JP7348681B1 - Method for producing water-soluble silicon solution - Google Patents

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Abstract

【課題】様々な分野において機能水の有用をさらに向上させた高濃度のケイ素を含有する水溶性ケイ素溶液および水溶性ケイ素溶液の製造方法を提供する。【解決手段】水溶性ケイ素溶液は、水溶性ケイ酸を含む機能水に石英を含む鉱物または植物から抽出したケイ素を添加したものである。水溶性ケイ素溶液の製造方法は、水溶性ケイ酸を含む機能水に石英を含む鉱物または植物から抽出したケイ素を添加する工程を備える。【選択図】図1The present invention provides a water-soluble silicon solution containing a high concentration of silicon and a method for producing the water-soluble silicon solution, which further improves the usefulness of functional water in various fields. A water-soluble silicon solution is obtained by adding silicon extracted from a mineral or plant containing quartz to functional water containing water-soluble silicic acid. The method for producing a water-soluble silicon solution includes the step of adding silicon extracted from a mineral or plant containing quartz to functional water containing water-soluble silicic acid. [Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、様々な分野において機能水の有用をさらに向上させた高濃度のケイ素を含有する水溶性ケイ素溶液および水溶性ケイ素溶液の製造方法に関し、さらに詳しくは、水溶性オルトケイ酸を含有する機能水に鉱物または植物由来のケイ素を添加したミセルコロイダル構成の水溶性ケイ素溶液の製造方法に関する。 The present invention relates to a water-soluble silicon solution containing a high concentration of silicon and a method for producing a water-soluble silicon solution, which further improves the usefulness of functional water in various fields. The present invention relates to a method for producing a water-soluble silicon solution having a micellar colloidal structure in which mineral or plant-derived silicon is added to water.

水溶性ケイ酸を含む機能性を持った水(以下、機能水と呼ぶ)は健康美容分野をはじめ、農業畜産、工業分野においてもあらゆる有用性が確認されている。機能水は、抗火石(軽石の一種)を用いた水の改質技術において、有用な特性を有する改質水であって、市場に送り出す試みが現実化する状況である。 Functional water containing water-soluble silicic acid (hereinafter referred to as functional water) has been confirmed to be useful in various fields including health and beauty, agriculture, livestock, and industry. Functional water is modified water that has useful properties in water modification technology using anti-firestone (a type of pumice), and attempts to bring it to the market are now becoming a reality.

特許文献1は、溶質としてケイ酸イオンを含み、ケイ素の含有量が水道水のそれより高い、20℃において比重が1を超える性質の、ケイ酸水溶液を開示する。また、特許文献1には、下記のように記載されている。 Patent Document 1 discloses an aqueous silicic acid solution that contains silicate ions as a solute, has a silicon content higher than that of tap water, and has a specific gravity of more than 1 at 20°C. Further, Patent Document 1 describes as follows.

“日本機能水学会の定義によれば、機能水とは「人為的な処理によって再現性のある有用な機能を獲得した水溶液の中で、処理と機能に関して科学的根拠が明らかにされたもの、及び明らかにされようとしているもの」と定義されている。「水溶液」である以上は、その性質は溶質の種類と量と、水溶液が置かれた温度と圧力によって決まってしまう。まずは、水分子以外の物質の種類と量を評価することが重要である。さらに液体構造にまで踏み込む場合は、溶質の周りの水の配置を調べたりしなければならない。 “According to the definition of the Japanese Society for Functional Water, functional water is ``an aqueous solution that has acquired reproducible and useful functions through artificial treatment, and for which the scientific basis for treatment and function has been clarified. and that which is about to be revealed.” As long as it is an ``aqueous solution,'' its properties are determined by the type and amount of solute, and the temperature and pressure at which the aqueous solution is placed. First, it is important to evaluate the types and amounts of substances other than water molecules. If we go further into the liquid structure, we need to investigate the arrangement of water around the solute.

従来、抗火石を用いた水の改質技術において、有用な特性を有する改質水を製造することができるが、このような水を機能水として世に送り出す試みは未だなされていない。 Conventionally, in water reforming technology using anti-flinders, it is possible to produce reformed water with useful properties, but no attempt has yet been made to release such water into the world as functional water.

これに鑑み、本発明は、抗火石を用いた水を機能水として提供する。” In view of this, the present invention provides water using anti-firestone as functional water. ”

特開2020-63184号公報JP2020-63184A

前記文献1は、機能水の提供に関する文献であるが、抗火石を用いた水を機能水に変換する構成であり、下記のように記載されている。 The above-mentioned document 1 is a document related to the provision of functional water, and has a configuration in which water is converted into functional water using anti-flinder stone, and is described as follows.

“このように、オルト珪酸水溶液は、オルト珪酸が環状六量体を形成することで、構造的に安定化する。オルト珪酸は六量体では、単量体や二量体などの低量体と比べて、外側表面がより多く負に帯電するため、外側表面に水分子が結合または引き寄せられてオルト珪酸を核とする水の集合体を形成することができる。 “In this way, an ortho-silicic acid aqueous solution is structurally stabilized by ortho-silicic acid forming a cyclic hexamer. Since the outer surface is more negatively charged than the outer surface, water molecules can be bonded to or attracted to the outer surface to form a water aggregate with orthosilicic acid as the core.

通常、溶媒中の水分子は、水分子が単体で浮遊している状態と、ある程度寄り集まって集合体を形成している状態とが併存していると考えられている。純水では、水分子同士が水素結合だけで集合体を形成するが、本実施形態に係るオルト珪酸水溶液では、図2に示すように、オルト珪酸の六量体が化学結合により結合されているとともに、オルト珪酸の六量体の周りに水分子が電気的に結合するため、純水と比べて強固な集合体を形成する。一方で、本実施形態に係るオルト珪酸水溶液の水の形態は、水道水と比べて、集合体の径が小さくなる。液相中での水のネットワーク構造は極めて寿命が短く、絶えず別のネットワーク構造へと変化し、特定の構造が記憶されることはないとされてはいるが、動的行動をとる集合体の径が小さくなる分、浸透性は高くなる。たとえば、水道水の集合体の径は200nm程度であるのに対して、本実施形態に係る水溶液の水の集合体の径は80~100nmとなる。”
これに対して、本発明は、様々な分野において機能水の有用をさらに向上させた高濃度のケイ素を含有する水溶性ケイ素溶液の製造方法を提供することを目的とする。
Normally, it is thought that water molecules in a solvent coexist in both a state where the water molecules are floating alone and a state where they are gathered to some extent to form an aggregate. In pure water, water molecules form aggregates only by hydrogen bonds, but in the ortho-silicic acid aqueous solution according to this embodiment, hexamers of ortho-silicic acid are bonded together by chemical bonds, as shown in FIG. At the same time, water molecules are electrically bonded around the ortho-silicic acid hexamer, forming a stronger aggregate than pure water. On the other hand, the water form of the ortho-silicic acid aqueous solution according to the present embodiment has a smaller aggregate diameter than tap water. Although it is said that the network structure of water in the liquid phase has an extremely short lifespan and constantly changes to another network structure, and that a specific structure is not memorized, it is possible for an aggregate to behave dynamically. The smaller the diameter, the higher the permeability. For example, while the diameter of an aggregate of tap water is about 200 nm, the diameter of an aggregate of water in the aqueous solution according to this embodiment is 80 to 100 nm. ”
In contrast, an object of the present invention is to provide a method for producing a water -soluble silicon solution containing a high concentration of silicon, which further improves the usefulness of functional water in various fields.

