JP2004202440A

JP2004202440A - 超電解水、その製造方法および装置およびその評価方法

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Publication number: JP2004202440A
Application number: JP2002377062A
Authority: JP
Inventors: Kokichi Hanaoka; 孝吉花岡; Yukiaki Matsuo; 至明松尾
Original assignee: HANAOKA Kokichi
Current assignee: HANAOKA Kokichi
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2022-12-26
Also published as: JP3910913B2

Abstract

【課題】イオン積を評価基準として電解水を生成せしめ、かつ、このイオン積を高め電解水を得られるものであり、かかる電解水は、解離性が高まることによって、抗酸化力を高めたり、水抽出によって抽出する量を増加させたりすることが可能となる超電解水、その製造方法およびその評価方法を提供する。
【解決手段】電解槽を多段槽的に設け、第１電解槽２１の電解で生成した陽極電解生成水と陰極電解生成水を第２電解槽２２に送る際に、陽極電解生成水を第２電解槽２２の陰極に、陰極電解生成水を陽極に送り、このように当該電解槽からの陽極電解生成水を次段の陰極に、陰極電解生成水を次段の陽極に送る操作を必要に応じて繰り返すことにより、より解離の大きな電解水を得る。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イオン積を高めた趙電解水およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
イオン積を高めた電解水は、電解質を含む溶解物質の解離性が高められ、しかも抗酸化カや味等の物性なども高められているので、医薬品や化粧品及び食品加工に利用できる。
【０００３】
イオン積を高めた電解水は水分中のプロトンと水酸化イオンの濃度が高くなるため水の解離が大きくなり、プロトン供与をするような抗酸化物質のプロトン解離を促進させるため抗酸化物質を介してフリ−ラジカルを含む活性酸素種の不均化や消去能を高めることが可能である。溶媒である水を捉えている点で、溶質を捉えているアルカリイオン水とは全く異なるものである。
【０００４】
【特許文献１】
特許公報第２８８５８４１号
【０００５】
前記特許文献１には、図７に示すような電解水としての処理水の製造方法及びその装置が、記載されている。１は電解槽で、隔膜２で陽極室３と陰極室４とに仕切られると共にその陽極室３と陰極室４にそれぞれ内壁と一体又は別個に陽極５及び陰極６が設けられる。
【０００６】
この陽極室３と陰極室４には、水道水、井戸水などの原水を供給する原水供給手段７が接続される。すなわち、陰極室４の下部に原水供給管８が接続され、その供給管８に継手９を介して分岐管１０が接続され、その分岐管１０が陽極室３の下部に接続されて原水供給手段７が形成される。
【０００７】
陽極室３と陰極室４の上部にはそれぞれ陽極処理水の排出管１１と陰極処理水の配水管１２が接続される。陽極５と陰極６には原水を電気分解するための出力電圧可変な直流電源１３が接続される。原水供給管８には原水の電気伝導度を検出するＥＣ電極１４が設けられ、また陽極処理水の配水管１１には、陽極処理水の電気伝導度を検出するＥＣ電極１５が設けられる。
【０００８】
このようにして、原水供給手段７より電解槽１内の陽極室３と陰極室４内に原水が供給され、直流電源１３より陽極５と陰極６間に直流電圧が印加されて原水が電気分解され、酸性の処理水が陽極配水管１１より排水され、またアルカリ性の処理水が陰極配水管１２より排水される。
【０００９】
