JP2014111514A

JP2014111514A - 水素の製造方法並びに水酸化アルミニウムの製造方法

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Publication number: JP2014111514A
Application number: JP2012266383A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Fukai; 利春深井
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-12-05
Filing date: 2012-12-05
Publication date: 2014-06-19

Abstract

【目的】本発明は、特殊な水とアルミニウム粉末とを使用して、加熱手段を用いずに簡単に水素を製造すると共に、化学物質等の触媒を使用しないで簡単に水酸化アルミニウムを製造することができる水酸化アルミニウムの製造方法を提供するものである。
【解決手段】特殊な水９４とアルミニウム粉末９６とを容器６０内に入れて、加熱手段９２で容器６０内を加熱して、特殊な水９４を蒸発させて容器６０内で強アルカリ性の特殊な水を作る。強アルカリ性の特殊な水に、新たな特殊な水９４と新たなアルミニウム６６とを加えることで、加熱手段を用いずに、新たな特殊な水９４から水素を大量に発生すると共に、アルミニウム粉末９６を水酸化アルミニウムに変化させる。
【選択図】図５

Description

本発明は、水素を製造する際に、純度の低い市販のアルミニウム粉末から高純度の水酸化アルミニウムを同時に製造するための水素の製造方法並びに水酸化アルミニウムの製造方法に関するものである。

従来から、水酸化アルミニウムは一般的にはバイヤー法と呼ばれる製造方法によって製造されているが、このバイヤー法によって製造された水酸化アルミニウムには、多量の有機物や鉄化合物等の不純物が含まれている。最近の高性能光学レンズの製造原料や電気・電子材料には、高純度の水酸化アルミニウムを使用することが要求されている。このため、従来から、バイヤー法によって製造された水酸化アルミニウムから不純物を除去して、高純度の水酸化アルミニウムを製造する方法が、特許文献１に知られている。

特許文献１における高純度の水酸化アルミニウムを製造する方法は、バイヤー法によって製造された水酸化アルミニウムに、第１工程と第２工程と第３工程の順に３つの工程を経て高純度の水酸化アルミニウムを得るものである。先ず、第１工程は、粗製アルミン酸ナトリウム水溶液に酸化剤を作用させて有機物を分解するものである。第２工程は、分解されたアルミン酸ナトリウム水溶液に種結晶水酸化アルミニウムと水とを添加して水酸化アルミニウムを析出させ、析出した水酸化アルミニウムをその水酸化アルミニウムに付着した不純物と共に、そのアルミン酸ナトリウム水溶液から分離除去するものである。第３工程は、不純物が除去されたアルミン酸ナトリウム水溶液にキレート剤を添加し、その後炭酸ガスを吹き込むことで、高純度の水酸化アルミニウムを析出させるものである。

その他に、特殊な水とアルミニウム粉末とを用いて、簡単に水素を製造する方法を本願発明者が特許文献２として提供した。特許文献２は、特殊な水とアルミニウム粉末とを容器内に入れ、それらを容器内で接触させて、容器内の温度を３０℃以上特殊な水の沸点未満にすることで、その温度で特殊な水とアルミニウム粉末とを反応させて、水素を発生させるものである。

特開平１１−２７８８２９号公報特許第４７２８４５２号公報

バイヤー法によって製造された水酸化アルミニウムには、多量の有機物や鉄化合物等の不純物が含まれている。これらの不純物を除去するために、第１工程と第２工程と第３工程の順に３つの工程が必要であり、それらの工程において酸化剤やキレート剤などの化学剤を必要とする。従来の高純度水酸化アルミニウムを得る方法では、酸化剤やキレート剤などの化学剤を使用し、しかも３つの工程を経なければならず、高純度水酸化アルミニウムを得るために、高いコストがかかるという欠点があった。

特殊な水とアルミニウム粉末との反応によって水素を発生させる特許文献２では、ある程度の量の水素を出すためには、容器内の特殊な水とアルミニウム粉末とを加熱手段で加熱しなければならないことが判明した。特殊な水とアルミニウム粉末とを加熱手段で加熱する熱量と、特殊な水とアルミニウム粉末とを用いて生成する水素を使用して発生する熱量とを比べると、加熱手段で加熱する熱量の方が、特殊な水とアルミニウム粉末とを用いて生成する水素を使用して発生する熱量とほぼ同じであった。また、特殊な水とアルミニウム粉末とを入れた容器を加熱手段で加熱し続けないと、水素を発生しないものであり、水素を発生させるために多くの時間が必要であることも判明した。この結果、特殊な水とアルミニウム粉末との反応によって水素を発生させる特許文献２では、経済効率に合わないという欠点があった。

本発明は、特殊な水とアルミニウム粉末とを使用して、最初の加熱以外は加熱手段を用いることなく、しかも大量の水素を製造することができる水素製造方法と、水素製造時に化学物質等の触媒を用いないで簡単に高純度の水酸化アルミニウムを製造することができる水酸化アルミニウムの製造方法とを提供することを目的とするものである。

本発明の水素の製造方法は、水を最初にイオン交換樹脂に通過させ、その後にトルマリンと、流紋岩または花崗岩の少なくとも１つからなる二酸化珪素を６５〜７６％含む岩石とのどちらか一方を先に他方を後に通過させることによって生成するものを特殊な水とし、前記特殊な水とアルミニウム粉末とを容器内に入れて前記特殊な水を加熱手段で加熱して強アルカリ性の特殊な水とし、前記強アルカリ性の特殊な水に新たな特殊な水と新たなアルミニウム粉末を加えることで、加熱手段で加熱することなく、前記新たに加えた特殊な水から水素を発生させることを特徴とするものである。本発明は、前記加熱手段で加熱しないで前記容器内で水素を発生させた後、前記容器内に前記強アルカリ性の特殊な水を残した状態で、更に前記容器内に前記新たな特殊な水と前記新たなアルミニウム粉末とを加えることで、前記新たな特殊な水から水素を発生させることを特徴とするものである。本発明は、前記容器内に加える前記新たな特殊な水の温度を６０℃以上とすることを特徴とするものである。本発明は、前記流紋岩を黒曜石，真珠岩，松脂岩のうち少なくとも１つからなる岩石としたことを特徴とするものである。本発明は、前記特殊な水を生成するためのトルマリンにアルミニウム、ステンレス、銀の少なくとも１種類の金属を混合させたことを特徴とするものである。

本発明の水酸化アルミニウムの製造方法は、水を最初にイオン交換樹脂に通過させ、その後にトルマリンと、流紋岩または花崗岩の少なくとも１つからなる二酸化珪素を６５〜７６％含む岩石とのどちらか一方を先に他方を後に通過させることによって生成するものを特殊な水とし、前記特殊な水とアルミニウム粉末とを容器内に入れて前記特殊な水を加熱手段で加熱して強アルカリ性の特殊な水とし、前記強アルカリ性の特殊な水に新たな特殊な水と新たなアルミニウム粉末を加えることで、加熱手段で加熱することなく、アルミニウム粉末を水酸化アルミニウムに変化させることを特徴とするものである。本発明は、前記強アルカリ性の特殊な水に新たな特殊な水と新たなアルミニウム粉末を加えた後、前記容器内に前記強アルカリ性の特殊な水が残っている状態で、更に前記容器内に新たに前記特殊な水と前記アルミニウム粉末とを投入することで、加熱手段で加熱することなく前記容器内に存在する前記アルミニウム粉末を水酸化アルミニウムへ変化させることを特徴とするものである。本発明は、前記容器内に前記新たに加える創生水の温度を６０℃以上とすることを特徴とするものである。本発明は、前記流紋岩を黒曜石，真珠岩，松脂岩のうち少なくとも１つからなる岩石としたことを特徴とするものである。本発明は、前記特殊な水を生成するためのトルマリンにアルミニウム、ステンレス、銀の少なくとも１種類の金属を混合させたことを特徴とするものである。