上述の目的を達成するために、本発明に係る水溶性ケイ素溶液の製造方法は、
水溶性ケイ酸を含む機能水に石英を含む鉱物または植物から抽出したケイ素を添加して、水溶性ケイ素溶液を製造する工程を備え、
前記水溶性ケイ素溶液は、ナノ化されたケイ素粒子をベースに集団化された多重層型ミセルコロイダル構成を有する、
ことを特徴とする。
また、本発明に係る水溶性ケイ素溶液の製造方法は、
水溶性ケイ酸を含む機能水に石英を含む鉱物または植物から抽出したケイ素を添加する工程と、
抗火石粉末を70重量%以上使用し、粘土をバインダとして略球形状等の所望の形態にし、1000℃から1500℃で焼結した素焼体に、前記ケイ素を添加した前記機能水を接触させる工程と、
抗火石粉末を97重量%使用し、さらに3重量%の合成糊及び適量の珪素水を加えることによって形成した抗火石入りの釉薬を素焼体の表面に塗布し、1000℃から1500℃で焼成した焼成体に、前記素焼体に接触した前記機能水を接触させて水溶性ケイ素溶液を得る工程と、
を備え、
前記水溶性ケイ素溶液は、オリゴマー六量体を形成するオルトケイ酸を含む、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the method for producing a water-soluble silicon solution according to the present invention includes:
A step of producing a water-soluble silicon solution by adding silicon extracted from a mineral or plant containing quartz to functional water containing water-soluble silicic acid,
The water-soluble silicon solution has a multilayered micelle colloidal structure aggregated based on nano silicon particles.
It is characterized by
Furthermore, the method for producing a water-soluble silicon solution according to the present invention includes:
A step of adding silicon extracted from a mineral or plant containing quartz to functional water containing water-soluble silicic acid;
A step of bringing the silicon-added functional water into contact with an unglazed body using 70% by weight or more of anti-firestone powder, shaped into a desired shape such as a roughly spherical shape using clay as a binder, and sintered at 1000°C to 1500°C. and,
A glaze containing anti-flint, made by using 97% by weight of anti-flint powder and adding 3% by weight of synthetic glue and an appropriate amount of silicon water, was applied to the surface of the unglazed body and fired at 1000°C to 1500°C. a step of contacting the fired body with the functional water that has been in contact with the bisque fired body to obtain a water-soluble silicon solution;
Equipped with
The aqueous silicon solution contains orthosilicic acid that forms oligomeric hexamers.
It is characterized by

前記機能水は、抗火石、火成岩または岩石由来のケイ酸を含む水、若しくは温泉水または湧き水を含むとよい。 The functional water may include anti-flinder, igneous rock, or water containing rock-derived silicic acid, or hot spring water or spring water.

8000質量ppm以上のケイ酸イオンを含有するとよい。 It is preferable to contain 8000 mass ppm or more of silicate ions.

0.8質量%以上0.93質量%以下のケイ素を含有するとよい。 It is preferable to contain silicon in an amount of 0.8% by mass or more and 0.93% by mass or less.

鉱物または植物由来の非晶質ケイ素を含むとよい。 It is preferable to include amorphous silicon derived from minerals or plants.

本発明によれば、形式的にはオルト珪酸の四段目解離により生成し、水溶液中では、例えば、強塩基性であっても、イオンは確認されず、マグネシウム塩の橄欖石のような天然鉱物中に存在し、ネソ珪酸塩と呼ばれる。正四面体構造で、鉄橄欖石結晶中においてSi-0結合距離は164pmであるオルト珪酸イオン(orthosilicate,SiO4-4)を採用することができる。これにより、様々な分野において機能水の有用をさらに向上させた高濃度のケイ素を含有する水溶性ケイ素溶液の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is formally produced by the fourth-stage dissociation of orthosilicic acid, and in an aqueous solution, for example, even if it is strongly basic, no ions are confirmed, and it is similar to natural minerals such as magnesium salt olivine. Found in minerals and called nesosilicate. Orthosilicate (SiO4-4), which has a regular tetrahedral structure and an Si-0 bond distance of 164 pm in the iron olivine crystal, can be used. Thereby, it is possible to provide a method for producing a water -soluble silicon solution containing a high concentration of silicon, which further improves the usefulness of functional water in various fields.

(イ)水の階層構造を説明する図と、(ロ)その要部拡大図で、四面体(正四面体)の構造を示した図(a) A diagram explaining the hierarchical structure of water, and (b) An enlarged view of its main parts showing the structure of a tetrahedron (regular tetrahedron). 水の水素結合と双極子特性を示す模式図Schematic diagram showing hydrogen bonding and dipole properties of water (イ)コロイドの表面陰電荷を示す図と、(ロ)集団行動する珪素化合物コロイド粒子の電荷とその働きを示す図(a) A diagram showing the surface negative charge of a colloid, and (b) A diagram showing the charge and its function of collective action of silicon compound colloidal particles. オルト珪酸オリゴマー六量体の結晶構造を示した図で、(イ)はゆずのしぼり汁の顕微鏡写真を、(ロ)はトマトの皮の顕微鏡写真を、それぞれ示すDiagrams showing the crystal structure of orthosilicate oligomer hexamers; (a) shows a microscopic photograph of squeezed yuzu juice, and (b) shows a microscopic photograph of tomato skin. ミセルコロイダルのエネルギー進化の過程模様を示した図Diagram showing the process pattern of energy evolution of micellar colloidal 造水機の構造を示す模式図Schematic diagram showing the structure of a water generator 珪素水溶液生成システムを示す構成図Configuration diagram showing silicon aqueous solution generation system 水溶性ケイ素溶液の製造方法のフローチャートFlow chart of the manufacturing method of water-soluble silicon solution 従来のウモ濃縮液(イ)と、本発明の生体マトリックスウモとの比較写真で、本発明の集団化が進捗した多重層型ミセルコロイダル(ロ)が構成されている図Comparative photograph of the conventional seaweed concentrate (a) and the biomatrix seaweed of the present invention, showing the structure of the multilayered micellar colloidal (b) in which the aggregation of the present invention has progressed.

以下、本発明の各実施例を図面に基づき順次説明する。これらは、好ましい一例であり、各実施例の説明、及び/又は、図面に限定されない。従って、発明の趣旨の範囲において構成の一部を変更する構造、又は同じ特徴と効果を達成できる構造、等は、本発明の範疇である。 Hereinafter, each embodiment of the present invention will be sequentially described based on the drawings. These are preferred examples and are not limited to the description of each embodiment and/or the drawings. Therefore, structures that partially change the configuration within the scope of the spirit of the invention, structures that can achieve the same features and effects, etc. are within the scope of the present invention.

従来の考えでは、「水溶液」は、溶質と水が分子や原子、イオンの状態で均一に混じりあった状態で、しかも、「水溶液」である以上は、その性質は溶質の種類と量と、水溶液が置かれた温度と圧力によって決まってしまう。従って、水分子以外の物質の種類と量を評価することが重要である。さらに液体構造にまで踏み込む場合は、溶質の周りの水の配置を調べる必要がある。 Traditionally, an "aqueous solution" is a state in which solute and water are uniformly mixed in the form of molecules, atoms, and ions, and since it is an "aqueous solution," its properties depend on the type and amount of the solute. It is determined by the temperature and pressure at which the aqueous solution is placed. Therefore, it is important to evaluate the types and amounts of substances other than water molecules. If we go further into the liquid structure, we need to examine the arrangement of water around the solute.

その一方で、水は、溶け込む物資の、分子や原子、イオンがコロイド状態で寄り合っており、極めて、複雑かつ動的に混合している混合体であることから、水の集合体は、階層構造体と云える。 On the other hand, water is an extremely complex and dynamic mixture of molecules, atoms, and ions of dissolved substances that are mixed together in a colloidal state, so water aggregates have a hierarchical structure. You can say it's the body.

