JPH07966A - 純水の電解による水素イオンまたは水酸イオンと酸化還元物質が共存した液およびその製造方法 - Google Patents
純水の電解による水素イオンまたは水酸イオンと酸化還元物質が共存した液およびその製造方法Info
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- JPH07966A JPH07966A JP34649491A JP34649491A JPH07966A JP H07966 A JPH07966 A JP H07966A JP 34649491 A JP34649491 A JP 34649491A JP 34649491 A JP34649491 A JP 34649491A JP H07966 A JPH07966 A JP H07966A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 純水あるいは超純水を電解して、対イオンを
添加せずに、Ｈ+ イオンまたはＯＨ- イオンと酸化還元
物質が共存する液を提供する。 【構成】 イオン交換樹脂の両側にアノード極とカソー
ド極を密着させた構造の電解槽を用いる。電極材とイオ
ン交換膜の種類を変えることにより、Ｈ+ イオン、又は
ＯＨ- イオンを選択的に生成させ、水のｐＨを酸性また
はアルカリ性にすると共に、電解で生じるＨ・ラジカ
ル、ＯＨ・ラジカル、Ｈ2 、Ｏ2 、Ｏ3、Ｈ2 ０2 など
の酸化還元物質を共存させる。
添加せずに、Ｈ+ イオンまたはＯＨ- イオンと酸化還元
物質が共存する液を提供する。 【構成】 イオン交換樹脂の両側にアノード極とカソー
ド極を密着させた構造の電解槽を用いる。電極材とイオ
ン交換膜の種類を変えることにより、Ｈ+ イオン、又は
ＯＨ- イオンを選択的に生成させ、水のｐＨを酸性また
はアルカリ性にすると共に、電解で生じるＨ・ラジカ
ル、ＯＨ・ラジカル、Ｈ2 、Ｏ2 、Ｏ3、Ｈ2 ０2 など
の酸化還元物質を共存させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高純度の水を電気分解
することにより、対イオン濃度より過剰な濃度の水素イ
オン、または水酸化イオンと酸化還元種が共存する水
で、洗浄または表面処理に適した水を提供することにあ
る。
することにより、対イオン濃度より過剰な濃度の水素イ
オン、または水酸化イオンと酸化還元種が共存する水
で、洗浄または表面処理に適した水を提供することにあ
る。
【０００２】
【発明の背景と従来の技術】水のｐＨおよび酸化還元能
力は、洗浄または表面処理の分野で非常に重要な因子で
ある。以下で、まず洗浄の分野でｐＨおよぴ酸化還元能
力が、どのような役割をはたしているか、またｐＨおよ
び酸化還元能力をどのようにコントロールしているかに
ついて説明する。
力は、洗浄または表面処理の分野で非常に重要な因子で
ある。以下で、まず洗浄の分野でｐＨおよぴ酸化還元能
力が、どのような役割をはたしているか、またｐＨおよ
び酸化還元能力をどのようにコントロールしているかに
ついて説明する。
【０００３】洗浄の対象となる汚染物質は、イオン状物
質、反応生成物、および液体または粒子状物質に分類さ
れる。イオン状物質の汚染形態は、ガラス表面などにみ
られるイオン交換による吸着、半導体や金属表面でみら
れるイオンの静電的引力による付着、および半導体、金
属、セラミックス表面層へのイオンの拡散による侵入な
どに大別される。反応生成物による汚染形態は、ボイラ
ーのスケールのような水中不純物の沈積付着、および金
属表面に発生する酸化被膜または錆がこの分類になる。
質、反応生成物、および液体または粒子状物質に分類さ
れる。イオン状物質の汚染形態は、ガラス表面などにみ