本発明の水素を発生させる方法は、特殊な水（創生水）と市販のアルミニウム粉末とを容器内に入れ加熱手段によって加熱して、特殊な水の大半を蒸発させて、容器内に残した特殊な水をｐＨが約１０程度の強アルカリ性の水とする。容器内には、アルミニウム粉末がペースト状となり、容器内の強アルカリ性の特殊な水によって、アルミニウム粉末の一部が水酸化アルミニウムになる。強アルカリ性の特殊な水を収容した容器内に、新たな特殊な水と新たなアルミニウム粉末の追加を繰り返せば、加熱手段で加熱することなく、大量の水素を発生させることができる。また、加熱手段を用いる必要がないことから、水素の製造コストを低減させることができる。

１回目の水素発生の結果、容器内のアルミニウム粉末の一部が水酸化アルミニウムに変わるが、強アルカリ性の特殊な水に２回目以降の新たな特殊な水と新たなアルミニウム粉末を追加することで、アルミニウム粉末を水酸化アルミニウムに変えることができる。容器内の強アルカリ性の特殊な水に新たな特殊な水と新たなアルミニウム粉末を追加することを複数回繰り返すことで、水素発生で使用した容器内のアルミニウム粉末から水酸化アルミニウムへの反応を更に促進し、その結果、容器内において約９９．５％の高純度の水酸化アルミニウムを得ることができる。

本発明の水酸化アルミニウムの製造方法で使用する材料は、市販のアルミニウム粉末と特殊な水（創生水）との２種類の材料のみを用いるものであり、水素を発生させる際に作られる強アルカリ性の特殊な水によって、容器内のアルミニウム粉末から水酸化アルミニウムを作るものである。本発明では、化学剤やアルミニウム粉末以外の金属を触媒として用いなくて済むものであり、非常に安価なコストで高純度の水酸化アルミニウムを製造することができる。水酸化アルミニウムを作る装置には、最初に水素を生成するための加熱手段による加熱と容器とを用いるだけで良く、水酸化アルミニウムを製造する装置のコストも安価で済むものである。しかも、生成される水酸化アルミニウムは高純度であるため、高い金額で販売して利益を得ることができるというメリットがある。

本発明に係る水素の製造方法並びに水酸化アルミニウムの製造方法に使用する特殊な水（創生水）を作る製造装置の一例を示す構成図である。図１に示す製造装置に用いる水生成器の断面図である。図１に示す製造装置に用いるイオン生成器の要部断面図である。本発明に係る水素の製造方法並びに水酸化アルミニウムの製造方法に使用する特殊な水を作る製造装置の他の例を示す構成図である。本発明に係る水素の製造方法並びに水酸化アルミニウムの製造方法水素に使用する装置の一例を示す断面図である。重量の特殊な水（創生水）とのアルミニウムの粉末を容器内に入れて、容器内の温度を６０℃以上にした状態の容器内の水素の発生％を示す測定分析成績書を示すものである。創生水とアルミニウムとで一旦水素を発生させた後の創生水のｐＨ値を示す計量証明書である。図６の後に創生水とアルミニウムの粉末を容器内に入れて容器内の温度を６０℃以上に保った状態の容器内の水素の発生％を示す測定分析成績書を示すものである。容器内に創生水とアルミニウムとを複数回入れて水素を発生させた後の容器内に堆積した堆積物の水酸化アルミニウムの純度を示す測定分析成績書である。

本発明は、特殊な水とアルミニウム粉末とを容器内で接触させて加熱手段を用いずに大量の水素を製造するものであり、また、容器内に特殊な水とアルミニウム粉末とを継ぎ足して加えて何度か水素の発生を行ない、その後に容器内に堆積した堆積物をアル高純度の水酸化アルミニウムとするものである。

本発明に係る水素の製造と高純度水酸化アルミニウムの製造方法について説明する前に、先ず、本発明で使用する特殊な水（以下、「創生水」とする）”について、図１乃至図３に基づいて説明する。図１は創生水の製造装置の一実施例を示す構成図である。第１の軟水生成器１０と第２の軟水生成器１２とイオン生成器１４と岩石収納器１６とを、連絡管１８ａ，１８ｂ，１８ｃを介して、順に直列に連結する。第１の軟水生成器１０には、例えば水道のような圧力のある水が水供給管２０から連絡管２２を介して内部に導入される。水供給管２０と連絡管２２との間には、蛇口のような入口用開閉弁２４が備えられ、連絡管２２の途中には逆止弁２６が備えられる。岩石収納器１６の出口側には吐出管２８が取り付けられ、吐出管２８の先端または途中に出口用開閉弁３０が備えられる。

水道水の場合、水供給管２０から送り出される水は、第１の軟水生成器１０と第２の軟水生成器１２とイオン生成器１４と岩石収納器１６の順を経て、出口用開閉弁３０を開くことによって吐出管２８から取り出される。水道水以外の場合は、図示しないが、水槽に溜めた水をポンプによって、水供給管２０を経由して第１の軟水生成器１０に導入する。この場合、ポンプと第１の軟水生成器１０との間に逆止弁２６を備える。

第１の軟水生成器１０と第２の軟水生成器１２は、その内部に粒状のイオン交換樹脂３２を大量に収納するもので、その断面図を図２に示す。軟水生成器１０，１２の本体３４は筒状をしており、その筒状の上下端面に水の出入口３６ａ，３６ｂを有する。筒状の本体３４の内部には、上下の端面からやや離れた位置の内壁に、それぞれ中央に穴を開けたシールド部材３８ａ，３８ｂを備える。その一対のシールド部材３８ａ，３８ｂの間に、イオン交換樹脂３２を細かい網４０に入れた状態で収納する。上下の出入口３６ａ，３６ｂからやや離れた位置の内壁に、中央に穴を開けたシールド部材３８を備えるのは、イオン交換樹脂３２を入れた網４０を一対のシールド部材３８の間に配置し、出入口３６ａ，３６ｂ付近に空間４２ａ，４２ｂを形成させるためである。また、シールド部材３８ａ，３８ｂの中央の穴から水を出入りさせるようにしたのは、水がイオン交換樹脂３２に必ず接触させるためである。イオン交換樹脂３２を網４０に入れるのは、粒状のイオン交換樹脂３２を洗浄するために取り出す際に、網４０ごと粒状のイオン交換樹脂３２を取り出せるようにしたものである。

第１の軟水生成器１０と第２の軟水生成器１２は、その高さを例えば８０ｃｍとし、内径を１０ｃｍとする。そして、例えばイオン交換樹脂３２の収納高さを７０ｃｍとし（上下に空間４２ａ，４２ｂを存在させる）。この際、イオン交換樹脂３２の収納高さは、水にイオン交換が充分行なえるような高さが必要である。一方、イオン交換樹脂３２の収納高さが高くなりすぎると（例えばイオン交換樹脂３２の収納高さが約２００ｃｍ以上になると）、イオン交換樹脂３２が水の抵抗となって軟水生成器の内部を通過する流量が減少するため、イオン交換樹脂３２の収納高さを流量が減少しない高さにする。イオン交換樹脂３２を収納する容器を２つに分けたのは、第１の軟水生成器１０や第２の軟水生成器１２の高さをイオン生成器１４や岩石収納器１６と同じ程度の高さに低く押えるためと、そこを通過する水の圧損失によって流量が減少することを避けるためである。また、２つの軟水生成器１０，１２を１つにまとめて、１つの軟水生成器にすることも可能である。