即ち、水は珪素(ケイ素)の化合物「珪砂塩」が水分子同士以上に強く水素結合したことから、マクロ結合でなり、かつ宇宙の構造体と同じと考えられ、階層構造体として捉えるのが最も理解できる。 In other words, water is a macroscopic bond because the silicon compound "silica sand salt" has stronger hydrogen bonds than water molecules, and it is considered to be the same as the structure of the universe, so it is best to think of it as a hierarchical structure. Most understandable.

本発明では、この階層構造体の考えを基にし、課題を解決することを意図する。 The present invention is based on the idea of this hierarchical structure and aims to solve the problems.

本発明の考えの基本となる、階層構造体は、隙間を備えた物性である。例えば、図1(イ)と(ロ)において示した、水の階層構造体(基本構造体)を説明すると、水は、3オングストローム(10Å=1mm)の四面体であって、詳細は、中心に重心酸素Oを、二頂点に水素H(+)を、それぞれに備え、かつ他の二頂点に酸素O(-)を備えた構造体であり、しかも、この分子同士が引き合った水素結合となる。電荷位置を備えた、集団(クラスター)となっている。このクラスターは、21分子の集合体が通常と考えられている。図1(ロ)中において、温泉中のメタ珪酸と、海水中のオルト珪酸等に関し、説明している。 A hierarchical structure, which is the basis of the idea of the present invention, has physical properties with gaps. For example, to explain the hierarchical structure (basic structure) of water shown in Figures 1 (a) and (b), water is a 3 angstrom (10 Å = 1 mm) tetrahedron, It is a structure that has oxygen O at the center of gravity, hydrogen H (+) at two vertices, and oxygen O (-) at the other two vertices, and the hydrogen bonds that attract these molecules to each other. Become. They form a group (cluster) with charge positions. This cluster is generally considered to be an assembly of 21 molecules. In FIG. 1(b), meta-silicic acid in hot springs, ortho-silicic acid in seawater, etc. are explained.

本発明の水溶性ケイ素溶液は、水溶性ケイ酸を含む機能水に石英を含む鉱物または植物から抽出した非晶質ケイ素を添加したものである。機能水は、好ましくは、抗化石、火成岩または岩石由来のケイ酸を含む水、若しくは温泉水または湧き水を含む。水溶性ケイ素溶液は、好ましくは、8000質量ppm以上、9000質量ppmのケイ酸イオンを含有することが望ましい。また、水溶性ケイ素溶液は、好ましくは、0.8質量%以上0.93質量%以下のケイ素を含有する。 The water-soluble silicon solution of the present invention is obtained by adding amorphous silicon extracted from a mineral or plant containing quartz to functional water containing water-soluble silicic acid. The functional water preferably includes water containing anti-fossil, igneous or rock-derived silicic acid, or hot spring water or spring water. The water-soluble silicon solution preferably contains 8000 mass ppm or more and 9000 mass ppm of silicate ions. Further, the water-soluble silicon solution preferably contains silicon in an amount of 0.8% by mass or more and 0.93% by mass or less.

珪酸塩は鉱物の主成分であり、地殻では酸素に次いで豊富に存在する。さまざまな酸化物やオルト珪酸塩は、例えば、石英、長石、水晶、ザクロ石、オパール、雲母、石綿等の鉱物の形で産出するが、水溶性珪素としては珪素やアルミナに近い成分の天然石を水と接触させ、水に溶出した水溶性珪素を得る方法が一般的である。従って、自然界には石等の鉱石から溶出したごく低濃度のオルト珪酸がある(海水中の平均濃度0.00673g/l)と報告されている)ように、水溶性珪素はオルト珪酸塩である。 Silicates are the main constituents of minerals and are the second most abundant minerals in the earth's crust, second only to oxygen. Various oxides and orthosilicates are produced in the form of minerals such as quartz, feldspar, crystal, garnet, opal, mica, and asbestos, but water-soluble silicon is produced in the form of natural stones with compositions similar to silicon and alumina. A common method is to contact the silicon with water to obtain water-soluble silicon eluted in the water. Therefore, water-soluble silicon is an orthosilicate, as in the natural world there is very low concentration of orthosilicic acid leached from ores such as stones (reportedly, the average concentration in seawater is 0.00673 g/l). .

次に、水の呼吸作業(水のミネラルの離合集散の繰り返し動作「動き」)を説明する。 Next, the breathing work of water (the repeated action "movement" of dissociation and collection of minerals in water) will be explained.

一次粒子は2ナノメートル(2nm)の大きさであり、これらが合体した二次粒子は20-30ナノメートル(20-30nm)の大きさであり、さらにこの二次粒子が合体した三次粒子は100ナノメートル(100nm)の大きさであって、図1(イ)中に示すように、各粒子は絶えず激しく離合集散を繰り返している。約2nmの一次粒子の中に水の分子、四面体の形をしたものが約240~250個も詰まっている。この四面体は水素を仲立ちとして、ネットワーク構造になっている。二次粒子も三次粒子も同じネットワークであり、水は決して静止しているのではなく、絶えず激しく動き、かつ振動し、その振動波を周りの空間に伝搬している。粒子と粒子の間は隙間だらけであり、この隙間に水以外のものが何時でも自由に入りこめるため、物質が水に溶けるのである。 The primary particles have a size of 2 nanometers (2 nm), the secondary particles that are combined with these particles have a size of 20-30 nanometers (20-30 nm), and the tertiary particles that are combined with these secondary particles are Each particle has a size of 100 nanometers (100 nm), and as shown in FIG. 1(a), each particle constantly repeats violent dissociation and aggregation. Approximately 240 to 250 tetrahedral water molecules are packed into a primary particle of approximately 2 nm. This tetrahedron has a network structure with hydrogen as an intermediary. Both secondary and tertiary particles are the same network, and water is never static; it is constantly moving and vibrating, and propagating its vibration waves into the surrounding space. There are many gaps between particles, and anything other than water can freely enter into these gaps, which is why substances dissolve in water.

従って、水集団の長波長の振動を、周波数500~4000kHz(波長75~600m、ラジオ波の中・長波域)で捉えている。約6オングストローム弱に平均5.4個の分子を有する水のクラスター振動域に比べ約300倍の波長域である。周波数の対比計算で、集団の大きさは約170~180nm(分子数約1.4~1.5億個)であり、このレベルのものは多く見受けられる。大きなものほど長い波長の、小さなものほど短い波長の固有振動を持っている。水に内在する自律リズムの実在を、パルス分光器アクアアナライザのスペクトル分析で明らかになったように、集合・離散状態で動いている(自律リズム的な動きと、エネルギーのやり取りをする脈動と云える)。 Therefore, long-wavelength vibrations of water masses are captured at frequencies of 500 to 4,000 kHz (wavelengths of 75 to 600 m, medium to long wave range of radio waves). This wavelength range is about 300 times larger than the cluster vibration range of water, which has an average of 5.4 molecules in a little less than about 6 angstroms. Frequency comparison calculations show that the population size is approximately 170 to 180 nm (approximately 140 to 150 million molecules), and many molecules of this level are found. Larger particles have longer wavelengths, and smaller particles have shorter wavelengths. As spectral analysis using a pulse spectrometer Aqua Analyzer revealed the existence of autonomous rhythms inherent in water, water moves in aggregated and discrete states (autonomous rhythmic movements and pulsations that exchange energy). ).

また、水の集団の秘めた力とは「集団のリズム力」から発生される二つの力であり、一つは、溶媒としての場の振動作用。溶液の安定性を整える触媒のような、場の調律リズム作用で、溶液の秩序維持のエネルギー源となる。 In addition, the hidden power of a group of water is two forces generated from the "rhythmic force of the group", one of which is the vibrational effect of the field as a solvent. Like a catalyst that regulates the stability of a solution, it acts as an energy source to maintain order in the solution through the rhythmic action of the field.

