpm/min，10min后取出塑料板，低温烘干，去除表面水分，称重，重量记为M2。计算油污去除率。
油污去除率＝(M1-M2)/M1*100％。
2.杀菌试验
参考《消毒技术规范》进行杀菌试验，试验选用金黄色葡萄球菌。将活菌含量为107-108CFU/ml的菌液，活菌数记为W1，取2ml均匀的涂布在塑料板上，自然风干后，取2ml实施例制得的电位水，均匀的喷洒在塑料板表面，作用1min，用蒸馏水洗下塑料板上的菌液，计算菌液中的活菌数量，活菌数记为W2。
杀灭对数值＝lg(W1/W2)。
以上数据记录在表1中。
表1
Figure BDA0003156788060000061
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种低表面张力的电位水的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将电解质溶液进行电磁振动；
(2)将振动后的电解质溶液通入直流电压，电解，得到所述的电位水。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电解质溶液包括溶质和溶剂，所述溶质选自金属盐、无机酸中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述金属盐选自钠盐、钾盐、镁盐、钙盐中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述无机酸选自次氯酸、盐酸、硫酸中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述钠盐选自氯化钠、次氯酸钠、亚硫酸钠、硫酸钠、碳酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠中的至少一种。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述溶质在电解质溶液中的质量浓度为0.1-5％。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电磁振动的频率为30-100Hz。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电磁振动的时间为20-60s。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电位水的pH为6.0-7.5。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到的电位水的应用，其特征在于，所述电位水应用于医疗、农业、工业领域，去除塑料制品、玻璃制品表面沾有的油渍、污渍。
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