ところで、電解水については、下記のような考え方が採用できる。溶媒である水分子はほとんどが水素結合により緩やかな結合しており、その結合は瞬時にして離れてはまた結合するという結合・分離の繰り返しを行っている。そのうちでプロトンに２分子の水が結合したヒドロニュームと水酸イオンが解離（電離）して割合は極めて低く、中性域ではそれぞれ１０^−７モル／リットル濃度しか解離していない。しかしこの状態は１気圧、２５℃という条件下での一般的な水の解離である。
発明者は水の解離に着目し、電解することにより溶媒である水の解離が大きくなることを見つけ、その解離を著しく増大させる方法を発明した。
【００１０】
発明者は、このネルンストの式から水の新しい理論を導き出した。それは、水は、あらゆる生命反応に深くかかわっている。その反応を促しているのが、遊離の（Ｈ^＋）と遊離の（ＯＨ⁻）である。この遊離（解離）物質は電子反応を伴っており、化学的物質とは反応せずにフリーの状態で存在している。
【００１１】
化学処理された水道水は、衛生面における法律の定める安全基準をクリアしているが、かつて水がもっていた機能性−エネルギー性、溶解性、電離性−を失いつつある。井戸水や水道水は生命のための水としての条件からはずれてきている。このような水であっても微弱な電気エネルギーをもって電解すると最も安全でなおかつ簡便で経済的に生成することができるといわれている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、今までは解離を上げるためには１個の電解槽１を用いて電解でやっていた。その内容条件は電解槽１に滞留した水に時間と電流の相関で電解していたが、それは源水に含まれるイオン移動によって電解離力や解養能力が決定される。
【００１３】
例えば、プラス極にはマイナスイオン種が、マイナス極にはプラスイオン種が移動し能力が決まっていた。また、一般に電解槽中に電極と膜を設置し直流電源で電解すると膜を挟んで陽極側と陰極側にそれぞれ異なった電解生成液が生成される。水道水のような飲用に適する水は希薄電解質溶液に属し電解質濃度が非常に低く、電解時における電気抵抗が大きくなり、一定電流を流すのには電圧を高くしなくては電解できない。
【００１４】
ところで、純水の場合、水の解離定数Ｋｗは、１気圧、２５℃で１０^−１４として知られている。酸及びアルカリを定義するのに水素イオン濃度を用いて行うのが一般的である。一般に−１ｏｇＫｗはｐＨとして定義して用いられている。
【００１５】
水のイオン積を変化させるパラメータは温度及び圧力として考えられており、他のパラメータはほとんど定義されておらず、十分に解明されていない未知の分野でもある。一般に純水のイオン積は水のインピーダンスの測定から求めることができ、超臨界水や亜臨界水の研究等で用いられている。
【００１６】
不純物として溶存している水以外のイオン種のなかには、水のイオン積を見積もることが困難であるイオン種がある。これに対し、陽イオンとして、ナトリウムイオンやカリウムイオン等の１価のイオンを、あるいはカルシウムやマグネシウム等の２価のイオンを含むと共に、陰イオンとして、塩素イオンや炭酸イオンあるいは有機酸イオンを含む希薄電解質溶液を電解した場合の電解水は、物質収支とエネルギー収支が明確であるため、水素イオン濃度変化を正確に分析することが可能である。
【００１７】
水のイオン積は、温度上昇に伴い大きくなり、また圧力が大きくなるのに伴い大きくなることも知られている。超臨界水の物性からも理解できるように、水のイオン積が大きくなるにつれて溶質の解離性を高め、溶解から分解まで行うことが可能になる。
【００１８】
純水のイオン積は温度及び圧力に依存することが分かっており、理論的にも研究が進んでいる・温度及び圧力をパラメータにコンピュータを用いて純水のイオン積を見積もった結果も報告されている（Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｂ１９９９，１０３，６５９６−６６０４）。しかし、純水ではなく電解水については未だそのイオン積についての報告はされていない。