イオン交換樹脂３２は、水に含まれているＣａ²⁺やＭｇ²⁺やＦｅ²⁺等の金属イオンを除去して、水を軟水にするためのものであり、特に水の硬度をゼロに近い程度に低くするためのものである。イオン交換樹脂３２としては、例えば、スチレン・ジビニルベンゼンの球状の共重合体を均一にスルホン化した強酸性カチオン交換樹脂（ＲｚＳＯ₃ Ｎａ）を用いる。このイオン交換樹脂３２は、水に含まれているＣａ²⁺やＭｇ²⁺やＦｅ²⁺等の金属イオンとは、以下のイオン交換反応を生じる。
２ＲｚＳＯ₃Ｎａ＋Ｃａ²⁺ → （ＲｚＳＯ₃）₂Ｃａ＋２Ｎａ⁺
２ＲｚＳＯ₃Ｎａ＋Ｍｇ²⁺ → （ＲｚＳＯ₃）₂Ｍｇ＋２Ｎａ⁺
２ＲｚＳＯ₃Ｎａ＋Ｆｅ²⁺ → （ＲｚＳＯ₃）₂Ｆｅ＋２Ｎａ⁺
即ち、イオン交換樹脂３２を通すことによって、水に含まれているＣａ²⁺やＭｇ²⁺やＦｅ²⁺等を除去することができる。イオン交換樹脂３２として強酸性カチオン交換樹脂（ＲｚＳＯ₃Ｎａ）を用いることによって、ナトリウムイオン（Ｎａ⁺）が発生する。イオン交換樹脂３２としては、Ｎａ⁺ 以外のものが発生するものであっても構わないが、Ｎａ⁺を発生させるもの、例えば強酸性カチオン交換樹脂（ＲｚＳＯ₃Ｎａ）を用いることが望ましい。水が水道水であれば、その水道水の中にはＣａ²⁺やＭｇ²⁺やＦｅ²⁺等の金属イオンの他に塩素が含まれているが、水道水がイオン交換樹脂３２を通ることによって、この塩素には何も変化が生じない。

一方、水（Ｈ₂Ｏ）がイオン交換樹脂３２を通ることによって、以下のように変化する。
Ｈ₂Ｏ → Ｈ⁺ ＋ＯＨ^- ……(1)
Ｈ₂Ｏ＋Ｈ⁺ → Ｈ₃ Ｏ⁺ ……(2)
即ち、(1)(2)に示すように、イオン交換樹脂３２を通ることによって、水からは水酸化イオン（ＯＨ^-）とヒドロニウムイオン（Ｈ₃Ｏ⁺）とが発生する。

このように、水が硬水であった場合に、イオン交換樹脂３２を通過することによって、水からＣａ²⁺やＭｇ²⁺やＦｅ²⁺等の金属イオンが除去されて軟水となる。また、イオン交換樹脂３２を通過することによって、水の中にＮａ⁺とＯＨ^-とヒドロニウムイオン（Ｈ₃Ｏ⁺）とが発生する。しかし、水道水に含まれている塩素（Ｃｌ）はイオン化しないでそのまま通過する。

次に、前記イオン生成器１４の部分断面図を図３に示す。イオン生成器１４は、複数個のカートリッジ４４を同じ配置で上下に連続して直列に連結したものである。各カートリッジ４４の内部に、粒状のトルマリン４６のみか、粒状のトルマリン４６と板状の金属４８との混合物かのいずれかを収納する。トルマリンは、プラスの電極とマイナスの電極とを有するもので、このプラスの電極とマイナスの電極によって、水に４〜１４ミクロンの波長の電磁波を持たせ、かつ水のクラスターを切断してヒドロニウムイオン（Ｈ₃Ｏ⁺）を発生させるためのものである。その４〜１４ミクロンの波長の電磁波が持つエネルギは０．００４ｗａｔｔ／ｃｍ²である。ここで、トルマリン４６とは、トルマリン石を細かく砕いたものであっても良いが、トルマリンとセラミックと酸化アルミニウム（銀を含むものもある）との重量比を約１０：８０：１０とする市販のトルマリンペレットと呼ばれるトルマリン混合物であっても良い。このトルマリンペレットに含まれるセラミックは、プラスの電極とマイナスの電極を分離しておく作用をする。ここで、トルマリン４６をセラミックに対し重量比１０％以上の割合で混合させて８００°Ｃ以上で加熱することによって、水の攪拌によって所定の期間（例えば直径４mmで約３ヶ月）で消滅するトルマリン４６を作ることができる。トルマリン４６は、加熱によって強度が増し、耐摩滅期間を長くすることができる。イオン交換樹脂３２を通過させて水を硬度がゼロに近い軟水にして、その軟水の中でトルマリン４６同士をこすり合わせる。硬度がゼロに近い軟水では、トルマリン４６のマイナスの電極にマグネシウムイオンやカルシウムイオンが付着するのを防ぐことができ、トルマリン４６のプラスとマイナスの電極としての働きを低下させることを防ぐことができる。

前記金属４８としては、アルミニウム、ステンレス、銀の少なくとも１種類の金属を用いる。この金属４８としては、水中で錆を発生させたり水に溶けたりしない金属が望ましい。この金属４８のうち、アルミニウムは殺菌作用や抗菌作用と共に漂白作用を有しており、ステンレスは殺菌作用や抗菌作用と共に洗浄向上作用を有しており、銀は殺菌作用や抗菌作用を有している。金属４８としては、銅や鉛は毒性を有しているので採用することができない。また、金等の高価な素材はコスト上からも採用することができない。前記トルマリン４６と金属４８との重量比は、１０：１〜１：１０が望ましい。その範囲を超えると、一方の素材が多くなりすぎ、両方の素材の効果を同時に発揮することができない。

カートリッジ４４は一端を開放した筒状をしており、その底面５０に多数の穴５２が設けられている。カートリッジ４４の内部にトルマリン４６と金属４８とを入れた場合に、底面５０の穴５２をトルマリン４６や金属４８が通過しないように穴５２の大きさを設定する。図３に示すように、各カートリッジ４４は多数の穴５２を設けた底面５０を下側にし、その底面５０の上にトルマリン４６や金属４８を載せる。そして、各カートリッジ４４の内部を下位から上位に向かって流れるように設定する。即ち、各カートリッジ４４においては、底面５０の多数の穴５２を通過した水が、下から上に向けてトルマリン４６と金属４８とに噴射するように設定されている。ここで、水道水は高い水圧を有するので、その水圧を有する水がカートリッジ４４内のトルマリン４６と金属４８に勢いよく衝突し、その水の勢いでトルマリン４６と金属４８とがカートリッジ４４内で攪拌されるように、穴５２の大きさ並びに個数を設定する。水をトルマリンに噴射してトルマリンを攪拌するのは、その攪拌によってトルマリンと水とに摩擦が生じ、トルマリンからプラスとマイナスの電極が水に溶け出して水のクラスターを切断し、ヒドロニウムイオン（Ｈ₃Ｏ⁺）を大量に発生させるためである。