られるイオン交換による吸着、半導体や金属表面でみら
れるイオンの静電的引力による付着、および半導体、金
属、セラミックス表面層へのイオンの拡散による侵入な
どに大別される。反応生成物による汚染形態は、ボイラ
ーのスケールのような水中不純物の沈積付着、および金
属表面に発生する酸化被膜または錆がこの分類になる。
【０００４】一方、粒子状物質による汚染機構は複雑で
ある。化学的結合による付着、ファンデルワールス力ま
たは水素結合などの物理化学的結合による付着、および
静電力または磁気力による物理的付着などが挙げられ
る。
ある。化学的結合による付着、ファンデルワールス力ま
たは水素結合などの物理化学的結合による付着、および
静電力または磁気力による物理的付着などが挙げられ
る。
【０００５】以上の汚染物質のうち、イオン状物質は、
純水または超純水のように高純度の水で洗浄することが
一般的で、半導体などの場合には電気抵抗率が、約１８
ＭΩ／ｃｍの超純水が用いられる。反応生成物は、通常
化学薬品を用いて洗浄される。スケールなどは、酸とキ
レート剤を組み合わせた薬剤が用いられ、特にクエン
酸、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸等は、両
者の機能を合わせもつのでこれらの薬品はしばしば使用
される。
純水または超純水のように高純度の水で洗浄することが
一般的で、半導体などの場合には電気抵抗率が、約１８
ＭΩ／ｃｍの超純水が用いられる。反応生成物は、通常
化学薬品を用いて洗浄される。スケールなどは、酸とキ
レート剤を組み合わせた薬剤が用いられ、特にクエン
酸、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸等は、両
者の機能を合わせもつのでこれらの薬品はしばしば使用
される。
【０００６】一方、金属表面の酸化被膜の溶解による除
去速度は、ｐＨと酸化還元能力に強く依存する。例えば
鉄の酸化被膜を構成する四三酸化鉄（Ｆｅ3 Ｏ4 ）は、
ｐＨが約４以下の酸性でかつ還元性の水溶液中でよく溶
解する。これらの酸化被膜を溶解させるための代表的な
薬剤として、蓚酸、クエン酸、およびエチレンジアミン
四酢酸の組み合わせがある。ここで蓚酸は、酸であると
ともに還元剤としても作用する。これに対し、クロム鋼
の表面酸化被膜は、酸化性の溶液中で溶解する。代表的
な薬剤として水酸化ナトリウムと過マンガン酸カリウム
の組み合わせ、またはフッ酸と硝酸の組み合わせなどが
ある。
去速度は、ｐＨと酸化還元能力に強く依存する。例えば
鉄の酸化被膜を構成する四三酸化鉄（Ｆｅ3 Ｏ4 ）は、
ｐＨが約４以下の酸性でかつ還元性の水溶液中でよく溶
解する。これらの酸化被膜を溶解させるための代表的な
薬剤として、蓚酸、クエン酸、およびエチレンジアミン
四酢酸の組み合わせがある。ここで蓚酸は、酸であると
ともに還元剤としても作用する。これに対し、クロム鋼
の表面酸化被膜は、酸化性の溶液中で溶解する。代表的
な薬剤として水酸化ナトリウムと過マンガン酸カリウム
の組み合わせ、またはフッ酸と硝酸の組み合わせなどが
ある。
【０００７】半導体のシリコンウエハ洗浄の分野で、表
面層をエッチングする事により洗浄する場合がある。こ
の場合アンモニア水と過酸化水の組み合わせ、水酸化ナ
トリウム、硝酸などが洗浄液として用いられる。シリコ
ンウエハ洗浄の場合のように、液体または被膜状の汚染
物質の除去には、汚染物質を酸化分解または溶解による
方法が適用されている。具体的には、酸化分解の場合、
硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）と過酸化水素（Ｈ2 Ｏ2 ）の組み合
わせ、または水酸化アンモニウム（ＮＨ4 ＯＨ）とＨ2