【００１９】
電解水は、微弱な電気エネルギーにより水を電解したものであり、極性の違いにより、種々の分野に利用されている。
【００２０】
一般に希薄電解質溶液を電解した場合の電解水の物性を示すパラメータは水素イオン濃度（以下ｐＨという）、酸化還元電位（ＯＲＰ）、溶存酸素（ＤＯ）、溶存水素（ＤＨ）及び電気伝導度（ＥＣ）等であった。
【００２１】
しかし、これらのパラメータを電解水の調製における評価、制御の基準として用いても、上記パラメータは電解水の調製時における評価、制御の基準としては不充分なものである。即ち、得られる電解水は、上記パラメータの評価制御のみでは評価し切れない抗酸化カや味等の物性の違いが生じている。
【００２２】
電解水同士での比較においてはこれらのパラメータによって相違を示すことはできるが、電解水以外の人工的に調製した電解質溶液との相違を示すことはできなかった。
【００２３】
例えば、電解水のうち飲用に供される陰極側電解生成水つまり陰極電解水は、その効果の一つとして、ものを良く溶解させることができる性質を有する溶媒、即ち良好な溶解性能を有する溶媒である。しかし前記パラメータでは、電解質溶液における溶解性能について陰極電解水と電解水以外の電解質溶液との相違を示すことはできなかった。
【００２４】
そこで発明者等は、特願２００１−２８１４９１号として、「電解質溶液、陽陰両電極及び隔膜から構成される電解系により電解質溶液を電解して生成する電解水の１気圧、２５℃の条件下で温度補正を有するｐＨ測定計より求めた水素イオン濃度［Ｈ^＋］_ｐＨと、イオンの定量分析あるいは中和滴定によって求めた水素イオン濃度［Ｈ^＋］analy との比［Ｈ^＋］analy ／［Ｈ^＋］_ｐＨを求め、又は上記電解水の１気圧、２５℃の条件下で温度補正を有するｐＨ測定計より求めた水酸イオン濃度［ＯＨ⁻］_ｐＨと、イオンの定量分析あるいは中和滴定によって求めた水酸イオン濃度［ＯＨ⁻]analyとの比［ＯＨ⁻]analy／［ＯＨ⁻］_ｐＨを求め、比［Ｈ^＋］analy ／［Ｈ^＋］_ｐＨが１よりも大きくなる場合、又は比［ＯＨ⁻]analy／［ＯＨ⁻］_ｐＨが１よりも小さくなる場合をイオン積を高めた電解水とするイオン積を高めた電解水の評価方法。」を提案し、特許出願した。
【００２５】
これによれば、電解水の電解による本質的な変化を見積もるには、溶解しているミネラルやｐＨ変化よりも溶媒である水自身のイオン積の大きさが重要であり、この水自身のイオン積について電解水を規定することにより前記電解水における変化を見積もることができる。
【００２６】
このように特願２００１−２８１４９１号は、水のイオン積を求める測定方法において、［ＯＨ⁻］analy 、［ＯＨ⁻］_ｐＨをそれぞれ真のＯＨイオン濃度と見かけのＯＨイオン濃度として以下の式からイオン積をもとめている。
−ｌｏｇＫｗ＝１４＋ｌｏｇ｛［ＯＨ⁻］analy ／［ＯＨ⁻］_ｐＨ｝
【００２７】
しかし、｛［ＯＨ⁻］analy ／［ＯＨ］_ｐＨ｝における項中、［ＯＨ⁻］analy は炭酸塩の解離から求める以下の式を用いている。
ｐＨ＝７＋０．５（ｐＫａ＋ｌｏｇＣ）
この式におけるｐＫａは水のイオン積が１０^１４（ｍｏｌ／Ｌ）^２における値で１０．３３を用いているので正確さにかける。
【００２８】
本発明の目的は、イオン積を評価基準として電解水を生成せしめ、かつ、このイオン積を高め電解水を得られるものであり、かかる電解水は、解離性が高まることによって、抗酸化力を高めたり、水抽出によって抽出する量を増加させたりすることが可能となる超電解水、その製造方法およびその評価方法を提供することにある。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、超電解水の製造方法としては、電解槽を多段槽的に設け、第１電解槽の電解で生成した陽極生成水と陰極生成水を第２電解槽に送り、陽極電解生成水を陰極に陰極電解生成水を陽極に送り必要に応じてこの操作を繰り返すことにより、より解離の大きな電解水を得ることを要旨とするものである。
