JP2019218246A

JP2019218246A - 次亜塩素酸水の製造方法及び製造装置

Info

Publication number: JP2019218246A
Application number: JP2018117809A
Authority: JP
Inventors: 裕正河村; Hiromasa Kawamura
Original assignee: KAWAMURA KK
Current assignee: KAWAMURA KK
Priority date: 2018-06-21
Filing date: 2018-06-21
Publication date: 2019-12-26

Abstract

【課題】簡易に安全かつ経時安定性に優れた次亜塩素酸水の製造方法及び製造装置を提供すること。【解決手段】次亜塩素酸ナトリウム水和物とジカルボン酸とを水の中で反応させる製造方法、および、次亜塩素酸ナトリウム水和物を収容する第１の収容部と、ジカルボン酸を収容する第２の収容部と、前記第１及び第２の収容部に収容された溶質を溶解させる溶液を収容可能な液体収容部と、を有する製造装置。次亜塩素酸ナトリウム水和物は次亜塩素酸ナトリウム５水和物、ジカルボン酸はコハク酸であることが特に好ましい。【選択図】図１

Description

本発明は次亜塩素酸を含む水溶液（以下、次亜塩素酸水と称する）の製造方法及び製造装置に関する。

以前より、次亜塩素酸水は、水道水や食品の殺菌などに用いられている。このような次亜塩素酸水は、次亜塩素酸ナトリウム水溶液に塩酸やクエン酸などの酸を加えてｐＨを調整し、ｐＨ５前後とすることで得ることができるほか、特許文献１のように弱酸性イオン交換体を用いてｐＨを調整する方法で得られることが知られている。

国際公開第２０１１／１３６０９１号公報

しかしながら、次亜塩素酸ナトリウム水溶液は金属、空気、熱、光などにきわめて不安定であるため物流に制約がある。
加えて、酸を加えてｐＨを調整する場合、例えば塩酸で調整する際に塩酸の量が多くなるとｐＨが５より低くなり、塩素ガスが発生してしまうという問題がある。そのため、このようなことが発生しないようにするためには、絶えずｐＨを確認しながら塩酸の供給量を調節する必要があるなど、製造装置が複雑化してしまう。

一方、イオン交換樹脂を用いたｐＨ調整では、陽イオン交換樹脂によりナトリウムイオンを除去するために、生成された次亜塩素酸の安定性に問題があり、製造後すぐに使用しないと次亜塩素酸の分解が進み、十分な殺菌力が得られない場合があった。
これに対し、本発明者は、次亜塩素酸ナトリウム水和物を用いることで次亜塩素酸ナトリウム水溶液の物流時における課題を回避できることを見出し、本発明を想起するに至ったものである。

本発明の目的は、簡易に安全かつ経時安定性に優れた次亜塩素酸水の製造方法及び製造装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明は、次亜塩素酸ナトリウム水和物とジカルボン酸とを水の中で反応させることを特徴とする次亜塩素酸水の製造方法である。
そして、次亜塩素酸ナトリウム水和物と、ジカルボン酸と、水を入れた反応容器とを用意する工程と、前記次亜塩素酸ナトリウム水和物及び前記ジカルボン酸を前記水に溶かす工程と、を有することが好ましい。

前記次亜塩素酸ナトリウム水和物は、次亜塩素酸ナトリウム５水和物であることが好ましい。

前記ジカルボン酸は、脂肪族ジカルボン酸であることが好ましい。
ジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、リンゴ酸、酒石酸が挙げられ、コハク酸、リンゴ酸、酒石酸が好ましく、コハク酸がより好ましい。
次亜塩素酸ナトリウム水和物に対するコハク酸のモル比は、好ましくは０．３４〜１．６０、より好ましくは０．３５〜０．７７である。

次亜塩素酸ナトリウム水和物およびジカルボン酸は、反応スケールが小さい場合は、それぞれ粉体のまま反応容器中の水に添加しても構わないが、それぞれを水溶液として添加することが好ましい。
この時、次亜塩素酸ナトリウム水和物の水溶液を先に調製し、その後でジカルボン酸を添加することが好ましい。
本発明に用いられる水としては、蒸留水やイオン交換水、あるいは超純水といった浄化処理を施された水でなくても、例えば、水道水や井水を用いることができる。

また、本発明は、次亜塩素酸ナトリウム水和物を収容する第１の収容部と、ジカルボン酸を収容する第２の収容部と、前記第１及び第２の収容部に収容された溶質を溶解させる溶液を収容可能な液体収容部と、を有することを特徴とする次亜塩素酸水の製造装置である。
前記第１の収容部及びまたは前記第２の収容部は前記液体収納部に着脱可能に構成されてもよい。