実際の設置例としては、内径５ｃｍで深さが７ｃｍの収容容積を有するカートリッジ４４を４段に重ね、そのカートリッジ４４内にトルマリン４６と金属４８とを充分収納するが、トルマリン４６と金属４８とがカートリッジ４４内で水の勢いによって自由に移動できるような分量とする。カートリッジ４４の段数を増減しても構わないし、収容容積を大きくした１個のカートリッジ４４にしても良い。このように、トルマリン４６と金属４８を収容容積を小さくした複数のカートリッジ４４に分散させて、それらの複数のカートリッジ４４を接続させることで、水の勢いによってトルマリン４６と金属４８との撹拌効率を高めることができる。カートリッジ４４内に収納したトルマリン４６は、水に溶けて数ヶ月で消滅するので、各カートリッジ４４は例えば螺合等の手段によって容易に着脱出来るようにし、各カートリッジ４４内にトルマリン４６を容易に補充できるようにする。なお、金属４８は水に溶けないので補充する必要がないが、トルマリン４６と金属４８とを入れたカートリッジ４４全体を取替えることも可能である。カートリッジ４４は使用流量の大小に応じてその収容容積を変えるようにしても良い。

カートリッジ４４を通過する水に加えるマイナスイオンを増やすためには、トルマリン４６同士がこすり合うことでプラスの電極とマイナスの電極が発生し、そのトルマリン４６に水が接触することで、マイナスイオンの増加が達成できる。また、水のクラスターを切断し、ヒドロニウムイオン（Ｈ₃Ｏ⁺）を大量に発生させるためには、カートリッジ４４内にトルマリン４６のみを収容すれば良い。しかし、金属４８をトルマリン４６と混合させることによって、それらが接触し合ってトルマリン４６に発生するマイナスイオンをより増加させることができる。

トルマリン４６にはプラス電極とマイナス電極とを有するため、トルマリンが水で攪拌されると、水（Ｈ₂Ｏ）は水素イオン（Ｈ⁺）と水酸化イオン（ＯＨ^-）とに解離する。
Ｈ₂Ｏ → Ｈ⁺ ＋ＯＨ^- ……(1)
更に、水素イオン（Ｈ⁺）と水（Ｈ₂Ｏ）とによって、界面活性作用を有するヒドロニウムイオン（Ｈ₃Ｏ⁺）が発生する。このヒドロニウムイオン（Ｈ₃Ｏ⁺）の発生量は、前記イオン交換樹脂３２によって発生する量よりはるかに多い量である。
Ｈ₂Ｏ＋Ｈ⁺ → Ｈ₃Ｏ⁺ ……(2)
このヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺
）の一部は、水（Ｈ₂ Ｏ）と結びついてヒドロキシルイオン（Ｈ₃Ｏ₂ ^-）と水素イオン（Ｈ⁺）になる。
Ｈ₃Ｏ⁺ ＋Ｈ₂Ｏ → Ｈ₃Ｏ₂ ^- ＋２Ｈ⁺ ……(3)

イオン交換樹脂３２を通過した水を、イオン生成器１４を通過させることによって、水の内部にヒドロニウムイオン（Ｈ₃Ｏ⁺）とヒドロキシルイオン（Ｈ₃Ｏ₂ ^-）とＨ⁺とＯＨ^-とが発生する。なお、イオン交換樹脂３２を通過した塩素（Ｃｌ）と、イオン交換樹脂３２で発生したＮａ⁺とは、反応することなくそのままイオン生成器１４を通過する。

イオン生成器１４を通過した水を、次に、火成岩のうち二酸化珪素を多く含む岩石（二酸化珪素を約６５〜７６％含む岩石）５４を収納する岩石収納器１６の内部を通過させる。火成岩（火山岩と深成岩とに分けられる）のうち二酸化珪素を多く含む岩石５４としては、火山岩には黒曜石や真珠岩や松脂岩等の流紋岩があり、深成岩には花崗岩がある。岩石収納器１６の内部には、黒曜石，真珠岩，松脂岩，花崗岩の岩石のうちの少なくとも1種類以上の岩石を収納する。黒曜石や真珠岩や松脂岩等の流紋岩、あるいは花崗岩はマイナス電子を帯びている。更に、黒曜石や真珠岩や松脂岩等の流紋岩や花崗岩は酸性岩である。流紋岩は花崗岩と同じ化学組成を持つものである。

これら火成岩のうちの二酸化珪素を約６５〜７６％を含む岩石（黒曜石や真珠岩や松脂岩等の流紋岩、あるいは花崗岩等の深成岩）は、原石の状態で−２０〜−２４０mＶの酸化還元電位を有する。但し、岩石５４は水に溶けるものを除く。岩石収納器１６は例えば内径を１０ｃｍとし、高さを８０ｃｍの筒とし、その内部に例えば５ｍｍ〜５０ｍｍ粒程度の大きさの火成岩のうちの二酸化珪素を多く含む岩石５４を、水の通過流量を落とさない程度の量を収容する。

この岩石収納器１６の内部に、イオン生成器１４を通過した水を通過させると、水にｅ^-（マイナス電子）が加えられる。この結果、水道水に含まれている塩素（Ｃｌ）はマイナス電子によって、塩素イオンとなる。
Ｃｌ＋ｅ^- → Ｃｌ^- ……(4)
このＣｌ^-と前記Ｎａ⁺とはイオンとして安定した状態になる。安定した状態とは、蒸発することなくイオン状態が長期間保たれることを意味する。また、前記ヒドロキシルイオン（Ｈ₃Ｏ₂ ^-）もイオンとして安定した状態になる。水が岩石５４を通過することによって、イオン生成器１４を通過した水と比べて、ヒドロニウムイオン（Ｈ₃Ｏ⁺）が更に発生し、かつヒドロキシルイオン（Ｈ₃Ｏ₂ ^-）も水素イオン（Ｈ⁺）も更に発生する。
Ｈ₂Ｏ＋Ｈ⁺ → Ｈ₃Ｏ⁺ ……(2)
Ｈ₃Ｏ⁺ ＋Ｈ₂Ｏ → Ｈ₃Ｏ₂ ^- ＋２Ｈ⁺ ……(3)
水が岩石５４を通過することによって、その他に、以下の反応も発生する。
ＯＨ^- ＋Ｈ⁺ → Ｈ₂Ｏ ……(5)
２Ｈ⁺ ＋２ｅ^- → ２Ｈ₂ ……(6)
更に、水が岩石収納器１６を通過すると、岩石５４のマイナス電子によって、水の酸化還元電位が＋３４０mＶから−２０〜−２４０mＶになる。水に代えてお湯を使うと、マイナスの酸化還元電位がより安定する。更に、岩石５４を通過した水は、溶存酸素や活性水素を大量に含む。

図１に示すように、水が、最初にイオン交換樹脂を通過し、次にトルマリン４６（またはトルマリン４６と金属４８とを混合させたもの）に通過し、その後に岩石収納器１６を通過したものが特殊な水（創生水）である。創生水には、Ｎａ⁺と、Ｃｌ^-と、Ｈ⁺と、ＯＨ^-と、Ｈ₂と、ヒドロニウムイオン（Ｈ₃Ｏ⁺）と、ヒドロキシルイオン（Ｈ₃Ｏ₂ ^-）と、活性水素と、溶存酸素とを多く含む。この水のエネルギは０．００４ｗａｔｔ／ｃｍ²である４〜１４ミクロンの波長の電磁波を有し、−２０〜−２４０mＶの酸化還元電位を有する。