Ｏ2 の組み合わせなどがある。無機物質を溶解法する場
合には、塩酸（ＨＣｌ）とＨ2 Ｏ2 、Ｈ2 ＳＯ4 とＨ2
Ｏ2 、ＨＣｌと硝酸（ＨＮＯ3 ）およびＨ2 ＳＯ4 とＨ
ＮＯ3 の組み合わせなどである。なお有機物質を溶解す
る場合には、トリクロロエタン、ジクロロエタンなどの
有機塩素系溶剤が使用される。
面層をエッチングする事により洗浄する場合がある。こ
の場合アンモニア水と過酸化水の組み合わせ、水酸化ナ
トリウム、硝酸などが洗浄液として用いられる。シリコ
ンウエハ洗浄の場合のように、液体または被膜状の汚染
物質の除去には、汚染物質を酸化分解または溶解による
方法が適用されている。具体的には、酸化分解の場合、
硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）と過酸化水素（Ｈ2 Ｏ2 ）の組み合
わせ、または水酸化アンモニウム（ＮＨ4 ＯＨ）とＨ2
Ｏ2 の組み合わせなどがある。無機物質を溶解法する場
合には、塩酸（ＨＣｌ）とＨ2 Ｏ2 、Ｈ2 ＳＯ4 とＨ2
Ｏ2 、ＨＣｌと硝酸（ＨＮＯ3 ）およびＨ2 ＳＯ4 とＨ
ＮＯ3 の組み合わせなどである。なお有機物質を溶解す
る場合には、トリクロロエタン、ジクロロエタンなどの
有機塩素系溶剤が使用される。
【０００８】以上の説明から明らかなように、水のｐＨ
と酸化還元能力は、洗浄および表面処理において重要な
役割をはたしている。水のｐＨを酸性またはアルカリ性
にし、酸化還元能力を付与するためには、化学薬品を添
加する方法と電解を利用する方法がある。薬品を用いて
ｐＨを酸性にシフトさせるためには、酸を用いるのでＨ
+ イオンの対イオンとしてＣｌ- 、ＳＯ2-、ＮＯ3-、Ｃ
Ｈ3 ＣＯＯ- などの陰イオンが存在することが必要であ
る。一方ｐＨをアルカリ性にシフトさせるためには、塩
基を用いるのでＯＨ- イオンの対イオンとして、Ｎａ
+ 、Ｋ+ 、Ｃａ2+などの金属イオンが共存することが必
要となる。このように薬品を使用する場合対イオン無し
にＨ+ またはＯＨ- イオンを水に添加することは不可能
である。
と酸化還元能力は、洗浄および表面処理において重要な
役割をはたしている。水のｐＨを酸性またはアルカリ性
にし、酸化還元能力を付与するためには、化学薬品を添
加する方法と電解を利用する方法がある。薬品を用いて
ｐＨを酸性にシフトさせるためには、酸を用いるのでＨ
+ イオンの対イオンとしてＣｌ- 、ＳＯ2-、ＮＯ3-、Ｃ
Ｈ3 ＣＯＯ- などの陰イオンが存在することが必要であ
る。一方ｐＨをアルカリ性にシフトさせるためには、塩
基を用いるのでＯＨ- イオンの対イオンとして、Ｎａ
+ 、Ｋ+ 、Ｃａ2+などの金属イオンが共存することが必
要となる。このように薬品を使用する場合対イオン無し
にＨ+ またはＯＨ- イオンを水に添加することは不可能
である。
【０００９】薬品を用いずにｐＨをコントロールする方
法として電解法がある。具体的にはカソード極とアノー
ド極の間に隔膜を設けた隔膜電解法が用いられる。従来
の隔膜電解法ではカソード極、隔膜とアノード極の間に
距離があり、電解するためには液の電気抵抗を下げるこ
とが必要であった。このためには電解質、すなわち塩類
を水に添加することが不可欠である。陰イオンと陽イオ
ンからなる塩類を添加した液を電解すると、陰イオンは
アノード極に陽イオンはカソード極に移行する。この結
果として、アノード室は酸性に、カソード室はアルカリ
性となる。従って、従来の電解法では、Ｈ+ イオンまた
はＯＨ- イオンを増加するに伴って、対イオンも増加す
ることになる。
法として電解法がある。具体的にはカソード極とアノー
ド極の間に隔膜を設けた隔膜電解法が用いられる。従来
の隔膜電解法ではカソード極、隔膜とアノード極の間に