【００３０】
超電解水としては、電解槽を多段槽的に設け、第１電解槽の電解で生成した陽極生成水と陰極生成水を第２電解槽に送り、陽極電解生成水を陰極に陰極電解生成水を陽極に送り必要に応じてこの操作を繰り返すことにより製造したより解離の大きな電解水であることを要旨とするものである。
【００３１】
超電解水の製造装置としては、電解槽隔膜により電解槽陽極を有する電解槽陽極室と電解槽陰極を有する電解槽陰極室に区画した電解槽を供給管で多段槽的に連結するものであり、当該段の電解槽の電解槽陽極室と次段の電解槽陰極室と次次段の電解槽陽極室を直状的に、当該段の電解槽の電解槽陰極室と次段の電解槽陽極室と次次段の電解槽陰極室を直状的にというように極性が反転するように連結したことを要旨とするものである。
【００３２】
超電解水の評価方法としては、電解質溶液、陽陰両電極及び隔膜から構成される電解系により電解質溶液を電解して生成する電解水を酸で中和点滴し、単位体積あたりの電位に対する微分値から第１のピークと第２のピークの距離である滴定量をコントロール溶液と電解水で求め、その比から水のイオン積を求めることを要旨とするものである。
【００３３】
一般に膜を介して電極により電解すると、陽イオンは陽極側から陰極側に陰イオンは陰極側から陽極側に電場により移動する。これらのイオンは拡散律則に従い、一定時間後電解不能になる。また陰極側ではpHがますます高くなり、陽極側ではますます低くなる。電解により溶媒である水のイオン積も電解時間と共に増加して行くが、限界があり、それほど大きなイオン積は得られない。
【００３４】
請求項１、請求項２記載の本発明によれば、電解槽を多段槽的に設け、第１電解槽の電解で生成した陽極生成水と陰極生成水を第２電解槽に送り、陽極電解生成水を陰極に陰極電解生成水を陽極に送り必要に応じてこの操作を繰り返すことにより、移動したイオンを逆に再利用し、電解を進行させることができ、一定時間後極性を交互に変えることで、ｐＨを一定に抑え、溶媒としてのイオン積を増加させ、より解離の大きな電解水を得るることが可能となる。
【００３５】
その結果として、従来のように、一個の電解槽を用いた電解による解離とは異なり、内容条件が従来のように滞留した水に時間と電流の相関で電解する場合として、プラス極にはマイナスイオン種が、マイナス極にはプラスイオン種が移動し、能力が定まるというようなこともなくなる。
【００３６】
さらに、現状困っている飲料水処理の中でも、電力量によって無菌水処理ができること、トリハロメタンなどの有害物質の１電子還元が行えること、無菌毒（大腸菌など）エンドトキシンの無害化が行えること、硝酸イオンの低減が行えるなどの高度水処理が可能となる。
【００３７】
濃度の低い希薄電解質溶液を電解すると電解により溶解している電解質イオン例えば陽イオンですとナトリウムイオンやカルシウムイオンまた陰イオンであると塩素イオンあるいは硫酸イオン等のイオンがそれぞれイオンと反対の極性を示す電極に向かい移動する。この際、電解を継続すると移動するイオンがなくなり、電解ができなくなる。この現象を拡散律則といっているが、この拡散律則により電解できなくなると水自身の電解もできなくなり、水の解離は進まなくなる。特に電解質溶液の濃度が低い場合このような現象が短時間で起こる。
【００３８】
図７に示すような流水式の場合、単一電解槽で電解する場合は、電解時間や電解電圧電流が大きいと、このような拡散律則が起こるので、本発明のように多段にすることにより拡散律則が起こる前に電解された電解質溶液を極性を変えた次の電解槽の反対の極側に入れることにより電解を継続できるのでより高い解離の水溶液を得ることができる。
【００３９】
つまり電解質はあくまでも電解助剤であり、この電解助剤を多段の電解槽を通す際に極性を変えることで、電解質イオンが往復し、拡散律則を起こさず電解を継続することができ、溶媒である水の解離を大きくすることができ、より高い解離の水を容易に得ることができる。