本発明に係る高純度水酸化アルミニウムの製造方法に使用する水としては、水をイオン交換樹脂３２，トルマリン４６（またはトルマリン４６と金属４８とを混合したもの），岩石５４の順に通過させた創生水を使用する。図１では、水をイオン交換樹脂３２，トルマリン４６（またはトルマリン４６と金属４８とを混合したもの），岩石５４の順に通過させたが、水をイオン交換樹脂３２，岩石５４，トルマリン４６（またはトルマリン４６と金属４８とを混合したもの）の順に通過させたものを使用しても良い。
即ち、図４に示すように、水を第１の軟水生成器１０と第２の軟水生成器１２と岩石収納器１６とイオン生成器１４の順に通過させるようにしてもよい。

この図４においては、イオン交換樹脂３２を通過した水は、次に岩石５４を通過する。この岩石５４によって、水の内部にｅ^-（マイナス電子）が発生する。この結果、水道水に含まれている塩素はマイナス電子によって、塩素イオンとなる。
Ｃｌ＋ｅ^- → Ｃｌ^- ……(4)
このＣｌ^-とイオン交換樹脂３２によって発生したＮａ⁺とはイオンとして安定した状態になる。なお、イオン交換樹脂３２を通過した水であっても、Ｎａ⁺を含まない場合もある。
イオン交換樹脂３２を通過した水には、前記(1)(2)に示すように、Ｈ⁺とＯＨ^-とヒドロニウムイオン（Ｈ₃Ｏ⁺）とが存在する。イオン交換樹脂３２を通過した水が、その後、岩石５４を通過することによって、以下の反応も発生する。
ＯＨ^- ＋Ｈ⁺ → Ｈ₂Ｏ ……(5)
Ｈ₂Ｏ＋Ｈ⁺ → Ｈ₃Ｏ⁺ ……(2)
２Ｈ⁺ ＋２ｅ^- → ２Ｈ₂ ……(6)
この反応においては、ヒドロニウムイオン（Ｈ₃Ｏ⁺）が、イオン交換樹脂３２によって発生する量よりも更に多くの量が発生する。
以上のように、イオン交換樹脂３２の後に岩石５４を通過することによって、水の中に従来から存在したＮａ⁺とＯＨ^-と、新たに発生するＣｌ^-とヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺）とが存在することになる。また、岩石５４を通過させた水は、酸化還元電位が−２０〜−２４０mＶになる。水に代えてお湯を使うと、マイナスの酸化還元電位が更に安定する。更に、岩石５４を通過した水は、溶存酸素や活性水素を大量に含む。

この岩石５４を通過した水を、次にトルマリン４６と金属４８を内蔵するイオン生成器１４の内部を通過させる。これによって、以下の反応が生じる。
Ｈ₂Ｏ → Ｈ⁺ ＋ＯＨ^- ……(1)
Ｈ₂Ｏ＋Ｈ⁺ → Ｈ₃Ｏ⁺ ……(2)
このヒドロニウムイオン（Ｈ₃Ｏ⁺）は大量に発生する。またヒドロニウムイオン（Ｈ₃Ｏ⁺）の一部はヒドロキシルイオン（Ｈ₃Ｏ₂ ^-）になる。
Ｈ₃Ｏ⁺ ＋Ｈ₂Ｏ → Ｈ₃Ｏ₂ ^- ＋２Ｈ⁺ ……(3)
この結果、トルマリン４６と金属４８を通過させた水には、ヒドロニウムイオン（Ｈ₃Ｏ⁺）と、ヒドロキシルイオン（Ｈ₃Ｏ₂ ^-）と、ＯＨ^-と、Ｈ⁺とが増加する。

図４に示すように、水をイオン交換樹脂３２，岩石５４，トルマリン４６（またはトルマリン４６と金属４８とを混合したもの）の順に通過させたものは、Ｎａ⁺と、Ｃｌ^-と、ＯＨ^-と、ヒドロニウムイオン（Ｈ₃Ｏ⁺）と、ヒドロキシルイオン（Ｈ₃Ｏ₂ ^-）と、Ｈ⁺と、溶存酸素と、活性水素とを含み、図１で創り出した創生水と同じ成分を含む。更に、０．００４ｗａｔｔ／ｃｍ² のエネルギを有する４〜１４ミクロンの電磁波と、−２０〜−２４０mＶの酸化還元電位を有する。この結果、図４で創り出した水と図１で創り出した創生水とは、同じ効果を有する。図４の装置で生成する水は、図１で生成する創生水と、水に含むものは結果的に同じであるので、図４の装置で生成する水も創生水とする。

この創生水の水質検査結果を、以下に示す。この創生水と比較する水道水の値をカッコ内に示す。但し、水道水において創生水と同じ値は、「同じ」とする。亜硝酸性窒素及び硝酸性窒素：１．８mg/l（同じ）、塩素イオン：６．８mg/l（９．０mg/l）、一般細菌：０個/ml （同じ）、シアンイオン０．０１mg/l未満（同じ）、水銀：０．０００５mg/l未満（同じ）、有機リン：０．１mg/l未満（同じ）、銅：０．０１mg/l未満（同じ）、鉄：０．０５mg/l未満（０．０８mg/l未満）、マンガン：０．０１mg/l未満（同じ）、亜鉛：０．００５mg/l未満（０．０５４mg/l未満）、鉛：０．０１mg/l未満（同じ）、六価クロム：０．０２mg/l未満（同じ）、カドミウム：０．００５mg/l未満（同じ）、ヒ素：０．００５mg/l未満（同じ）、フッ素：０．１５mg/l未満（同じ）、カルシウムイオン・マグネシウムイオン等（硬度）：１．２mg/l（４９．０mg/l）、フェノール類：０．００５mg/l未満（同じ）、陰イオン海面活性剤０．２mg/l未満（同じ）、ｐＨ値：６．９（同じ）、臭気：異臭なし（同じ）、味：異味なし（同じ）、色度：２度（同じ）、濁度：０度（１度）

創生水は、以下に列挙する多くの特徴を有する。
(a) ヒドロニウムイオン（Ｈ₃Ｏ⁺）と、ヒドロキシルイオン（Ｈ₃Ｏ₂ ^-）と、水素イオン（Ｈ⁺）と、水素と、水酸基（ＯＨ^-）と、硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２-）と、炭酸水素イオン（ＨＣＯ₃
^-）と、炭酸イオン（ＣＯ₃ ^２-）と、メタケイ酸（Ｈ₂ＳｉＯ₃）と、遊離二酸化炭素（ＣＯ₂）とを含んでいる。
(b) 界面活性作用がある。
界面活性作用（ＯＷ型創生水乳化作用）を有する。
(c）微弱エネルギ（育成光線）作用がある。
トルマリンは微弱エネルギ（４〜１４ミクロンの波長の電磁波）を放出する。この微弱エネルギは水の大きいクラスターを切断して、クラスター内に抱えこまれていた有毒ガスや重金属類を水から外部に放出する。
(d) −２０〜−２４０mＶの酸化還元電位を有している。
(e) 溶存酸素や活性水素を含んでいる。
(f) カルシウムイオンやマグネシウムイオンを除去した軟水である。
イオン交換樹脂に水道水等を通すことによって、水に含まれているカルシウムイオン及びマグネシウムイオンを除去することができる。