距離があり、電解するためには液の電気抵抗を下げるこ
とが必要であった。このためには電解質、すなわち塩類
を水に添加することが不可欠である。陰イオンと陽イオ
ンからなる塩類を添加した液を電解すると、陰イオンは
アノード極に陽イオンはカソード極に移行する。この結
果として、アノード室は酸性に、カソード室はアルカリ
性となる。従って、従来の電解法では、Ｈ+ イオンまた
はＯＨ- イオンを増加するに伴って、対イオンも増加す
ることになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】洗浄または表面処理の
工程で、酸またはアルカリと酸化還元剤を使用した場合
Ｈ+ またはＯＨ- イオンとともに対イオンが共存し、洗
浄または表面処理の後に、これらのイオンの残留が問題
となる。例えば金属の洗浄の場合、陰イオンが残留する
と腐食発生が懸念される。特にＣｌ- などのハロゲンイ
オンは、腐食を加速することがよく知られている。半導
体の場合、陰イオンおよび陽イオンを問わず、イオン性
不純物が表面に残留することを避けることが必要であ
る。これらイオン性不純物が残留すると、キャリアーの
トラップ源となり、半導体の性能が劣化することが知ら
れている。これらの残留イオンを除去するためには、薬
品洗浄後、リンスを充分行うことが必要となり、特に半
導体の分野では大量の水が、リンスに使用されている。
具体的には、１枚のシリコンウエハあたり数ｔの水が必
要とされている。近年水資源の不足が問題となってお
り、生産量を確保する意味から、水の使用量を低減する
ことは緊急かつ重要課題となりつつある。
工程で、酸またはアルカリと酸化還元剤を使用した場合
Ｈ+ またはＯＨ- イオンとともに対イオンが共存し、洗
浄または表面処理の後に、これらのイオンの残留が問題
となる。例えば金属の洗浄の場合、陰イオンが残留する
と腐食発生が懸念される。特にＣｌ- などのハロゲンイ
オンは、腐食を加速することがよく知られている。半導
体の場合、陰イオンおよび陽イオンを問わず、イオン性
不純物が表面に残留することを避けることが必要であ
る。これらイオン性不純物が残留すると、キャリアーの
トラップ源となり、半導体の性能が劣化することが知ら
れている。これらの残留イオンを除去するためには、薬
品洗浄後、リンスを充分行うことが必要となり、特に半
導体の分野では大量の水が、リンスに使用されている。
具体的には、１枚のシリコンウエハあたり数ｔの水が必
要とされている。近年水資源の不足が問題となってお
り、生産量を確保する意味から、水の使用量を低減する
ことは緊急かつ重要課題となりつつある。
【００１１】化学薬品を使用せずに、Ｈ2 ０の分解生成
物で洗浄または表面処理ができるならば、残留イオンの
問題は大きく低減される。ところでＨ2 Ｏは、以下に示
す酸化還元反応に従って分解することが知られている。
ここで、Ｅ。は標準酸化還元電位である。
物で洗浄または表面処理ができるならば、残留イオンの
問題は大きく低減される。ところでＨ2 Ｏは、以下に示
す酸化還元反応に従って分解することが知られている。
ここで、Ｅ。は標準酸化還元電位である。
【００１２】 Ｏ2 ＋Ｈ＋ｅ- ←→ＨＯ2 Ｅ。＝−０．１３ Ｖ （１） ２Ｈ+ ＋２ｅ- ←→Ｈ2 Ｅ。＝＋０．０ Ｖ （２） Ｏ2 ＋２Ｈ+ 十２ｅ- ←→Ｈ2 Ｏ2 Ｅ。＝＋０．６９ Ｖ （３） Ｈ2 Ｏ2 ＋Ｈ+ ＋ｅ- ←→ＯＨ・＋Ｈ2 ＯＥ。＝＋０．７１ Ｖ （４） Ｏ2 ＋２Ｈ+ ＋４ｅ- ←→２Ｈ2 Ｏ Ｅ。＝＋１．２２９Ｖ （５） ＨＯ2 ＋Ｈ+ ＋ｅ- ←→Ｈ2 Ｏ2 Ｅ。＝＋１．４９５Ｖ （６） Ｈ2 Ｏ2 ＋２Ｈ+ ＋２ｅ- ←→２Ｈ2 Ｏ Ｅ。＝＋ｌ．