もう一つは、集団の電気双極子のリズミカルな動きに誘発される電気的エネルギー作用であり、溶液の活性化のエネルギー源となる。水が電気を抱くことも、磁気を抱くこともすでに科学の世界で実証されているが、この水の二つの力を、例えば、「水の集団の動的な力」と考えられる。 The other is the electrical energy effect induced by the rhythmic movement of the collective electric dipole, which serves as the energy source for the activation of the solution. It has already been demonstrated in the scientific world that water has both electricity and magnetism, and these two forces can be thought of as, for example, the ``dynamic force of a group of water.''

水の力(エネルギー)の判定を別の見地から考えると、例えば、文学的な概念「秩序」と「活性」を基準に据え、物理や化学、そして数学を擁して「科学的に」捉えられる。曲論では、「水の集団の『秩序』の行き着く先は、原則として、固体の『氷』であり、『活性』の行き着く先が、気体の『蒸気』」である。この流れによると、秩序は「寄り集い」の集団を維持しようとする力であり、所謂、拘束力となることと、進むと集団自身の動きが完全に拘束され「氷」となる。この状態では、液体としての活動は停止する。そして、活性は「寄り集い」の構成「水分子」の個性を発揮しようとする力であり、集団から外れ大気に散逸する。さらに進むと、集団自身の求心力が消滅し、沸騰、蒸発する。「気体」状態で胡散霧消し(後述する)、液体としての活動は停止する。 If we consider the determination of water's power (energy) from a different perspective, for example, it can be viewed scientifically based on the literary concepts of "order" and "activity" and includes physics, chemistry, and mathematics. . According to Contortion Theory, ``In principle, the ``order'' of a group of water ends up in the solid ``ice,'' and the ``activity'' ends in the gas ``steam.'' According to this flow, order is a force that tries to maintain a ``gathering'' group, and it becomes a so-called restraining force, and as it progresses, the movement of the group itself is completely restricted and becomes ``ice''. In this state, its activity as a liquid ceases. Activity is the ability of the "water molecules" that make up the "gathering" to exert their individuality, and they separate from the group and dissipate into the atmosphere. As it progresses further, the centripetal force of the group itself disappears, and it boils and evaporates. It disappears in the "gaseous" state (described later), and its activity as a liquid stops.

すなわち、水の集団も秩序と活性は表裏一体である。もっとも両面活動ができる液体、即ち、「中庸」という包容性の範囲である。秩序と活性の双方がともにその機能を発揮できるような小集団活動が存在することであって、水を「中庸の水」と考える。また、前述の水の階層構造体を、簡易に説明する一例として、水分子は個人、水のクラスターは核家族レベルと考えられ、かつ一次粒子は大家族や村落に相当し、二次粒子は市や町で、三次粒子は都道府県レベル集団に相応する。言い換えれば、人間関係(ヒト社会)の「秩序」と「活性」は、水集団でも同じと考え云いと思料する。 In other words, order and activity in water groups are two sides of the same coin. It is the liquid that is most capable of two-sided activities, that is, the inclusive range of ``moderation.'' Water is considered to be ``water of moderation'' because small group activities exist in which both order and activity can fulfill their functions. In addition, as an example to simply explain the hierarchical structure of water mentioned above, water molecules are considered to be individuals, water clusters are considered to be at the nuclear family level, primary particles are equivalent to large families and villages, and secondary particles are equivalent to large families and villages. In cities and towns, tertiary particles correspond to prefecture-level populations. In other words, the ``order'' and ``activity'' of human relationships (human society) are considered to be the same in water groups.

図1(イ)と(ロ)に示した、四面体(正四面体)の構造を詳細に説明すると、原子番号6番の炭素は、L殻のS軌道とP軌道を別々に使うのではなく、すべてを合体させた、新しいエネルギー順位が同じ4筋の軌道を作ることで、きれいなバランスの取れた立体系を作り出すことができる。それがsp3混成軌道と呼ばれる正四面体(正三角形4面を組み合わせた、頂点が4つ存在する正三角錐)の構造である。 To explain in detail the structure of the tetrahedron (regular tetrahedron) shown in Figure 1 (a) and (b), carbon with atomic number 6 uses the S orbital and P orbital of the L shell separately. By combining all of them and creating a new trajectory of four rays with the same energy order, we can create a beautifully balanced three-dimensional system. This is the structure of a regular tetrahedron (a regular triangular pyramid with four vertices, made up of four regular triangular faces) called an sp3 hybrid orbital.

正4面体の中央(重心)に原子の核が存在し、4つの頂点に存する電子と対峠している。4つの電子はそれぞれ同等の位置で、かつ同等の力で他の物質の電子と手をつなぎ共有結合することが出来る。そして、様々な結合体を創り出します。炭素の作る、完全に等方性で、まったく偏りのない、バランスの取れた、シンプルな立体形は、有機化合物が誕生する基本要素と考えられる。 The nucleus of the atom exists in the center (center of gravity) of the regular tetrahedron, and is opposed to the electrons located at the four vertices. Each of the four electrons can join hands and form a covalent bond with the electrons of another substance at the same position and with the same force. And create various combinations. The completely isotropic, completely unbiased, balanced, and simple three-dimensional shape created by carbon is considered to be the basic element from which organic compounds are born.

この考えは、更に珪素についても同様のことが云える。炭素がL殻で4筋の軌道が合体し、新エネルギー順位のsp3混成軌道を作るように、M殻で同様のsp3混成軌道を作ればよい。それが、原子番号14番の元素(シリコン/Si)です。それぞれの4つの頂点で酸素(O)と共有結合して、正四面体の構造を形成する。この原子特性が、電子工学から医療まで、珪素が重宝がられる要因でもある。珪素は酸素としっかり手を結び、自然界では珪素化合物シリカSiO2を基盤に様々な化合物を構築する。 This idea also applies to silicon. Just as four orbitals of carbon combine in the L shell to create an sp3 hybrid orbital with a new energy level, a similar sp3 hybrid orbital can be created in the M shell. That is the element with atomic number 14 (silicon/Si). It covalently bonds with oxygen (O) at each of the four vertices to form a regular tetrahedral structure. This atomic property is also the reason why silicon is so valuable in everything from electronics to medicine. Silicon works closely with oxygen, and in nature various compounds are constructed based on the silicon compound silica SiO2.

物理学によれば、どの結晶でも構成原子は絶対零度(マイナス273℃)でも振動し、光を放っている。水も同様に、四面体構造中の水素や酸素自身が振動するばかりでなく、四面体構造が振動し、その振動波が空間中に伝搬していく。四面体1個だけでなくネットワーク集団も固有の振動し、この振動が元となり、さらに大きな集団の長い波長の脈動を誘発している。「水の場の振動」と云われている。 According to physics, the constituent atoms of any crystal vibrate and emit light even at absolute zero (-273 degrees Celsius). Similarly, in water, not only the hydrogen and oxygen in the tetrahedral structure vibrate, but the tetrahedral structure also vibrates, and the vibration waves propagate throughout space. Not only a single tetrahedron but also a network group undergoes unique vibrations, and this vibration is the source of long-wavelength pulsations in a larger group. It is said to be the "vibration of the water field."