次に、本発明に係る水素の製造方法並びに水酸化アルミニウムの製造方法を図５に基づいて説明する。本発明の水素の製造方法並びに純度の高い水酸化アルミニウムの製造方法を説明する前に、その製造装置の一例について説明する。製造装置は、容器６０と、その容器６０の内部空間６２を密閉状態にするための蓋６４とを有し、蓋６４は容器６０の開口部に対して着脱自在とする。蓋６４には開口部６６が形成され、その開口部６６にはキャップ６８が着脱自在に取付けられている。キャップ６８には、容器６０に蓋６４を取付けた状態における容器６０の内部空間６２と容器６０の外部とを連絡する連絡通路７０を形成した連絡管７２が取付けられ、連絡管７２の途中には、連絡通路７０を開閉する開閉弁７４が備えられている。

容器６０の外部に、容器６０とは別個に、創生水を貯蔵する水貯蔵タンク７６と、アルミニウムの粉末を貯蔵するアルミニウム貯蔵タンク７８とが備えられる。水貯蔵タンク７６の下方の内部と容器６０の内部空間６２とは水導入パイプ８０で連絡され、その水導入パイプ８０の途中には開閉弁８２が備えられている。水導入パイプ８０から容器６０の内部空間６２へ必要に応じて水貯蔵タンク７６から容器６０内に創生水が導入される。水導入パイプ８０は容器６０の側面上部と連絡している。アルミニウム貯蔵タンク７８の下方の内部と容器６０の内部空間６２とはアルミニウム導入パイプ８４で連絡され、アルミニウム導入パイプ８４の途中には開閉弁８６が備えられている。アルミニウム貯蔵タンク７８から容器６０の内部空間６２へ、必要に応じてアルミニウムの粉末が導入される。アルミニウム導入パイプ８４は容器６０の側面上部と連絡している。

容器６０の側面上部には、容器６０の内部の気圧を測定する気圧計８８と、容器６０の内部の温度を測定する温度計９０とが取り付けられている。蓋６４の形状は上方に向けて水平断面が徐々に狭くなるような円錐形状や角錐形状にするのが望ましい。これは、容器６０内で生成した軽い水素ガスを容器６０の上方に位置する蓋６４の下部空間に溜め、水素ガスを容器６０から外部に取り出すのを容易にするためである。容器６０の底面の下方には、容器６０を加熱するための加熱手段９２を備える。なお、加熱手段９２は火力に限るものではなく、太陽光や電気ヒーター等によるものであっても良い。また、加熱手段９２の配置位置は容器６０の底面の下方に限るものではない。

本発明では、水素を発生させると共に、純度の高い水酸化アルミニウムを製造するものであるが、本発明の水素製造と高純度の水酸化アルミニウムの製造のために使用する素材は、特殊な水（創生水）９４とアルミニウム粉末９６の２つの材料のみである。その他に、容器６０と容器６０内の創生水９４とアルミニウム粉末９６とを初期に加熱するための加熱手段９２とのみが必要である。次に、創生水９４とアルミニウム粉末９６とから、水素を製造させる方法と、水酸化アルミニウムを製造する方法と、について説明する。

本発明では、容器６０内に、特殊な創生水９４とアルミニウム粉末９６とを入れる。アルミニウム粉末９６は創生水９４に充分浸漬されるように、創生水９４の量をアルミニウム粉末９６の量に対して充分多く投入する。例えば、創生水９４の量をアルミニウム粉末９６の量の約５〜１０倍入れる。また、創生水９４は容器６０の容量の約４割〜５割程度入れるのが望ましいが、これに限るものではない。最初のアルミニウム粉末９６や創生水９４の容器６０内への投入は、蓋６４を外して容器６０の開口部から投入しても良い。アルミニウム粉末９６と創生水９４の投入後は、容器６０に密閉状態に蓋６４をしておく。最初のアルミニウム粉末９６や創生水９４の容器６０内への投入は、蓋６４をしたまま、アルミニウム貯蔵タンク７８からアルミニウム導入パイプ８４を経由してアルミニウム粉末９６を容器６０内へ投入し、水貯蔵タンク７６から水導入パイプ８０を経由して創生水９４を容器６０内へ投入するようにしても良い。

容器６０内にアルミニウム粉末９６と大量の創生水９４を入れた状態で、加熱手段９２で容器６０内のアルミニウム粉末９６と大量の創生水９４を加熱する。容器６０内の温度（創生水９４の温度）が６０℃未満である場合には、アルミニウム粉末９６と創生水９４とからは水素は発生することは発生するが、その発生量が少ない。創生水９４の温度が６０℃以上になると（沸騰までの温度では）、創生水９４とアルミニウム粉末９６とによって、水素の発生量が多くなる。創生水９４には、Ｈ⁺やヒドロニウムイオン（Ｈ₃Ｏ⁺）やヒドロキシルイオン（Ｈ₃Ｏ_２ ^-）や水酸化イオン（ＯＨ^-）等を含むことから、多くの水素を発生すると考えられる。容器６０内で大量に発生した水素は、蓋６４に取付けた連絡管７２の連絡通路７０を通って外部に排出され、外部に備えた水素収集手段（図示せず）によって水素が収集される。

次に、アルミニウムの粉末について説明する。このアルミニウムの粉末は、市販のものを使用する。アルミニウムの粉末は、大阪市西区立売堀１−２−１２所在の大和金属粉末工業株式会社から市販されているものを購入して使用した。
この水素発生の実験では、３リットルの容器６０内に、１リットルの創生水９４と１００ｇのアルミニウム粉末９６を入れて、加熱手段９２によって容器６０内の創生水９４とアルミニウム粉末９６とを加熱した。創生水９４とアルミニウム粉末９６の重量比は、これに限るものではない。加熱手段９２による容器６０内の加熱は、容器６０内の創生水９４の温度を６０℃またはそれ以上になるよう加熱する。創生水９４の温度が６０℃またはそれ以上になると容器６０内に水素が大量に発生する。容器６０内に発生した水素は、ノズル６４の先端に取付けた水素収集手段である１０リットルバッグ（図示せず）で採取する。

容器６０内から採取した空気（水素）は、測定前にバブリングを行なう。バブリングとは、採取した空気を容器（図示せず）内に入れた水に潜らせることである。採取した空気をバブリングさせることは、採取した空気に含まれる水分を除去する（気水分離を行なう）と共に、空気を冷却させる効果がある。６０℃またはそれ以上の温度で採取した空気にバブリングを行なった後の空気を測定した結果が、図６の測定分析成績書である。

容器６０内の創生水９４とアルミニウム粉末９６とを６０℃またはそれ以上の温度に加熱すると、水素が発生するが、客観性を持たせるために、第三者に実験結果の測定分析を依頼した。その分析結果である測定分析成績書を図６に示す。図６やそれ以降の図に示す測定分析成績書は、日本国長野県北佐久郡立科町芦田１８３５所在の株式会社信濃公害研究所（電話０２６７−５６−２１８９）によって、作成されたものである。

図６の測定分析成績書によれば、水素収集手段に溜まる水素の割合（窒素を除く）は９４％であり、酸素の割合は１．４％であった。このように、アルミニウム粉末９６と創生水９４とを入れて創生水９４の温度（容器６０内の温度）を６０℃以上に加熱することで、創生水９４から大量の水素が発生する。容器６０内を加熱手段９２で６０℃以上に加熱し続けるけることで創生水９４から水素は発生し続け、容器６０内の創生水９４は蒸発して減少する。加熱手段９２で容器６０内を加熱して水素を発生させると共に、創生水９４を蒸発させて容器６０内に少量の強アルカリ性の創生水９４を作るのに相当の時間の時間（容器６０の容量や季節にもよるが例えば数時間）がかかる。