７７ Ｖ （７） Ｏ3 ＋２Ｈ+ ＋２ｅ- ←→Ｏ2 ＋Ｈ2 Ｏ Ｅ。＝＋２．０７ Ｖ （８） ＯＨ- ＋Ｈ+ ＋ｅ- ←→Ｈ2 Ｏ Ｅ。＝＋２．８５ Ｖ （９） Ｈ2 Ｏ＋ｅ- ←→Ｈ・＋ＯＨ- Ｅ。＝‐２．９３ Ｖ （10） ２Ｈ2 Ｏ＋２ｅ- ←→Ｈ2 ＋２ＯＨ- Ｅ。＝‐０．８２８Ｖ （11） Ｏ2 ＋２Ｈ2 Ｏ＋４ｅ- ←→４ＯＨ- Ｅ。＝−０．４０１Ｖ （12） Ｏ2 ＋Ｈ2 Ｏ＋２ｅ- ←→ＨＯ2 ＋ＯＨ- Ｅ。＝−０．０８ Ｖ （13） ＨＯ2 -＋Ｈ2 Ｏ＋２ｅ- ←→３ＯＨ- Ｅ。＝＋０．７６ Ｖ （14） Ｏ3 ＋Ｈ2 Ｏ＋２ｅ- ←→Ｏ2 ＋２ＯＨ- Ｅ。＝＋１．２４ Ｖ （15） ＯＨ- ＋ｅ- ←→ＯＨ- Ｅ。＝＋２．０２ Ｖ （16） 以上の反応式から明らかなように、酸化還元反応によ
り、Ｈ2 ０からＨ+ イオン、ＯＨ- イオン、Ｈ・ラジカ
ル、ＯＨ・ラジカル、Ｈ2 、Ｏ2 、ＨＯ2 、Ｏ3などを
生成させる方法として電解法が注目される。電解反応
は、一般的に水溶液の電解質、電極材質、電流密度およ
び電解電圧に依存する。電解により、水のなかに分解生
成物を作る時に電解質を含むと、対イオンを添加したの
と同様な結果になるので、電解質濃度すなわち不純物を
極力低減した水を、出発物質として用いることが必要で
ある。
り、Ｈ2 ０からＨ+ イオン、ＯＨ- イオン、Ｈ・ラジカ
ル、ＯＨ・ラジカル、Ｈ2 、Ｏ2 、ＨＯ2 、Ｏ3などを
生成させる方法として電解法が注目される。電解反応
は、一般的に水溶液の電解質、電極材質、電流密度およ
び電解電圧に依存する。電解により、水のなかに分解生
成物を作る時に電解質を含むと、対イオンを添加したの
と同様な結果になるので、電解質濃度すなわち不純物を
極力低減した水を、出発物質として用いることが必要で
ある。
【００１３】なお、Ｈ2 Ｏ2 ，Ｈ2 ，Ｏ2 ，Ｏ3 などの
ような酸化還元種は、電解生成後に精製することが可能
である。電解質溶液中で作ったこれら化学種を、Ｈ+ イ
オンまたはＯＨ- イオンを含む水に添加してもよい。ど
ちらにしても対イオンを添加しないでＨ+ イオンまたは
ＯＨ- イオンを含む水を得ることが必要である。
ような酸化還元種は、電解生成後に精製することが可能
である。電解質溶液中で作ったこれら化学種を、Ｈ+ イ
オンまたはＯＨ- イオンを含む水に添加してもよい。ど
ちらにしても対イオンを添加しないでＨ+ イオンまたは
ＯＨ- イオンを含む水を得ることが必要である。
【００１４】本発明は、電気抵抗が０．０１ＭΩ／ｃｍ
以上の純水または１０ＭΩ／ｃｍ以上の超純水を電気化
学的に処理することにより、対イオンを添加しないでＨ
+ イオン、または、ＯＨ- イオンを生成し、これらをＨ
2 Ｏ2 、ＯＨ・ラジカル、Ｈ・ラジカル、Ｈ2 ，Ｏ2 ，
Ｏ3 などの酸化還元種を組み合わせ、洗浄および表面処
理に適した水を提供することを目的とする。
以上の純水または１０ＭΩ／ｃｍ以上の超純水を電気化
学的に処理することにより、対イオンを添加しないでＨ
+ イオン、または、ＯＨ- イオンを生成し、これらをＨ
2 Ｏ2 、ＯＨ・ラジカル、Ｈ・ラジカル、Ｈ2 ，Ｏ2 ，
Ｏ3 などの酸化還元種を組み合わせ、洗浄および表面処
理に適した水を提供することを目的とする。
【００１５】対イオンをもたないＨ+ イオン、またはＯ
Ｈ- イオンを含む水溶液を得るためには、原水として純
水または超純水を用いることが必要である。純水を電解
する事は、電気抵抗が高いため通常困難であるが、図１
または図２に示す電解槽を用いることにより可能とな
る。
Ｈ- イオンを含む水溶液を得るためには、原水として純
水または超純水を用いることが必要である。純水を電解
する事は、電気抵抗が高いため通常困難であるが、図１
または図２に示す電解槽を用いることにより可能とな