図2では、水の水素結合と双極子特性について説明する。電気エネルギーの元になるものとは、水分子は、磁石のように振舞うことのできる双極子特性と、4本の腕で他の分子、又は水分子とも結合する水素結合という二重の物理化学的な電気特性を持ち合わせている。水分子を構成する酸素原子が水素原子よりも電子を引き付ける力が強く、水分子の電子分布は酸素原子側に偏ることになる。水分子は、酸素原子側にマイナスの、水素原子側にプラスの電荷を帯びた粒子となっている。すなわち、水分子は棒磁石のようにプラスとマイナスが対になった状態であり、双極子特性と呼ばれる水の大事な電気エネルギーの起点となる(誘電分極の現象の基となる)。 In FIG. 2, hydrogen bonding and dipole characteristics of water will be explained. The source of electrical energy is the dual physical chemistry of water molecules: dipole properties that allow them to behave like magnets, and hydrogen bonds that bind them to other molecules or water molecules with their four arms. It has unique electrical properties. The oxygen atoms that make up water molecules have a stronger ability to attract electrons than hydrogen atoms, and the electron distribution of water molecules is biased toward the oxygen atoms. Water molecules are particles with a negative charge on the oxygen atom side and a positive charge on the hydrogen atom side. In other words, water molecules are in a state where a positive and a negative polarity are paired like a bar magnet, and this is the origin of the important electric energy of water called dipole characteristics (the basis of the phenomenon of dielectric polarization).

水分子のプラスの電荷を帯びた水素原子は、酸素等のマイナスの電荷を帯びた原子や分子であり、軽い電気的な水素結合を作る。遺伝子DNAの二重螺旋構造も水素結合で結ばれている。勿論、水素と酸素から成る水分子は、水分子同士で水素結合する。その結果、いくつかの水分子が集まってできたものが、先にも述べたクラスターと呼ばれる塊である。二つの、振動と電気エネルギーの機能が水に備わっているので、水は集団という「秩序」を構成し、また、集団としての電気的な力「活性」も発揮できる。 The positively charged hydrogen atoms in water molecules are negatively charged atoms and molecules such as oxygen, which form light electrical hydrogen bonds. The double helix structure of genetic DNA is also connected by hydrogen bonds. Of course, water molecules composed of hydrogen and oxygen form hydrogen bonds with each other. As a result, a number of water molecules come together to form a mass called a cluster, which I mentioned earlier. Because water has two functions: vibration and electric energy, water forms a group called ``order'' and can also exert electric power ``activity'' as a group.

図3(イ)と(ロ)は、水の集団に大きく影響を及ぼす「界面特性」とコロイドの電気特性「表面陰電荷」を示す図である。 FIGS. 3(a) and 3(b) are diagrams showing the "interface properties" and the electrical properties of colloids, "surface negative charge," which greatly affect the water population.

ここで、前記胡散霧消の構造を説明すると、土(粘土鉱物)の原料は岩石であり、岩石の骨格を作っているのは珪素である。岩石の風化で出来た珪素化合物である粘度鉱物は陰電荷を持っており、カルシウム、マグネシウム、カリウム、アンモニウム、ナトリウム、水素などの陽イオンを電気的に引き付けている。このような鉱物は風化の途中で、その養分を放出する。そして、これらの陽イオンは、植物の根から分泌される根酸(水素イオン)によってたやすく置き換えられ植物に吸収される。粘度鉱物の養分保持の役割となる。珪素がなければ、地表の養分の大部分が水で流され胡散霧消すると考える。さらに、珪素鉱物の電気エネルギー作用を説明すると、珪素鉱物コロイド粒子の表面陰電荷は、健康の基本要素「血液さらさら」の一つの要素である。さらに、その奥に潜む珪素の電気的な特性、正四面体構造を図1で述べた。珪素の4本の手、それぞれの頂点に酸素が位置する珪素化合物の独特の基本構造において、これらの現象はすべて珪素という元素の最外殻に位置している4つの電子と酸素の最外殻の2つの不対電子(同一方向の回転スピンを有する電子が同一軌道に入っている不安定な状態を云う)との共有結合による。その結合の頂点に位置する酸素は、一つの不安定な見合い用の電子を持つこととなる。この見合い用の電子を介して、電子供与的な結合の輸が集団を広げる。この現象が、図3(イ)に示す、珪酸塩コロイド粒子の表面陰電荷効果と考えられる。 Here, to explain the structure of the above-mentioned Koshirikige, the raw material of the soil (clay mineral) is rock, and the skeleton of the rock is made of silicon. Clay minerals, which are silicon compounds formed by weathering rocks, have a negative charge and electrically attract cations such as calcium, magnesium, potassium, ammonium, sodium, and hydrogen. As these minerals weather, they release their nutrients. These cations are easily replaced by root acids (hydrogen ions) secreted from plant roots and absorbed by the plant. It plays a role in retaining nutrients for clay minerals. Without silicon, most of the nutrients on the earth's surface would be washed away by water and disappear. Furthermore, to explain the electrical energy action of silicon minerals, the surface negative charge of silicon mineral colloidal particles is one of the elements of ``blood smoothness'', a basic element of health. Furthermore, the electrical properties of silicon and the regular tetrahedral structure hidden deep within it are described in Figure 1. In the unique basic structure of silicon compounds, in which silicon has four hands and oxygen is located at each apex, these phenomena are all caused by the four electrons located in the outermost shell of the element silicon and the outermost shell of oxygen. This is due to a covalent bond between two unpaired electrons (an unstable state in which electrons with rotational spins in the same direction are in the same orbit). The oxygen at the apex of the bond has one unstable matching electron. Through these matching electrons, electron-donating bond transfer spreads the population. This phenomenon is considered to be the surface negative charge effect of the silicate colloid particles shown in FIG. 3(a).

さらに、コロイド粒子の電気化学性について説明する。珪酸塩コロイド粒子の集団としての電気的な動作である「ゼータ電位」に着目する。図3(ロ)は、水集団の電気二重層の構成範囲をなす根幹であり、また、水溶液の誘電分極の単位的な存在ともなる電気的な集団構成の核といえる。水の集団の科学的な理論解明における、重要な要素である。 Furthermore, the electrochemical properties of colloidal particles will be explained. We focus on the ``zeta potential,'' which is the electrical behavior of silicate colloid particles as a group. FIG. 3(B) is the basis of the composition range of the electric double layer of the water population, and can also be said to be the core of the electrical population composition that is the unitary existence of the dielectric polarization of the aqueous solution. This is an important element in elucidating the scientific theory of water groups.

表面陰電荷のコロイド粒子を、電離プラスイオンが取り囲み、集団で行動を共にする。さらに、その周囲にイオン層の電荷力に影響を受ける層が構成される。集団移動の追随には多少の遅れを生じるが、層の外縁界面部分は、電気的に中立となる。この位置までが集団の仲間である。図3(ロ)は、寄り集い集団で行動する珪素化合物コロイド粒子の電荷とその働きの特徴的様相を表わしている。ゼータ電位の電位の絶対値が増加すれば、粒子間の反発力が強くなり粒子の安定性は高くなる。逆に、データ電位がゼロ近くになると、粒子は凝縮しやすくなる。そこで、ゼータ電位は分散された粒子の分散安定性の指標として用いられている。 Ionized positive ions surround colloid particles with a negative surface charge and act together as a group. Furthermore, a layer that is affected by the charge force of the ion layer is formed around it. Although there is some delay in following the collective movement, the outer edge interface portion of the layer becomes electrically neutral. Those up to this position are members of the group. Figure 3 (b) shows the charge of silicon compound colloidal particles that act in a group and the characteristic aspects of their function. As the absolute value of the zeta potential increases, the repulsive force between particles becomes stronger and the stability of the particles increases. Conversely, as the data potential approaches zero, particles tend to condense. Therefore, zeta potential is used as an index of dispersion stability of dispersed particles.

