JP3191817B2 - 酸素発生剤 - Google Patents
酸素発生剤Info
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
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- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Description
し、酸素発生剤として過酸化物を用いるとともに、さら
に触媒としてカタラーゼを用い、これによって酸素の発
生量および発生持続時間を自在にコントロールできると
ともに、反応液の汚濁ならびにその有害性を取り除き、
簡便で、しかも安価であり、かつ安全で確実な酸素発生
剤を得ることを目的とする。
らが過去に開発した炭酸ソーダと過酸化水素との付加化
合物に対し、触媒の存在下で水を加える方法が一般的に
知られている。
量の酸素供給を可能とすべく、上記した炭酸ソーダと過
酸化水素との付加化合物、および触媒としての金属塩
を、濃度の異なる複数種のアラビア糊により固化し、こ
れらの混合物に水を加えて反応させるようにして救急時
の使用に供することができるようにした酸素発生方法に
ついてもすでに特公昭60−44242号(特許第13
21792号)として公にした。
場合には、安価でしかも確実な酸素供給を可能とするた
めに画期的な評価を売ることができた。 しかし酸素の
継続的な発生持続時間の面においては、たとえ上記した
特許第1321792号の発明による場合でも、平均的
に20〜30分程度であるために、急病人に対する応急
手当等の救急用としては一応満足できるものの、少なく
とも2時間以上の連続した酸素の供給が要求される低肺
機能患者の酸素吸入や、魚介類の運搬、あるいは1週間
から1ケ月間単位での連続した酸素供給が要求される植
物の育成用等の酸素発生手段としては、供給時間があま
りにも短すぎるために実用化することができない。
互いに反応するために、常に両者を別々に分包する必要
があり、使用時の不便さがあるばかりでなく、量産コス
トの面においても高価となるために実用性にかけるとこ
ろがある。
マンガンなどの金属塩を用いるために、反応後の廃液に
汚濁があり、しかもこの汚濁液は魚介類を死滅させ、ま
た植物にも悪影響を及ぼすところから少なくとも水産物
や動植物に対する酸素供給手段としては不向きである。
に、低肺機能患者の酸素吸入や、魚介類の運搬、また1
週間から1ケ月間単位での連続した酸素供給が要求され
る植物の育成用等を初めとし、多用途に用いることので
きる酸素発生剤を供給するものであり、特に酸素の発生
量および発生持続時間を自在にコントロールできるとと
もに、反応液の汚濁ならびにその有害性を取り除き、簡
便でしかも安価であり、かつ安全で確実な酸素発生剤を
得るものである。
化カルシウム等の過酸化物粒子に対し、ポリエチレング
リコール等の水溶性皮膜を施してマイクロカプセル化す
るとともに、上記水溶性皮膜の外表面にカタラーゼ粒子
を付着させてなることを特徴とした酸素発生剤に関す
る。
シウム等の過酸化物粒子に対し、ポリエチレングリコー
ル等の水溶性皮膜を施してマイクロカプセル化するとと
もに、上記水溶性皮膜の外表面にカタラーゼ粒子を付着
させて得た粉体を、さらに錠剤化または顆粒化してなる
酸素発生剤に関する。
カプセル化された過酸化物粒子をマイクロカプセル化し
て得た酸素発生剤、もしくはその錠剤化または顆粒化さ
れた酸素発生剤は、水中に投入されると表面の水溶性皮
膜が次第に溶解して前記過酸化物が露出し、順次水に溶
解する。 一方水溶性皮膜の表面に付着させたカタラー
ゼ粒子が順次、上記水中に溶解した過酸化物と反応を開
始して酸素を発生し続ける。
形状や、要求される酸素発生総量、使用する水の量など
の条件を考慮して、単位時間当たりの酸素発生レートを
計算し、かつ表面処理剤の溶解速度、触媒の量などをも
考慮したうえで適量投入して使用する。
にあらわした実施例をもとに説明する。 本発明におい
て使用される酸素発生剤としては、過炭酸ソーダ、過酸
化カルシウム等の過酸化物の粒子Aであり、これらは安
価に入手することができる。
択し、その反応による酸素発生のメカニズムを反応式に
より示すと次のようになる。
酸ソーダに水を加えると、炭酸ナトリウムと過酸化水素
水とに解離し、触媒の存在下において過酸化水素水が水
と酸素とに分解して酸素が得られる。
してマイクロカプセル化させるための水溶性表面被膜剤
Bとしては、ポリエチレングリコール、ピロリン酸ソー
ダ、デキストリン、ボウショウ、ポバール等の使用が考
えられる。 これらの表面皮膜剤Bは、前記過酸化物粒
子Aの外表面を被覆してマイクロカプセル化し、これに
よってその上に付着させる触媒Cとの反応を完全に遮断
するとともに、大気中の水分とも遮断することができ
る。