る。
【００１６】以下で、これら電解槽の構造について説明
する。
する。
【００１７】図１に示すように、イオン交換膜１の両側
にカソード極２とアノード極３を密着させた構造の電解
槽４が用いられる。カソード室９には、入口５および出
口６が設けられ、またアノード室１０には、入口７およ
び出口８が設けられる。このような構成において、イオ
ン交換膜として例えばフッ素樹脂に陽イオン交換基（−
ＳＯ3 Ｈ基）を導入した陽イオン交換膜を用いると、電
解電圧数ボルト（Ｖ）にまで下げることが可能となり、
純水または超純水の電解が容易に行える。
にカソード極２とアノード極３を密着させた構造の電解
槽４が用いられる。カソード室９には、入口５および出
口６が設けられ、またアノード室１０には、入口７およ
び出口８が設けられる。このような構成において、イオ
ン交換膜として例えばフッ素樹脂に陽イオン交換基（−
ＳＯ3 Ｈ基）を導入した陽イオン交換膜を用いると、電
解電圧数ボルト（Ｖ）にまで下げることが可能となり、
純水または超純水の電解が容易に行える。
【００１８】アノード極では、Ｏ2 またはＯ3 などの酸
化性物質が生成され、これがイオン交換膜を介してカソ
ード室に移行し、カソード極で生成される還元種の性能
が、低下する場合が考えられる。これらの問題が懸念さ
れるときは、図２に示す電解槽が有効である。図２の電
解槽２５において１１および１２はイオン交換膜、１３
はカソード極、１４はアノード極、１５はカソード室２
１の入口、１６は同出口、１７はアノード室２２の入
口、１８は同出口、１９は中間室２３の入口、２０は同
出口である。中間室２３には、溶存酸素濃度（ＤＯ）を
低減した水を通水する事により、アノード極で生成した
酸化性物質の透過を防止する。高純度の窒素Ｎ2 （また
はアルゴンＡｒ）ガスを用いて溶存酸素濃度（ＤＯ）を
下げる。
化性物質が生成され、これがイオン交換膜を介してカソ
ード室に移行し、カソード極で生成される還元種の性能
が、低下する場合が考えられる。これらの問題が懸念さ
れるときは、図２に示す電解槽が有効である。図２の電
解槽２５において１１および１２はイオン交換膜、１３
はカソード極、１４はアノード極、１５はカソード室２
１の入口、１６は同出口、１７はアノード室２２の入
口、１８は同出口、１９は中間室２３の入口、２０は同
出口である。中間室２３には、溶存酸素濃度（ＤＯ）を
低減した水を通水する事により、アノード極で生成した
酸化性物質の透過を防止する。高純度の窒素Ｎ2 （また
はアルゴンＡｒ）ガスを用いて溶存酸素濃度（ＤＯ）を
下げる。
【００１９】図１に示す電解槽において、例えばアノー
ド極とカソード極に白金を用い、イオン交換膜としてデ
ュポン社製のナフィオン１１７を用いると、アノード極
で（５）式の反応が、カソード極で（２）式の反応が起
こる。具体的には、アノード極で生成されたＨ+ イオン
は、カソード極でＨ2 に還元され、アノード室の水およ
びカソード室の水とともに、ｐＨの変化は観測されない
ことになる。ただし、アノード室の水はＯ2 発生のため
酸化性に、カソード室の水はＨ2 発生のため還元性とな
るが、ｐＨの変化がないため、本発明の目的は達成され
ない。
ド極とカソード極に白金を用い、イオン交換膜としてデ
ュポン社製のナフィオン１１７を用いると、アノード極
で（５）式の反応が、カソード極で（２）式の反応が起
こる。具体的には、アノード極で生成されたＨ+ イオン
は、カソード極でＨ2 に還元され、アノード室の水およ
びカソード室の水とともに、ｐＨの変化は観測されない
ことになる。ただし、アノード室の水はＯ2 発生のため
酸化性に、カソード室の水はＨ2 発生のため還元性とな
るが、ｐＨの変化がないため、本発明の目的は達成され
ない。