容器６０内に創生水９４が少し残っている状態まで加熱手段９２で創生水９４を加熱して創生水９４から水素を得るが、創生水９４を容器６０内で完全に蒸発させることがないようにする。即ち、容器６０内の創生水９４がアルミニウム粉末９６の上を覆う程度の状態に残すのが望ましく、容器６０内に創生水９４が少し残っている状態で、創生水の蒸発を停止させる。容器６０内で蒸発しないで残された創生水９４のｐＨを図７に示す。図７から分るように、創生水９４とアルミニウム粉末９６とを加熱手段９２で加熱して水素を発生させた後で容器６０内に残された特殊な水（創生水）ｐＨは９．９であった。即ち、容器６０内で蒸発しないで残された創生水９４は強アルカリ性となる。図７において、温度が３１．６℃となっているが、容器６０内に残った創生水９４の温度が高いため、容器６０内に残った創生水９４を自然冷却させ、ある程度冷却させてｐＨの測定を行なった時の創生水９４の温度は３１．６℃であった。この自然冷却は、ｐＨの測定を行うためだけのものである。

容器６０内に創生水９４が少し残っている状態で創生水の蒸発を停止させると、容器６０内のアルミニウム粉末９６は、どろどろのペースト状態となり、容器６０内に投入したアルミニウム粉末９６の５０％以上が水酸化アルミニウムに変化していた。アルミニウム粉末９６が水酸化アルミニウムとなるのは、強アルカリ性の創生水９４によると考えられる。

容器６０内に最初に投入した創生水９４とアルミニウム粉末９６とを加熱手段９２で加熱して水素を発生させた後では、容器６０内の強アルカリ性の創生水９４やどろどろしたペースト状の水素発生基材９８の温度は、６０℃以上から創生水９４の沸騰前までの間の温度となっている。ここで、加熱手段９２を停止させて、容器６０内に創生水９４が少し残っている状態とする。その状態から容器６０内で２回目の水素を発生させるためには、新たなアルミニウム粉末９６と新たな創生水９４とを容器６０内に追加する。即ち、アルミニウム貯蔵タンク７８からアルミニウム導入パイプ８４を経由してアルミニウム粉末９６を容器６０内へ投入し、水貯蔵タンク７６から水導入パイプ８０を経由して容器６０内へ投入する。この際、水貯蔵タンク７６から容器６０内へ投入する創生水９４の温度は、常温でも良いが、６０℃以上の温度とすることが望ましい。

容器６０内に強アルカリ性の創生水９４とどろどろしたペースト状の水素発生基材９８が残っている状態で、例えば常温の新たな創生水９４と新たなアルミニウム粉末９６を容器６０内へ加えると、加熱手段９２を使用しなくても、新たに投入した創生水９４の温度は速やかに上昇して、６０℃を経由して１００℃近くまで上昇し、６０℃前後から大量に水素を発生する。容器６０内へ新たに投入する創生水９４の温度を予め６０℃以上の温度としておけば、容器６０内で直ちに大量の水素を発生させることができる。

容器６０内に強アルカリ性の創生水９４が残っている状態で、新たな創生水９４と新たなアルミニウム粉末９６を加えると、発生する水素の量（２回目に発生する水素の量）は、１回目（加熱手段９２での加熱）の水素の発生量の約１０倍程度となる。本発明では、２回目（加熱手段９２での加熱なし）に発生する水素の量は、特許文献２における水素の発生量の１０倍を越えるものである。２回目に水素を発生させる場合には、新たな創生水９４の温度が常温の場合でも、容器６０内の新たな創生水９４の温度は速やかに６０℃上昇し、水素が大量に発生する。容器６０内の温度は更に速やかに上昇し、最終的には１００℃近くに達する。

本発明では、２回目に新たな創生水９４と新たなアルミニウム粉末９６を加えることによって、水素の発生が速やかに開始され、しかも大量の水素が発生する。水素を発生させるために容器６０内に加えられる創生水９４の温度が例えば６０℃以上であれば、直ちに水素を発生させることが出来る。即ち、本発明では、水素の発生開始時間が早く、しかも短時間に大量の水素を得ることができる。また、本発明では、加熱手段９２での加熱を必要としないものであり、加熱のためのコストを削減することができる。

２回目に水素を発生させた場合、容器６０内の創生水９４は減少し、容器６０内に強アルカリ性の創生水９４が残り、ペースト状態のアルミニウム粉末９６（一部が水酸化アルミニウムになっている）いる状態となる。容器６０内に強アルカリ性の創生水９４が残っている状態で、３回目の新たな創生水９４と新たなアルミニウム粉末９６を加えることで、水素を発生させることができる。即ち、２回目の新たな創生水９４と新たなアルミニウム粉末９６の追加と３回目の追加との間で、継続して大量に水素を発生し続けることができる。２回目以降の新たに加える創生水９４の量は、前記容器６０内で減少した創生水９４とほぼ同量程度とする。また、新たに加えるアルミニウム粉末９６の量は最初に前記容器内に入れた量を１００重量とした場合に例えば５０重量とするのが望ましい。これは、容器６０内に順次アルミニウム粉末９６（一部が水酸化アルミニウムになっている）が堆積されるため、容器６０内での増加を抑えるためである。しかし、新たに追加する創生水９４の量やアルミニウム粉末９６の量は、これらに限るものではない。

容器６０内に残っている強アルカリ性（例えばｐＨ９．９）の創生水９４と、どろどろのペースト状のアルミニウム粉末９６（一部が水酸化アルミニウムになっている）に、新たな創生水９４と新たなアルミニウム粉末９６とを加えることで、再び水素ガスを大量に発生する（３回目の水素発生量は、２回目の水素発生量と同様、１回目の水素発生量の約１０倍である）。容器６０内に加える創生水９４の温度を６０℃以上にすれば、直ちに水素を大量に発生し続けることができる。

本発明では、容器６０内には、創生水９４とアルミニウム粉末９６以外は何も入れないものである。即ち、容器６０内に他の金属や化学物質を入れないものであり、最初は容器６０内の創生水９４とアルミニウム粉末９６とを加熱手段９２で６０℃以上に加熱して容器６０内の創生水９４を殆ど蒸発させ、容器６０内に創生水９４を蒸発させないで残し、容器６０内に残した創生水９４を強アルカリ性とする。強アルカリ性の創生水９４に、新たなアルミニウム粉末９６と新たな創生水９４とを投入することで、水素を直ちに発生させると共に、水素が大量に発生する。

図８の測定分析成績書は、新たなアルミニウム粉末９６と新たな創生水９４とを加えた後の容器６０から発生する２回目の水素発生時の水素の割合を示すものである。図８の測定分析成績書によれば、水素収集手段に溜まる水素の割合（窒素を除く）は９８％であり、酸素の割合は０．４％であった。新たなアルミニウム粉末９６と新たな創生水９４とを加えた直後の容器６０内の温度６０℃で測定したが、時間が経過すれば、アルミニウム粉末９６と創生水９４とを入れた創生水９４の温度は温度６０℃より徐々に上昇して１００℃近くまで上昇する。図８では温度６０℃で９８％であり、創生水の温度が高くなれば水素の含有比率は徐々に高くなると思われるが、水素の含有比率が９８％以上であれば充分である。