次亜塩素酸ナトリウム水和物とジカルボン酸との反応温度は、５℃〜６０℃が好ましく、１０℃〜３０℃がより好ましい。
生成した次亜塩素酸水のｐＨは、安定性の面から７．５〜４．５であることが好ましく、７．０〜５．８であることがより好ましい。

本発明では、次亜塩素酸ナトリウム水和物を用いることで物流上の制約を少なくすることができるとともに、ｐＨ調整するジカルボン酸も、適切なｐＨとするために必要となる量を容易に準備することができる。特に、次亜塩素酸ナトリウム５水和物を用いた場合には、例えば、７℃以下であれば固体として保存およびハンドリングが容易であり、この温度であればほとんどのジカルボン酸も固体なので、反応比率および反応規模を設定することにより、あらかじめ密封容器に秤量し、保管しておくことができる。そのため、必要とされる現場で、従来よりもコンパクトな機器を使用して、ｐＨの調整等に煩わされることなく、簡単な操作で次亜塩素酸水を製造し、これを使用することができる。
また、これらを水に溶解した際に、生成した次亜塩素酸が、ｐＨ調整用のジカルボン酸により失活することが少ないため、保存性に優れた次亜塩素酸水を提供することが可能となるものと推定される。

本発明に係る次亜塩素酸水の製造方法及び製造装置によれば、簡易に安全かつ経時安定性に優れた次亜塩素酸水を製造することができる。

本発明の第１の実施形態に係る次亜塩素酸水の製造装置を示す説明図である。本発明の第２の実施形態に係る次亜塩素酸水の製造装置を示す説明図である。

本発明は、次亜塩素酸ナトリウム水和物とジカルボン酸とを水の中で反応させることを特徴とする次亜塩素酸水の製造方法である。

また、本発明は、次亜塩素酸ナトリウム水和物を収容する第１の収容部と、ジカルボン酸を収容する第２の収容部と、前記第１及び第２の収容部に収容された溶質を溶解させる溶液を収容可能な液体収容部と、を有することを特徴とする次亜塩素酸水の製造装置である。

次に本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る次亜塩素酸水の製造装置を示す説明図である。
図１（ａ）において、１０１は次亜塩素酸ナトリウム５水和物が入った容器、１０２はコハク酸が入った容器である。それぞれから必要量を取り、第１の収容部２０１及び第２の収容部２０２に収容する。

図１（ｂ）において、３０１は次亜塩素酸水製造装置本体３００に設けられた液体収容部であり、水３０２が入っている。
図１（ｂ）に示すように第１の収容部２０１と第２の収容部２０２とを液体収容部３０１を備える装置本体３００に装着し、第１の収容部２０１、第２の収容部２０２に設けられた不図示の開封部を開けることで収容部２０１、２０２内の次亜塩素酸ナトリウム５水和物及びコハク酸は液体収容部３０１内に落下して水３０２に溶解し、次亜塩素酸水が生成される。
なお、本実施例では第１の収容部２０１及び第２の収容部２０２は液体収容部３０１を備える装置本体３００に対して着脱可能に構成されているが、装置本体３００と分離不能に構成されていてもよい。

図２は、本発明の第２の実施形態に係る次亜塩素酸水の製造装置を示す説明図である。
図２において、１０１は次亜塩素酸ナトリウム５水和物が入った容器、１０２はコハク酸が入った容器である。それぞれから必要量を取り、第１の収容部２１１及び第２の収容部２１２に収容する。
第１の収容部２１１、第２の収容部２１２の下方に装置本体３１０が設けられ、装置本体３１０の液体収容部３１１に水３１２が入っている。
第１の収容部２１１、第２の収容部２１２から液体収容部３１１に、それぞれ収容している次亜塩素酸ナトリウム５水和物とコハク酸を液体収容部３１１に移し、液体収容部３１１の水３１２に溶解させ、次亜塩素酸水を生成する。

第１の収容部２１１、第２の収容部２１２にはそれぞれ、液体収容部３１１に収容される水３１２の量に見合った次亜塩素酸ナトリウム５水和物とコハク酸を用意しておくことで、簡易にかつ安全に次亜塩素酸水を生成できる。
なお、第１の収容部２１１と第２の収容部２１２は一体に構成し、装置本体３１０に対して着脱自在に構成してもよい。