図4は、オルト珪酸オリゴマー六量体(環状六量体)の結晶構造を示した図である。粘土鉱物は、環状六量体として、シリカ(SiO2)73~77%、ナトリウム(Na)13~15%、石灰(CaO2)1~2%、苦土(MgO)0.65~0.77%、その他7.3~9%で構成される。外力により特定の振動周期をもつ性質があり、この性質により、水に入れると水分子に影響を与える。例えば、アルミニウムが、それを核としてケイ素が6個以上結合した非晶質のアロフェン、モンモリロナイト、サポナイトの一種の様相を呈する。ただし、アロフェンは、アモルファスまたは結晶化度の低い水和アルミニウム、オルト珪酸塩でできた粘土準鉱物である。モンモリロナイトは、粘土鉱物(オルト珪酸塩鉱物)の一種で、スメクタイトグループに属する。化学組成はNa0.66Si8(Al3.34Mg0.66)O20(OH)4。結晶系は単斜晶系。粘土鉱物の一つである。サポナイトは、粘土鉱物の一種モンモリロナイト族の中でMgに富む種。Na0.66(Si7.34Al0.66)Mg6O20(OH)4の組成であるが、Mgの一部をAlで置換した種をアルミニアンサポナイトであり、この粘土鉱物よりケイ素0.4ppm、マグネシウム0.2ppm溶出するが、アルミニウムは全く溶出しない。アルミニウムは分子量の大きい縮合で、オルト珪酸イオンのSi原子の一部をAl3+イオンで置き換えたアルミオルト珪酸イオンとして存在し、オルト珪酸がアルミニウムとアルミナ8面体を構成し、オルト珪酸は+イオンを捕まえる酸素の手を外へ数多く伸ばしているため酸素と水が結合して、オルト珪酸のみがオルト珪酸のオリゴマー環状六量体として水に溶出すると考えられる。 FIG. 4 is a diagram showing the crystal structure of an orthosilicate oligomer hexamer (cyclic hexamer). Clay minerals, as cyclic hexamers, contain 73-77% silica (SiO2), 13-15% sodium (Na), 1-2% lime (CaO2), and 0.65-0.77% magnesium (MgO). , and other 7.3 to 9%. It has the property of having a specific vibration period due to external force, and due to this property, it affects water molecules when placed in water. For example, aluminum exhibits a type of amorphous allophane, montmorillonite, and saponite in which six or more silicon atoms are bonded to aluminum as a core. However, allophane is a clay quasi-mineral made of amorphous or low crystallinity hydrated aluminum, orthosilicate. Montmorillonite is a type of clay mineral (orthosilicate mineral) and belongs to the smectite group. The chemical composition is Na0.66Si8(Al3.34Mg0.66)O20(OH)4. The crystal system is monoclinic. It is one of the clay minerals. Saponite is a Mg-rich species of the montmorillonite family of clay minerals. The composition is Na0.66(Si7.34Al0.66)Mg6O20(OH)4, but the species in which a part of Mg is replaced with Al is aluminum saponite, and it contains 0.4 ppm of silicon and 0.4 ppm of magnesium from this clay mineral. 2 ppm is eluted, but no aluminum is eluted. Aluminum is a condensation product with a large molecular weight, and exists as an aluminum orthosilicate ion in which some of the Si atoms in the orthosilicate ion are replaced with Al3+ ions.The orthosilicate forms an octahedron of aluminum and alumina, and the orthosilicate captures the + ions. It is thought that because many hands of oxygen extend outward, oxygen and water combine, and only ortho-silicic acid is eluted into water as an oligomeric cyclic hexamer of ortho-silicic acid.

また、海水中のオルト珪酸は不安定であるが、環状型多量体に変異することで、安定が図れる。このように、安定した形が環状六量体であることで、例えば、オリゴマーは強い親水性を有し、かつその内側及び周囲には水分子が結合・付随し、強固なコロイダルを形成することが理解できる。 Also, orthosilicic acid in seawater is unstable, but it can be stabilized by mutating into a cyclic multimer. Since the stable form is a cyclic hexamer, for example, the oligomer has strong hydrophilicity, and water molecules are bound to and attached to the inside and around the oligomer, forming a strong colloid. I can understand.

また、図4中において、(イ)はゆずのしぼり汁の顕微鏡写真を、(ロ)はトマトの皮の顕微鏡写真を、それぞれ示している。 In addition, in FIG. 4, (a) shows a microscopic photograph of squeezed yuzu juice, and (b) shows a microscopic photograph of tomato skin.

図5および図9(ロ)は、ミセルコロイダルのエネルギー進化の過程模様を示した図である。umo(登録商標)は、一般的に、2nm以下のコロイドがベースで、それらが調律リズムで寄り集った群れであって、400~1000nmミセルコロイド粒子(以下、MCとする。)、さらに中空型MC、三層型MCが形成されることと、集団化が進み、かつ3~6μmの粒子となると多重層型MCが構成される。本発明の水溶性ケイ素溶液は、好ましくは、約2nmのナノ化されたケイ素粒子をベースに集団化された多重層型ミセルコロイダル構成を有する。即ち、周辺環境変化に追従する形態を、確保したものと考えられる。これに対して、図9(イ)に示す比較例である従来原料のウモ濃縮溶液では、集団化されていない。 FIG. 5 and FIG. 9(b) are diagrams showing the process pattern of energy evolution of micellar colloidal. Umo (registered trademark) is generally based on colloids of 2 nm or less in size, and is a group of colloids gathered together in a rhythmic rhythm, including micellar colloid particles (hereinafter referred to as MC) of 400 to 1000 nm, and hollow particles. When type MC and three-layer type MC are formed, aggregation progresses, and particles of 3 to 6 μm are formed, multi-layer type MC is formed. The aqueous silicon solution of the present invention preferably has a multilayered micellar colloidal configuration based on nano-sized silicon particles of about 2 nm. In other words, it is considered that a form that follows changes in the surrounding environment has been secured. On the other hand, in the comparative example shown in FIG. 9(a), which is a conventional raw material concentrated solution of sea cucumber, the particles are not aggregated.

従って、umo(登録商標)の機能性、例えば、浸透性の向上が図れる。また、機械分野では、切削刃、工具の長寿命化等に有効であり、生活環境では、水の長期保存の可能性と、野菜の保存の長期化等に寄与できる。 Therefore, the functionality of umo (registered trademark), for example, the permeability, can be improved. Furthermore, in the mechanical field, it is effective in extending the life of cutting blades and tools, and in the living environment, it can contribute to the possibility of long-term preservation of water and the preservation of vegetables.

図6は、造水機1の模式図であり、機能水を製造するための装置である。造水機1は、抗火石塔2と、GO塔3、RC塔4と、蛇口5でなる。 FIG. 6 is a schematic diagram of the water generator 1, which is an apparatus for producing functional water. The water generator 1 includes an anti-firestone tower 2, a GO tower 3, an RC tower 4, and a faucet 5.

造水機1は、天然の抗火石を充填した筒状の容器で、抗火石塔2を通水する際に抗火石と接触する。また、濾過処理された原水(水道水)を抗火石塔2に導入し、抗火石塔2を通水した機能水は、GO塔3へと移送される。GO塔3には、抗火石粉末を用いて製造された球形の素焼体(セラミック焼成体)が充填されている。この素焼体は、たとえば50マイクロメートル以上、550マイクロメートル以下の比較的粗い粒径に調整された抗火石粉末を70重量%以上使用し、粘土をバインダとして略球形状等の所望の形態にし、1000℃から1500℃程度の高温焼結で形成する。 The water generator 1 is a cylindrical container filled with natural firestone, and comes into contact with the firestone when water is passed through the firestone tower 2. In addition, filtered raw water (tap water) is introduced into the anti-flame stone tower 2, and the functional water that has passed through the anti-flame stone tower 2 is transferred to the GO tower 3. The GO tower 3 is filled with spherical bisque bodies (ceramic fired bodies) manufactured using anti-firestone powder. This unglazed body uses 70% by weight or more of anti-flinder powder adjusted to a relatively coarse particle size of, for example, 50 micrometers or more and 550 micrometers or less, and uses clay as a binder to form a desired shape such as a substantially spherical shape. It is formed by high temperature sintering at about 1000°C to 1500°C.