【００４０】
請求項３記載の本発明によれば、より解離の大きな電解水であることを確認するには、電解水の真の特性が明白になることが必要であるが、それが可能となる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の超解水の製造方法を示す説明図で、図中２１は第１電解槽、２２は第２電解槽、２３は第３電解槽で、このように電解槽を多段槽的に設ける。
【００４２】
第１電解槽２１は、第１電解槽隔膜３０により第１電解槽陽極２４を有する第１電解槽陽極室４０と第１電解槽陰極２５を有する第１電解槽陰極室４１に区画され、第２電解槽２２は、第２電解槽隔膜３１により第２電解槽陽極２６を有する第２電解槽陽極室４３と第２電解槽陰極２７を有する第２電解槽陰極室４２に区画され、第３電解槽２３は、第３電解槽隔膜３２により第３電解槽陽極２９を有する第３電解槽陽極室４４と第３電解槽陰極２８を有する第３電解槽陰極室４５に区画される。
【００４３】
これら、第１電解槽２１、第２電解槽２２、第３電解槽２３は、供給管１９で接続するが、第１電解槽陽極室４０と第２電解槽陰極室４２と第３電解槽陽極室４４とが直状的に、第１電解槽陰極室４１と第２電解槽陽極室４３と第３電解槽陰極室４５とが直状的に連結されるというように極性が反転するように連結する。
【００４４】
図中１８は処理水排出管で、第３電解槽陽極室４４からの処理水排出管１８には陽極室電解生成水用ろ過装置３７を、第３電解槽陰極室４５からの処理水排出管１８には陰極室電解生成水用ろ過装置３６を設けた。
【００４５】
このようにして希薄電解質溶液あるいは水道水である原水３３を陽極用原水３４と陰極用原水３５に分岐して第１電解槽２１の第１電解槽陽極２４および第１電解槽陰極２５に送り、直流電源で電解した後、第２電解槽２２の第２電解槽陽極２６へ第１電解槽陰極で電解生成された電解生成水を送り、第２電解槽２２の第２電解槽陰極２７へ第１電解槽陽極で電解生成された電解生成水を送り、更に第３電解槽２３の第３電解槽陽極２９へ第２電解槽陰極２７で電解生成された電解生成水を送り、第３電解槽２３の第３電解槽陰極２８へ第２電解槽陽極２６で電解生成された電解生成水を送り交互に極性を変えて電解する。
【００４６】
なお、電解装置である電解槽の数は２個以上であれば適宜目的にあった電解生成水を生成することができる。また、電解生成された電解水は陰極室電解生成水用ろ過装置３６により遊離塩素や不必要な有機物を除去し、一定に水の解離が制御された陰極室電解生成水３８を得ることができる。
【００４７】
一方、陽極室電解生成水用ろ過装置３７により遊離塩素や不必要な有機物を除去し、一定に水の解離が制御された陽極室電解生成水３９を得ることができる。
【００４８】
本発明によれば、電解過程での拡散律則現象を防ぎながらまたおおよそ一定のｐＨレベルで電解でき、しかも水の解離を大きくすることが可能である。
【００４９】
ここで、本発明の原理について説明する。
【００５０】
前記のごとく、一般に電解槽中に電極と膜を設置し直流電源で電解すると膜を挟んで陽極側と陰極側にそれぞれ異なった電解生成液が生成される。水道水のような飲用に適する水は希薄電解質溶液に属し電解質濃度が非常に低く、電解時における電気抵抗が大きくなり、一定電流を流すのには電圧を高くしなくては電解できない。
【００５１】
また開放系の場合、ほとんどの水は、炭酸ガスを含んでおり、塩基性物質が溶解している場合には、炭酸塩となっており、炭酸塩の加水分解により、塩基性を示し、塩基性を示すｐＨもこれらの加水分解により生成されるＯＨイオンにより構成される。
【００５２】
このような炭酸を含む希薄電解質溶液を電解すると陰極側ではアルカリ金属と水分解により生成されるＯＨイオンが水酸化物形成するが、これらの水酸化物は連続的に炭酸と反応し炭酸塩を形成する。従って陰極側における電解では、その生成後は殆ど全て炭酸塩になっており、炭酸塩を塩酸などの酸により中和滴定することで、次式に示す炭酸水素塩の量を調べることで、溶媒としての水の解離を知ることができる。