し、過酸化物粒子Aの表面を徐々に露出させると同時
に、先に溶解する触媒Cとの反応をコントロールし、一
定量の酸素を一定時間安定的に発生し続けることができ
る。
せた場合には、その硬度を調整することにより、水中に
投入された場合に、そのミクロン単位の粒子間の反応を
安定的にコントロールして酸素発生剤の溶解速度を自在
に調整することができる。
などの使用が考えられる。 これらは水中において過炭
酸ソーダなどと反応した際に、反応液の汚濁のおそれが
なく、しかも動植物に対する有害性が全くない。
の表面に対する触媒Cの固定化処理は、過酸化物粒子A
を母粒子とし、ポリエチレングリコール等の水溶性表面
皮膜剤Bを子粒子として、この子粒子を前記母粒子のま
わりに分散させ、表面改質化処理することにより、母粒
子が皮膜で覆われてマイクロカプセル化され、さらにそ
の表面にカタラーゼ等の触媒粒子Cを固定化する。 な
おこのマイクロカプセル化は、表面改質装置により、き
わめて短時間に処理することができる。
物) 300〜400ミクロン 見掛比重 0.79 子粒子:ポリエチレングリコール(PEG4000) 500〜700ミクロン 上記の母粒子100グラムに対して、子粒子10グラム
を投入し、5分間の皮膜処理を施してマイクロカプセル
を得た。 その後カタラーゼ1グラムを投入して3分間
の表面改質処理をおこない、これを上記マイクロカプセ
ルの表面に付着させて酸素発生剤を得た。
酸素発生装置を用いて実際の酸素発生実験をしてみた。
図1の酸素発生装置は、内部を仕切り板4により区画
して反応槽2と洗浄槽3とを形成している。 酸素発生
装置1の上部は、上蓋5により気密に、しかも取り外し
自在に構成され、かつ上蓋5には投入口6が形成されて
おり、この投入口6には蓋体7が気密に、しかも取り外
し自在に取り付けられている。
4の上方には通孔8が開口され、しかも該通孔8よりチ
ューブ9により洗浄槽3の内底部付近に設置したポーラ
スストーン10に連結させている。
部に通孔11が形成されており、該通孔11からチュー
ブ12により、途中除湿器13、および電子式酸素流量
計14を介してノズル15より酸素を取り出せるように
なっている。
ccであり、反応層2内には900ccの水を、また洗
浄槽3内には250ccの水を入れ、投入口6より前記
した本願発明にかかる酸素発生剤を80グラム投入し
た。 酸素発生剤は反応槽内において水により表面処理
剤が徐々に溶解して過炭酸ソーダとカタラーゼが接触し
て反応を開始し、順次継続的に酸素を発生し続ける。
力により通孔8からチューブ9を通じて洗浄室内に送り
込まれ、ポーラスストーン10により微細な気泡となっ
て洗浄槽3の内底部より放出される。 さらに放出され
た気泡は水中を上昇しながら炭酸ソーダのミスト等の不
純物が除去されて通孔11よりさらにチューブ12を伝
い、除湿器13を通過する際に水分を除去されて取り出
しノズル15へと送られる。 なお途中電子式酸素流量
計14を通過することにより、その流量がデジタル表示
される。
の流量を測定し、同時に水温の上昇変化を測定した。
結果を反応液および洗浄液の温度が異なる毎に表1から
表5に示す。
過酸化カルシウム等の過酸化物粒子に対し、水溶性皮膜
を施してマイクロカプセル化するとともに、上記水溶性
皮膜の外表面にカタラーゼ粒子等の触媒を付着させてな
るものであるために、従来のように酸素発生剤と触媒と
を別個に密封分包して保管・使用する必要がなく、しか
も使用に際しては、単に上記酸素発生剤を水中に投入す
るだけの簡単な操作で長時間にわたる安定した酸素の供
給を行うことができる。
外表面に触媒を付着させて得た粉体を、さらに錠剤化ま
たは顆粒化することにより、酸素の発生量および発生継
続時間を自在にコントロールでき、しかも触媒としてカ
タラーゼ等を用いるために、特に反応液の汚濁、ならび
に動植物に対する有害性がなく、その結果緊急患者をは
じめとした病人や、酸素補給を必要とする人、または魚
介類の輸送や植物の育成をはじめとし、多用途に用いる
ことができる。 さらに原材料が安価であり、かつ安全
性が高く、しかも確実な酸素発生を可能とする等種々の
有益な効果を奏する。
れた酸素発生装置の縦断面図。
わした拡大断面図。
Claims (2)
- 【請求項1】過炭酸ソーダ、過酸化カルシウムの過酸化
物粒子に対し、水溶性皮膜を施してマイクロカプセル化
するとともに、上記水溶性皮膜の外表面にカタラーゼ粒
子を付着させてなることを特徴とした酸素発生剤。 - 【請求項2】過炭酸ソーダ、過酸化カルシウムの過酸化
物粒子に対し、水溶性皮膜を施してマイクロカプセル化
するとともに、上記水溶性皮膜の外表面にカタラーゼ粒
子を付着させて得た粉体を、さらに錠剤化または顆粒化
してなる酸素発生剤。
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