（実施例１）
ポリエチレン製ビーカーに水道水１Ｌを入れ、次亜塩素酸ナトリウム５水塩（日本軽金属株式会社製ニッケイジアソー［登録商標］）０．５０ｇ（３．０４ｍｍｏｌ）を攪拌しながらこの水に溶解した。
次に、コハク酸（藤井薬品株式会社製）０．２２ｇ（１．８３ｍｍｏｌ）を攪拌しながら上記次亜塩素酸ナトリウム水溶液に溶解し、反応させることにより、次亜塩素酸水を製造した。
製造直後の次亜塩素酸水を一部サンプリングし、ＫＩ法により発色させて、残留塩素比色測定器ＡＴＫ１００ＤＡ（アドバンテック株式会社製）により比色測定したところ、残留塩素濃度は２００ｐｐｍであった。また、ｐＨメーターＤ７１Ｓ（ＫＹＢ株式会社製）を用いて求めたｐＨは６．５であった。

（比較例１）
コハク酸を添加する代わりに、弱酸性イオン交換樹脂ＣＷ−１５ＭＰ（アイリシステム株式会社製）３０ｇを漏斗に入れ、透過速度を調整しながら次亜塩素酸ナトリウム水溶液のｐＨが６．５に達するまで繰り返し通過させた以外は実施例1と同様にして、次亜塩素酸水を製造した。
製造直後の次亜塩素酸水の残留塩素濃度は２００ｐｐｍであった。
（比較例２）
次亜塩素酸ナトリウム５水塩を０．５０ｇ（３．０４ｍｍｏｌ）、コハク酸の代わりにクエン酸を０．２７ｇ（１．４１ｍｍｏｌ）使用した以外は実施例1と同様にして、次亜塩素酸水を製造した。
製造直後の次亜塩素酸水の残留塩素濃度は２００ｐｐｍ、ｐＨは６．３であった。

（経時安定性試験）
上記の実施例１、比較例１、比較例２の次亜塩素酸水を、製造直後に２００ｍＬの茶褐色ポリエチレン瓶に口元まで満たして密封し、２０℃、２５日経時後の残留塩素濃度を測定した。
その結果を製造直後の残留塩素濃度とともに表１に示す。

このように本実施例によれば、イオン交換樹脂を用いたものおよびクエン酸を用いたものと比較して、経時安定性に優れた次亜塩素酸水を容易に製造することができる。
実施例１で用いたコハク酸は、食品添加物としても用いられており、食品などの殺菌に対しても安全に使用できる。また、コハク酸のようなジカルボン酸の場合、トリカルボン酸であるクエン酸とは異なり、生成した次亜塩素酸と反応して次亜塩素酸を失活させることが少ないため、コハク酸を用いて製造した次亜塩素酸水は長期に安定した性能を維持することができるものと推定される。

１０１次亜塩素酸ナトリウム５水和物が入った容器
１０２コハク酸が入った容器
２０１第１の収容部
２０２第２の収容部
２１１第１の収容部
２１２第２の収容部
３００装置本体
３０１液体収容部
３０２水
３１０装置本体
３１１液体収容部
３１２水

Claims

次亜塩素酸ナトリウム水和物とジカルボン酸とを水の中で反応させることを特徴とする次亜塩素酸水の製造方法。
前記次亜塩素酸ナトリウム水和物と、前記ジカルボン酸と、前記の水を入れた反応容器とを用意する工程と、
前記次亜塩素酸ナトリウム水和物及び前記ジカルボン酸を前記水に溶かす工程と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の次亜塩素酸水の製造方法。
前記次亜塩素酸ナトリウム水和物は、次亜塩素酸ナトリウム５水和物であることを特徴とする請求項１又は２に記載の次亜塩素酸水の製造方法。
前記ジカルボン酸が脂肪族ジカルボン酸であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載の次亜塩素酸水の製造方法。
前記脂肪族ジカルボン酸はコハク酸であることを特徴とする請求項４に記載の次亜塩素酸水の製造方法。
前記次亜塩素酸ナトリウム水和物に対するコハク酸のモル比が０．３４〜１．６０であることを特徴とする請求項５に記載の次亜塩素酸水の製造方法。
次亜塩素酸ナトリウム水和物を収容する第１の収容部と、
ジカルボン酸を収容する第２の収容部と、
前記第１の収容部及び前記第２の収容部に収容された溶質を溶解させる溶液を収容可能な液体収容部と、
を有することを特徴とする次亜塩素酸水の製造装置。
前記第１の収容部及び／又は前記第２の収容部は、前記液体収容部に着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項７に記載の次亜塩素酸水の製造装置。