GO塔3を通水した機能水は、RC塔4から、循環タンクに戻される。また、造水機1は、RC塔4を備えた構造では、原水の水質やケイ素水溶液の用途(例えば、水の集合体の粒子径がより小さく高い浸透性が必要とされる工業的用途)によっては、RC塔4を通水させてから、造水機1、又は図示しないタンクへと再び戻される。RC塔4は、抗火石の粉末を用いて製造された球形の焼成体が充填されている。この焼成体として、例えば、素焼体の表面に、50マイクロメートル以上550マイクロメートル以下の抗火石粉末を97重量%使用し、さらに3重量%の合成糊及び適量の珪素水を加えることによって形成した抗火石入りの釉薬を塗布し、1000℃から1500℃の焼成温度で焼成したものを使用する。 The functional water that has passed through the GO tower 3 is returned from the RC tower 4 to the circulation tank. In addition, if the water generator 1 has a structure equipped with the RC tower 4, it may be used for improving raw water quality or for silicon aqueous solution applications (for example, industrial applications where the particle size of water aggregates is smaller and high permeability is required). Depending on the case, the water is passed through the RC tower 4 and then returned to the water generator 1 or a tank (not shown). The RC tower 4 is filled with spherical fired bodies manufactured using firestone powder. This fired body is formed by, for example, using 97% by weight of anti-flint powder with a size of 50 micrometers or more and 550 micrometers or less on the surface of an unglazed body, and further adding 3% by weight of synthetic glue and an appropriate amount of silicon water. A glaze containing anti-firestone is applied and fired at a firing temperature of 1000°C to 1500°C.

水溶性ケイ素溶液の製造方法は、図8に示したフローチャートに示される。まず、原水として水道水を調達し(ST-1)、清澄化のためにろ過する(ST-2)。具体的には、塩素、不純物の除去である。続いて、造水機1での処理と、循環処理する(ST-3)。例えば、抗火石層処理で、所定時間通水処理する。その後、処理済みの水に対して、鉱物・植物由来の珪素を添加し(ST-4)、保管時間を置くか、必要によりミキシング処理する(ST-5)。ミキシングは、指定の圧力下、及び/又は、時間の管理下で処理する(ST-6)。この一例の処理を介して、所望する多重層型ミセルコロイダル構成される(ST-7)、その後は、製品の取出しである(ST-8)。その後、水溶性ケイ素溶液が得られる。 A method for producing a water-soluble silicon solution is shown in the flowchart shown in FIG. First, tap water is procured as raw water (ST-1) and filtered for clarification (ST-2). Specifically, it is the removal of chlorine and impurities. Subsequently, the water is treated in the water generator 1 and circulated (ST-3). For example, water flow treatment is performed for a predetermined period of time using anti-flinder layer treatment. Thereafter, silicon derived from minerals or plants is added to the treated water (ST-4), and the water is stored for a period of time or mixed if necessary (ST-5). Mixing is performed under specified pressure and/or time control (ST-6). Through this exemplary process, a desired multilayered micelle colloid is constructed (ST-7), and then the product is taken out (ST-8). A water-soluble silicon solution is then obtained.

尚、オルト珪酸水溶液は、前述の如く、オルト珪酸が環状六量体を形成し構造的に安定化する。オルト珪酸は六量体では、単量体や二量体などの低量体と比べて、外側表面がより多く負に帯電し、外側表面に水分子が結合、又は引き寄せられてオルト珪酸を核とする水の集合体を形成する。従って、溶媒中の水分子は、水分子が単体で浮遊している状態と、ある程度寄り集まって集合体を形成する状態が併存する。その為、純水では、水分子同士が水素結合だけで集合体を形成する。オルト珪酸水溶液では、図4に示すように、オルト珪酸の六量体が化学結合により結合されており、かつオルト珪酸の六量体の周りに水分子が電気的に結合するため、純水と比べて強固な集合体を形成する。一方で、オルト珪酸水溶液の水の形態は、水道水と比べて、集合体の径が小さくなる。液相中での水のネットワーク構造は極めて寿命が短く、絶えず別のネットワーク構造へと変化し、特定の構造が記憶されることはないが、動的行動をとる集合体の径が小さくなる分、浸透性は高くなる。例えば、水道水の集合体の径は200nm程度であるが、水溶液の水の集合体の径は80~100nmとなる。即ち、浸透力を増す(浸透性の向上である)。 As described above, the ortho-silicic acid aqueous solution forms a cyclic hexamer and is structurally stabilized. In the hexamer of ortho-silicic acid, the outer surface is more negatively charged than in the monomer, dimer, and other low-mer forms, and water molecules are bonded to or attracted to the outer surface, causing ortho-silicic acid to become a nucleus. It forms an aggregate of water. Therefore, the water molecules in the solvent coexist in both a state in which the water molecules are floating alone and a state in which they gather to some extent to form an aggregate. Therefore, in pure water, water molecules form aggregates using only hydrogen bonds. In an ortho-silicic acid aqueous solution, as shown in Figure 4, ortho-silicic acid hexamers are bonded together by chemical bonds, and water molecules are electrically bonded around the ortho-silicic acid hexamers, so it is different from pure water. Forms a stronger aggregate. On the other hand, the water form of the ortho-silicic acid aqueous solution has a smaller diameter aggregate than that of tap water. The network structure of water in the liquid phase has an extremely short lifespan, constantly changing to another network structure, and a specific structure is not memorized. , the permeability becomes higher. For example, the diameter of an aggregate of tap water is about 200 nm, but the diameter of an aggregate of water in an aqueous solution is 80 to 100 nm. That is, it increases the penetrating power (improvement of permeability).

図4の如く、水分子同士は、水分子の水素原子が他の水分子の酸素原子に引きつけられて水素結合を行っている。しかし、オルト珪酸水溶液では、このオルト珪酸が存在し、水分子の水素原子は、他の水分子の酸素原子よりも、オルト珪酸の酸素原子に強く引きつけられる。故に、オルト珪酸水溶液では、図2または図3(イ)と(ロ)に示すように、オルト珪酸と水分子とが強く結合し、直径2nm以下の大きさの一次集合体を構成している。また、オルト珪酸水溶液では、一次集合体が多く存在することで、直径2nm以下の一次集合体同士が互いに集合し、直径0.4~1.2nm程度の二次集合体を形成すると考えられる。図5は、オルト珪酸水溶液の一次集合体および二次集合体を説明するための図であり、図5中(A)は、球状の二次集合体を、また、(B)乃至(D)は、ドーナツ状の二次集合体を図示している。そして、図4の如く、海水中のオルト珪酸は不安定で環状型多量体で安定を図る。最も安定した形が環状六量体である。オリゴマーは強い親水性を有しその内側及び周囲には水分子が結合・付随し、強固なコロイダルを形成している。 As shown in FIG. 4, water molecules form hydrogen bonds with each other because the hydrogen atoms of one water molecule are attracted to the oxygen atoms of other water molecules. However, in an ortho-silicic acid aqueous solution, ortho-silicic acid is present, and the hydrogen atoms of water molecules are more strongly attracted to the oxygen atoms of ortho-silicic acid than to the oxygen atoms of other water molecules. Therefore, in an ortho-silicic acid aqueous solution, as shown in Figure 2 or Figure 3 (a) and (b), ortho-silicic acid and water molecules are strongly bonded to form a primary aggregate with a diameter of 2 nm or less. . In addition, in the ortho-silicic acid aqueous solution, it is thought that due to the presence of many primary aggregates, the primary aggregates with a diameter of 2 nm or less aggregate with each other to form secondary aggregates with a diameter of about 0.4 to 1.2 nm. FIG. 5 is a diagram for explaining primary aggregates and secondary aggregates of an ortho-silicate aqueous solution. In FIG. 5, (A) shows spherical secondary aggregates, and (B) to (D) illustrates a donut-shaped secondary aggregate. As shown in FIG. 4, orthosilicic acid in seawater is unstable and is stabilized in the form of a cyclic polymer. The most stable form is the cyclic hexamer. Oligomers have strong hydrophilic properties, and water molecules are bound to and attached to the inside and surroundings of the oligomers, forming a strong colloidal structure.