【００５３】
Ｍ_２ＣＯ_３＋ＨＣｌ→ＭＣｌ＋ＭＨＣＯ_３（１）
ＭＨＣＯ_３＋ＨＣｌ→ＭＣｌ＋Ｈ_２Ｏ＋ＣＯ_２（２）
Ｍ_２ＣＯ_３＋２ＨＣｌ→２ＭＣｌ＋Ｈ_２Ｏ（３）
【００５４】
これらの式は１−１電解質を用いたもので、ＭはＮａイオンやＫイオンのような１−１価電解質を表す。従って２価イオンの場合も同様にＭＣＯ_３として炭酸塩を示すことができる。
【００５５】
（１）式で示すように酸で中和滴定を進めて行くとＭ_２ＣＯ_３の解離の大きさによってＭＨＣＯ_３の生成量が決定され、ＭＨＣＯ_３が多いほどＭ_２ＣＯ_３の解離が大きくなる。これらの中和点を自動滴定装置で求めると図６に示したように縦軸に滴定液の量に対する電位の微分値をとり、横軸に酸の滴定量をとり滴定するとＡおよびＢの２つのピークが得られ、ＭＨＣＯ_３が多いほどＡとＢのピークの距離が大きくなり、純水にＭＯＨのアルカリ性物質で電解水と同じｐH に調整したものとの比を求め、次式のように水のイオン積を求め、溶媒として水の解離性を求めることができる。
【００５６】
Ａポイントにおける炭酸塩の総量（２０ｍＭ塩酸を滴定液とした場合)
［ＨＣｌ] _{ＡＰｏｉｎｔ}＝２［Ｍ_２ＣＯ_３］_{ｔｏｔａｌ} （４）
［ＨＣｌ］_{ＢＰｏｉｎｔ}＝２［Ｍ_２ＣＯ_３］_{ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ}＝〔ＭＨＣＯ_３〕_{ｔｏｔａｌ} （５）
解離したＭ_２ＣＯ_３がＭＨＣＯ_３の総量を示すことから純水および電解水におけるＭ_２ＣＯ_３とＭＨＣＯ_３の比をそれぞれα_Ｐとα_Ｒとすると
［ＭＨＣＯ_３］_{Ｐｔｏｔａｌ}／２［Ｍ_２ＣＯ_３］_{Ｐｔｏｔａｌ}＝α_Ｐ（６）
［ＭＨＣＯ_３］_{Ｒｔｏｔａｌ}／２［Ｍ_２ＣＯ_３］_{Ｒｔｏｔａｌ}＝α_Ｒ（７）
同じｐH の時のα_Ｐとα_Ｒの比を求めると次のようにイオン積の比を求めることができる。
α_Ｒ／α_Ｐ＝β （８）
【００５７】
従って、純水の水のイオン積および電解水の水のイオン積をそれぞれＫ_ＰＷ，Ｋ_ＲＷとすると両者の関係は次式により求めることができる。
βＫ_ＰＷ＝Ｋ_ＲＷ（９）
【００５８】
従って前記（８）および（９）式から電解水のイオン積を見積もることができる。この方法により電解水のイオン積を求め溶媒の解離の大きさを求めた。
【００５９】
電解水は一般水と比べ物をよく溶かしたり、抗酸化作用を高めたり活性化することは現象的に知られているが、溶質である電解質のパラメータでは説明できず、溶媒の解離に関わる水のイオン積を求めることにより電解水の真の特性が明白になる。そこで、本発明では電解水の水のイオン積を求める方法として、炭酸塩の直接的な解離を電解水と同じｐＨの電界質溶液をコントロール値として、その比から以下のようにしてイオン積を求める方法を採用した。
【００６０】
本発明は、電解質溶液、陽陰両電極及び隔膜から構成される電解系により電解質溶液を電解して生成する電解水を酸で中和点滴し、単位体積あたりの電位に対する微分値から第１のピークと第２のピークの距離である滴定量をコントロール溶液と電解水で求め、その比から水のイオン積を求める。
【００６１】
つまり開放系における希薄電界質溶液中の炭酸塩は加水分解を起こしその結果生ずる水素イオン濃度であるｐＨを規定しており、陰極側電解水のように塩基性を示す場合は、酸で中和滴定することで、炭酸塩から炭酸水素塩に２段階で中和反応を起こすことで、炭酸塩と炭酸水素塩の滴定量からコントロール溶液を介してその比からイオン積を求めることができる。
【００６２】