創生水に代えて、水道水や天然水やアルカリイオン水等の水を使用して、同様な条件で実験したが、水素を発生させることはなかった。創生水には、ヒドロニウムイオン（Ｈ₃Ｏ⁺）や水素イオン（Ｈ⁺）や水酸化イオン（ＯＨ^-）等に基づく水素イオンが大量に含まれており、創生水がアルミニウム粉末９６と反応して、創生水に含まれるヒドロニウムイオン（Ｈ₃Ｏ⁺）やヒドロキシルイオン（Ｈ₃Ｏ_２ ^-）や水素イオン（Ｈ⁺）や水酸化イオン（ＯＨ^-）等から水素が発生すると考えられる。アルミニウム粉末９６に代えてアルミニウムの塊を使用した場合に、水素は発生するが、その発生量はアルミニウム粉末９６と比べて、少ないものである。

容器６０内で最初に水素を発生させると共に、容器６０内に強アルカリ性の創生水９４を作り出すことで、その後、容器６０内に新たな創生水９４と新たなアルミニウム粉末９６を加えれば、水素が速やかにしかも大量に発生する。容器６０内に強アルカリ性の創生水９４が存在している状態で、新たな創生水９４と新たなアルミニウム粉末９６を加えることで、速やかに大量の水素が発生する。これを繰り返すことによって、継続的に大量の水素を製造することができる。また、加熱手段９２で容器６０を加熱しなくても、強アルカリ性の創生水９４が残った容器６０内に新たな創生水９４と新たなアルミニウム粉末９６を加えると、容器６０内の温度が上昇し、最終的には１００℃近くに上昇する。新たな創生水９４と新たなアルミニウム粉末９６とを加えることによって、大量の水素が発生する理由は、容器６０内に残っている強アルカリ性の創生水９４と新たに加えた創生水と新たに加えたアルミニウム粉末９６とが反応して、容器６０内の温度が上昇するからと推測される。

新たな創生水９４と新たなアルミニウム粉末９６との容器６０内への数度の追加供給によって水素が発生するが、新たな創生水９４と新たなアルミニウム粉末９６との追加供給を行なう度に、容器６０内に加えられるアルミニウム粉末９６の量が増える。アルミニウム粉末９６は容器６０内の強アルカリ性の創生水９４によって、順次水酸化アルミニウムに変えられ、水酸化アルミニウムの純度が高くなる。４回目の水素を発生させた後の残留物の測定結果を図９に示す。この図９の残留物の測定分析結果によれば、９９．５％重量の水酸化アルミニウムを含んでいる。その他に、金属アルミニウム、鉄、マンガン、亜鉛、胴、クロム、マグネシウム、ナトリウムを含んでいるが、全て０．１％以下で、その合計も約０．５％である。このように、図９から、水素を取得した後の残留物は、高純度（９９．５％重量）の水酸化アルミニウムを得ることができることが明らかである。高純度（９９．５％重量）の水酸化アルミニウムは、アルミニウム粉末９６と比べて高額で取引され、高性能光学レンズの製造原料や電気・電子材料に使用される。

以上のように、本発明では、加熱手段９２で容器６０内の創生水９４とアルミニウム粉末９６とを６０℃以上に最初は加熱することで水素を発生させるが、蒸発して容器６０内に少量残した創生水９４を強アルカリ性にする。この強アルカリ性の創生水９４に、新たな創生水９４と新たなアルミニウム粉末９６とを加えることで、速やかにしかも大量に水素を生成することができる。強アルカリ性の創生水９４はアルミニウム粉末９６を水酸化アルミニウムに変化させるもので、数度の水素の発生と共に、容器６０内に変化せずに残っているアルミニウム粉末９６と新たに追加したアルミニウム粉末９６を高純度の水酸化アルミニウムに変化させることができる。

本発明では、２回目以降の水素の発生の際には、加熱手段を何ら用いる必要が無く、新たな創生水９４と新たなアルミニウム粉末９６との追加供給を繰り返すことによって、速やかに継続的に大量の水素を発生させ、容器６０内の残留物を、９９．５％の高純度の水酸化アルミニウムに変化させることができる。また、本発明では、９９．５％の高純度の水酸化アルミニウムを作る際に、新たな創生水９４と新たなアルミニウム粉末９６との追加供給を繰り返すだけで良く、非常に安価に高純度の水酸化アルミニウムを作ることができる。

１０第１軟水生成器
１２第２軟水生成器
１４イオン生成器
１６岩石収納器
３２イオン交換樹脂
４６トルマリン
４８金属
５４岩石
６０容器
９２加熱手段
９４創生水
９６アルミニウム粉末
９８水素発生基材

Claims

水を最初にイオン交換樹脂に通過させ、その後にトルマリンと、流紋岩または花崗岩の少なくとも１つからなる二酸化珪素を６５〜７６％含む岩石とのどちらか一方を先に他方を後に通過させることによって生成するものを特殊な水とし、前記特殊な水とアルミニウム粉末とを容器内に入れて前記特殊な水を加熱手段で加熱して強アルカリ性の特殊な水とし、前記強アルカリ性の特殊な水に新たな特殊な水と新たなアルミニウム粉末を加えることで、加熱手段で加熱することなく、前記新たに加えた特殊な水から水素を発生させることを特徴とする水素の製造方法。
前記加熱手段で加熱しないで前記容器内で水素を発生させた後、前記容器内に前記強アルカリ性の特殊な水を残した状態で、更に前記容器内に前記新たな特殊な水と前記新たなアルミニウム粉末とを加えることで、前記新たな特殊な水から水素を発生させることを特徴とする請求項１記載の水素の製造方法。
前記容器内に加える前記新たな特殊な水の温度を６０℃以上とすることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項記載の水素の製造方法。
前記流紋岩を黒曜石，真珠岩，松脂岩のうち少なくとも１つからなる岩石としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の水素の製造方法。
前記特殊な水を生成するためのトルマリンにアルミニウム、ステンレス、銀の少なくとも１種類の金属を混合させたことを特徴とする請求項４記載の水素の製造方法。
水を最初にイオン交換樹脂に通過させ、その後にトルマリンと、流紋岩または花崗岩の少なくとも１つからなる二酸化珪素を６５〜７６％含む岩石とのどちらか一方を先に他方を後に通過させることによって生成するものを特殊な水とし、前記特殊な水とアルミニウム粉末とを容器内に入れて前記特殊な水を加熱手段で加熱して強アルカリ性の特殊な水とし、前記強アルカリ性の特殊な水に新たな特殊な水と新たなアルミニウム粉末を加えることで、加熱手段で加熱することなく、アルミニウム粉末を水酸化アルミニウムに変化させることを特徴とする水酸化アルミニウムの製造方法。
前記強アルカリ性の特殊な水に新たな特殊な水と新たなアルミニウム粉末を加えた後、前記容器内に前記強アルカリ性の特殊な水が残っている状態で、更に前記容器内に新たに前記特殊な水と前記アルミニウム粉末とを投入することで、加熱手段で加熱することなく前記容器内に存在する前記アルミニウム粉末を水酸化アルミニウムへ変化させることを特徴とする請求項８記載の水酸化アルミニウムの製造方法。
前記容器内に前記新たに加える創生水の温度を６０℃以上とすることを特徴とする請求項６または７のいずれか１項記載の水酸化アルミニウムの製造方法。
前記流紋岩を黒曜石，真珠岩，松脂岩のうち少なくとも１つからなる岩石としたことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項記載の水酸化アルミニウムの製造方法。
前記特殊な水を生成するためのトルマリンにアルミニウム、ステンレス、銀の少なくとも１種類の金属を混合させたことを特徴とする請求項９記載の水酸化アルミニウムの製造方法。