図7は、珪素水溶液生成システム01を示す図であり、原水タンク02、循環タンク03、また貯留タンク04、珪素水溶液の取出し口05、及び造水機1から構成されている。矢印の如く、ケイ素を添加する。 FIG. 7 is a diagram showing a silicon aqueous solution production system 01, which is composed of a raw water tank 02, a circulation tank 03, a storage tank 04, a silicon aqueous solution outlet 05, and a water generator 1. Add silicon as indicated by the arrow.

その他(1)として、オルト珪酸水溶液は、環状六量体のオルト珪酸を主に含み、かつ水分子が環状六量体のオルト珪酸の周囲に六角形の構造で集合するという特性を有する。また、本実施形態に係る、オルト珪酸水溶液では、水分子が環状六量体のオルト珪酸の周囲に六角形の構造で集合することで、比重や比誘電率についても、水道水とは異なる特性を有するものと考えられる。 In addition (1), the ortho-silicic acid aqueous solution mainly contains cyclic hexameric ortho-silicic acid, and has the characteristic that water molecules gather around the cyclic-hexameric ortho-silicic acid in a hexagonal structure. In addition, in the ortho-silicic acid aqueous solution according to the present embodiment, water molecules gather around the cyclic hexamer ortho-silicic acid in a hexagonal structure, so that the specific gravity and dielectric constant have different characteristics from tap water. It is considered to have the following.

また、その他(2)として、オルト珪酸水溶液(水溶性珪素)は、水晶との接触で生成された、水晶石由来の水溶性ケイ素、または、植物由来の水溶性ケイ素であって、オルト珪酸水溶液中に、水溶性ケイ素の含有量を高め、かつオルト珪酸が六量体を形成し易くできる。そして、望ましくは、植物由来の水溶性ケイ素を添加したオルト珪酸水溶液を、振動機器に備えた装置に収容し、固有の振動を付与、及び/又は撹拌付与することで、オルト珪酸の六量体の形成に寄与できると考えられる。 In addition, as (2), the ortho-silicate aqueous solution (water-soluble silicon) is water-soluble silicon derived from quartzite produced by contact with quartz, or water-soluble silicon derived from plants, and the ortho-silicate aqueous solution (water-soluble silicon) is The content of water-soluble silicon can be increased, and orthosilicic acid can easily form hexamers. Preferably, the ortho-silicic acid aqueous solution to which plant-derived water-soluble silicon has been added is housed in a device equipped with a vibration device, and by imparting unique vibrations and/or stirring, the hexamer of ortho-silicic acid is produced. It is thought that it can contribute to the formation of

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態、及び、変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。 The present invention is capable of various embodiments and modifications without departing from the broad spirit and scope of the invention. Further, the embodiments described above are for explaining the present invention, and do not limit the scope of the present invention.

1 造水機
2 抗火石塔
3 GО塔
4 RC塔
5 蛇口
01 珪素水溶液生成システム
02 原水タンク
03 循環タンク
04 貯留タンク
05 取出し口
1 Water generator 2 Firestone tower 3 GO tower 4 RC tower 5 Faucet 01 Silicon aqueous solution generation system 02 Raw water tank 03 Circulation tank 04 Storage tank 05 Outlet

Claims (6)

水溶性ケイ酸を含む機能水に石英を含む鉱物または植物から抽出したケイ素を添加して、水溶性ケイ素溶液を製造する工程を備え、
前記水溶性ケイ素溶液は、ナノ化されたケイ素粒子をベースに集団化された多重層型ミセルコロイダル構成を有する、
ことを特徴とする水溶性ケイ素溶液の製造方法。
A step of producing a water-soluble silicon solution by adding silicon extracted from a mineral or plant containing quartz to functional water containing water-soluble silicic acid,
The water-soluble silicon solution has a multilayered micelle colloidal structure aggregated based on nano silicon particles.
A method for producing a water-soluble silicon solution, characterized in that:
水溶性ケイ酸を含む機能水に石英を含む鉱物または植物から抽出したケイ素を添加する工程と、
抗火石粉末を70重量%以上使用し、粘土をバインダとして略球形状等の所望の形態にし、1000℃から1500℃で焼結した素焼体に、前記ケイ素を添加した前記機能水を接触させる工程と、
抗火石粉末を97重量%使用し、さらに3重量%の合成糊及び適量の珪素水を加えることによって形成した抗火石入りの釉薬を素焼体の表面に塗布し、1000℃から1500℃で焼成した焼成体に、前記素焼体に接触した前記機能水を接触させて水溶性ケイ素溶液を得る工程と、
を備え、
前記水溶性ケイ素溶液は、オリゴマー六量体を形成するオルトケイ酸を含む、
ことを特徴とする水溶性ケイ素溶液の製造方法。
A step of adding silicon extracted from minerals or plants containing quartz to functional water containing water-soluble silicic acid;
A step of bringing the silicon-added functional water into contact with an unglazed body using 70% by weight or more of anti-firestone powder, shaped into a desired shape such as a roughly spherical shape using clay as a binder, and sintered at 1000°C to 1500°C. and,
A glaze containing anti-flint, made by using 97% by weight of anti-flint powder and adding 3% by weight of synthetic glue and an appropriate amount of silicon water, was applied to the surface of the unglazed body and fired at 1000°C to 1500°C. a step of contacting the fired body with the functional water that has been in contact with the bisque fired body to obtain a water-soluble silicon solution;
Equipped with
The aqueous silicon solution contains orthosilicic acid that forms oligomeric hexamers.
A method for producing a water-soluble silicon solution, characterized by:
前記機能水は、抗火石、火成岩または岩石由来のケイ酸を含む水、若しくは温泉水または湧き水を含む、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の水溶性ケイ素溶液の製造方法
The functional water includes water containing anti-flinder rock, igneous rock, or rock-derived silicic acid, or hot spring water or spring water.
The method for producing a water-soluble silicon solution according to claim 1 or 2.
8000質量ppm以上のケイ酸イオンを含有する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の水溶性ケイ素溶液の製造方法
Contains 8000 mass ppm or more of silicate ions,
The method for producing a water-soluble silicon solution according to claim 1 or 2.
0.8質量%以上0.93質量%以下のケイ素を含有する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の水溶性ケイ素溶液の製造方法
Contains 0.8% by mass or more and 0.93% by mass or less of silicon,
The method for producing a water-soluble silicon solution according to claim 1 or 2.
鉱物または植物由来の非晶質ケイ素を含む、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の水溶性ケイ素溶液の製造方法
Contains amorphous silicon of mineral or plant origin,
The method for producing a water-soluble silicon solution according to claim 1 or 2.
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011529973A (en) 2008-08-01 2011-12-15 シーナトゥール ゲーエムベーハー Biologically active silicic acid
JP2018090611A (en) 2018-02-19 2018-06-14 学校法人麻布獣医学園 Method for using aqueous solution comprising edible silicon
WO2020171132A1 (en) 2019-02-19 2020-08-27 有限会社南日本ウェルネス Production method of water-soluble nanocolloidal silica, and water-soluble nanocolloidal silica
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