実際には、電解水が塩基性の場合、一定濃度の塩酸溶液で中和する。この時、自動中和滴定装置を用いると単位体積あたりの電位に対する微分値から図（６）に示したように第１のピーク（Ａ）が現れる。これは炭酸塩が中和された結果でありその時の中和滴定量を求めることができる。さらに滴定を進めると第２のピーク（Ｂ）が現れる。これらの二つのピーク（Ａ）と（Ｂ）の距離である滴定量をコントロール溶液と電解水で求め、その比から水のイオン積を求める。
【００６３】
つまり、炭酸塩の解離が大きければ大きいほど炭酸水素塩への滴定量が大きくなる。そこで、電解水と同じｐＨの電界質溶液を調製し、酸で滴定し、上記に示した（Ａ）と（Ｂ）の距離を求める。
【００６４】
コントロール溶液および電解水の前記（６）および（７）式からαＰとαＲを求めその比βから前記（９）式から
βＫＰＷ＝ＫＲＷ
を求める。
この値から−ｌｏｇＫＲＷ：ｐＩＰとしてイオン積を求める。
【００６５】
解離の数値の規定としては、以上の方法で求めた電解水のイオン積が１４未満の電解水を以て規定する。図４に電気量とイオン積の関係を図示した。
【００６６】
図４は本発明による方法で生成した電解生成水の水のイオン積（ｐＩＰ）と電気両の関係を示した結果であり、縦軸に水のイオン積、横軸に電気量をとってプロットしたものである。この結果から理解できるように電解生成における水のイオン積の大きさは電解時における電気エネルギーの大きさつまり電気量に直線的に比例し増大することを示している。しかし、電解槽が一つのみの一段槽電解系だと電気量と拡散律則の関係から電解に限界があり一定以上の電解を行うことができないことになる。
【００６７】
【実施例】
図２、図３は本発明の実施例、図５は比較例を示すもので、これらは自動滴定装置を用いた酸による電解生成水と電解生成水と同一のｐＨに調製した水溶液の中和点を求めるための滴定曲線である。
【００６８】
２ｍＭのＫＬＣ溶液を調製し、バッチ式電解装置に陽極室および陰極室にそれぞれ１リットルのＫＬＣ溶液を入れ、３ｍＡ／ｃｍ^２で５分間電解し、陰極側に生成された電解水を２０ｍＭ塩酸で滴定し、コントロールとして同じｐＨのＫＯＨ溶液を同様な方法で中和滴定してそれぞれＫ_２ＣＯ_３のピークとＫＨＣＯ_３のピークから前記した方法で水のイオン積を求めた。その結果を図５のグラフに示す。
【００６９】
また、図２は５分間陰極で電解した電解水を、５分間陽極で電解した後、５分間陰極で電解し生成された電解水の中和滴定の結果であり、前記した方法で水のイオン積を求めたものである。
【００７０】
図３は５分間ずつ７回交互に極性を変え繰り返し電解し、中和滴定をした結果である。前記の方法で水のイオン積を求めたものである。
【００７１】
このように図５は単一槽の解離指数の結果（１３．８７）示すもので、また、図２および図３の結果が３槽および７槽の結果を示し、それぞれ解離指数が１３．５５および１３．０６である。
【００７２】
このように単一槽と本発明の多段槽では解離指数が異なってくる。また単一槽ですと前記実施例で示したように溶液の濃度が希薄溶液（２ｍＭＫＣｌ）であるので、ファラディーの法則に従うと最大１９２．９７coulomb までしか通電することができないが、本発明のように、多段槽でしかも極性を変えることで１９２．９７coulomb 以上通電することができ、より大きな解離を得ることができる。
【００７３】
ところで、１槽で極性を変化させる方法も考えられなくはないが、処理の効率化を考えて流水式とした場合、滞留するのは極めて短時間であるので、１槽では膜内での両イオン種が塩を形成する傾向が大きくなり、膜内でのスケールの付着が増大する結果、膜内の電気抵抗が大きくなり、極めて電流効率が悪くなる欠点がある。
【００７４】
なお、水の解離に着目した場合、できるだけ塩濃度は低い方がよく飲用や脱塩をする場合都合が良いのですが塩濃度が低ければ低いほど印加できる最大電気量は低く、それだけ解離が少なくなり、より大きな解離の水は得られない。
【００７５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の超電解水、その製造方法およびその評価方法は、イオン積を評価基準として電解水を生成せしめ、かつ、このイオン積を高め電解水を得られるものであり、かかる電解水は、イオン積を高め、解離性が高まることによって、電解質を含む溶解物質の解離性を上げることができるので、それらを容易に溶かすことができ、抗酸化力を高めたり、水抽出によって抽出する量を増加させたりすることが可能となるものである。
【００７６】
このように、本発明のイオン積を高めた電解水は、電解質を含む溶解物質の解離性が高められ、しかも抗酸化カや味等の物性なども高められているので、医薬品や化粧品及び食品加工に利用できる。
【００７７】
また、本発明のイオン積を高めた電解水の製造方法によれば、温度及び圧力に依存しないで、電解による微弱エネルギーで安価にイオン積の大きい電解水を容易に作ることができる。
【００７８】
以上の本発明のイオン積を高めた電解水は、本発明の電解水の評価方法により評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の超解水の製造方法を示す説明図である。
【図２】本発明の実験結果水としてイオン積を求めた第１例を示す自動滴定装置を用いた酸による電解生成水と電解生成水と同一のｐＨに調製した水溶液の中和点を求めるための滴定曲線グラフである。
【図３】本発明の実験結果としてイオン積を求めた第２例を示す自動滴定装置を用いた酸による電解生成水と電解生成水と同一のｐＨに調製した水溶液の中和点を求めるための滴定曲線グラフである。
【図４】電気量とイオン積の関係を示すグラフである。
【図５】比較例として単一電解槽の場合の実験結果としてイオン積を求め自動滴定装置を用いた酸による電解生成水と電解生成水と同一のｐＨに調製した水溶液の中和点を求めるための滴定曲線グラフである。
【図６】水のイオン積を求めるグラフである。
【図７】従来の電解水製造装置の説明図である。
【符号の説明】
１…電解槽２…隔膜
３…陽極室４…陰極室
５…陽極６…陰極
７…原水供給手段８…供給管
９…継手１０…分岐管
１１…排出管１２…配水管
１３…直流電源１４，１５…ＥＣ電極
１８…処理水排出管１９…供給管
２１…第１電解槽２２…第２電解槽
２３…第３電解槽２４…第１電解槽陽極
２５…第１電解槽陰極２６…第２電解槽陽極
２７…第２電解槽陰極２８…第３電解槽陰極
２９…第３電解槽陽極３０…第１電解槽隔膜
３１…第２電解槽隔膜３２…第３電解槽隔膜
３３…原水３４…陽極用原水
３５…陰極用原水
３６…陰極室電解生成水用ろ過装置
３７…陽極室電解生成水用ろ過装置
３８…陰極室電解生成水３９…陽極室電解生成水
４０…第１電解槽陽極室４１…第１電解槽陰極室
４２…第２電解槽陰極室４３…第２電解槽陽極室
４４…第３電解槽陽極室４５…第３電解槽陰極室

Claims

電解槽を多段槽的に設け、第１電解槽の電解で生成した陽極電解生成水と陰極電解生成水を第２電解槽に送る際に、陽極電解生成水を第２電解槽の陰極に、陰極電解生成水を陽極に送り、このように当該電解槽からの陽極電解生成水を次段の陰極に、陰極電解生成水を次段の陽極に送る操作を必要に応じて繰り返すことにより、より解離の大きな電解水を得ることを特徴とする超電解水の製造方法。
請求項１に記載の製造方法で製造したことを特徴とする超電解水。
電解槽隔膜により電解槽陽極を有する電解槽陽極室と電解槽陰極を有する電解槽陰極室に区画した電解槽を供給管で多段槽的に連結するものであり、当該段の電解槽の電解槽陽極室と次段の電解槽陰極室と次次段の電解槽陽極室を直状的に、当該段の電解槽の電解槽陰極室と次段の電解槽陽極室と次次段の電解槽陰極室を直状的にというように極性が反転するように連結したことを特徴とする超電解水の製造装置。
電解質溶液、陽陰両電極及び隔膜から構成される電解系により電解質溶液を電解して生成する電解水を酸で中和点滴し、単位体積あたりの電位に対する微分値から第１のピークと第２のピークの距離である滴定量をコントロール溶液と電解水で求め、その比から水のイオン積を求めることを特徴とした超電解水の評価方法。