【００２０】
【課題を解決するための手段及び作用】電気化学反応
は、電極の反応の起こりやすさの目安である反応過電圧
に強く依存することが知られている。理想的な白金の水
素過電圧は、０Ｖと非常に小さいので、カソード極であ
る白金の表面に吸着したＨ+ イオンは、容易に水素原子
に還元された後、速やかにＨ2 ガスに変わる。図１の電
解槽においてアノード極とカソード極に白金を用い、イ
オン交換膜としてナフィオン１１７を用いたとしてもｐ
Ｈの変化が得られない。そこで、白金に比べて水素過電
圧が０．６Ｖと高い炭素を電極に用いると、Ｈ+ イオン
の還元反応が起こりにくくなり、電極周囲のＨ+ イオン
濃度が増加する。このような状況の電極に通水する事に
より、Ｈ+ イオンが部分的に除去される。この結果対イ
オンがなく、Ｈ+ イオン濃度が高く酸性の水が得られる
ことになる。なお一部のＨ+ イオンは、Ｈ・ラジカル
（Ｈ原子）またはＨ2 ガスに還元されることにより、電
解液には還元性の化学種が含まれることになり、本発明
の目的の一つである対イオンを含まず、酸性かつ還元性
の液が得られることになる。カーボンとしては５００℃
から８００℃の比較的低温で焼成したものが望ましい。
低温焼成カーボンは、電気抵抗が大きいので、例えば１
０００℃以上で焼成したカーボンの上にさらに５００〜
８００℃で焼成したカーボンをコーティングしてもよ
い。このような液を得るためには、白金より水素過電圧
が高い電極材料を使用すればよく、カーボン電極に限定
されるものではない。水銀およびその金属化合物、鉛な
ども有用である。イオン交換膜もナフィオン１１７に限
定されるものでないが、フッ素樹脂に−ＳＯ3 Ｈ基、ま
たは−ＣＯＯＨ基が結合した材料が望ましい。電解条件
として電流密度が低い方が望ましく、約２０ｍＡ／ｃｍ
2 以下が適している。電極表面の流速は速い方が望まし
く、電極表面の線速度として１ｃｍ／ｓｅｃが望まし
い。なお、図２に示す電解槽において中間室に酸を入れ
ると、陽イオン交換樹脂膜により、陰イオンは排除され
て、Ｈ+ イオンをカソード室に供給することが可能とな
り、より強い酸性の液が得られる。
は、電極の反応の起こりやすさの目安である反応過電圧
に強く依存することが知られている。理想的な白金の水
素過電圧は、０Ｖと非常に小さいので、カソード極であ
る白金の表面に吸着したＨ+ イオンは、容易に水素原子
に還元された後、速やかにＨ2 ガスに変わる。図１の電
解槽においてアノード極とカソード極に白金を用い、イ
オン交換膜としてナフィオン１１７を用いたとしてもｐ
Ｈの変化が得られない。そこで、白金に比べて水素過電
圧が０．６Ｖと高い炭素を電極に用いると、Ｈ+ イオン
の還元反応が起こりにくくなり、電極周囲のＨ+ イオン
濃度が増加する。このような状況の電極に通水する事に
より、Ｈ+ イオンが部分的に除去される。この結果対イ
オンがなく、Ｈ+ イオン濃度が高く酸性の水が得られる
ことになる。なお一部のＨ+ イオンは、Ｈ・ラジカル
（Ｈ原子）またはＨ2 ガスに還元されることにより、電
解液には還元性の化学種が含まれることになり、本発明
の目的の一つである対イオンを含まず、酸性かつ還元性
の液が得られることになる。カーボンとしては５００℃
から８００℃の比較的低温で焼成したものが望ましい。
低温焼成カーボンは、電気抵抗が大きいので、例えば１
０００℃以上で焼成したカーボンの上にさらに５００〜
８００℃で焼成したカーボンをコーティングしてもよ
い。このような液を得るためには、白金より水素過電圧
が高い電極材料を使用すればよく、カーボン電極に限定
されるものではない。水銀およびその金属化合物、鉛な
ども有用である。イオン交換膜もナフィオン１１７に限
定されるものでないが、フッ素樹脂に−ＳＯ3 Ｈ基、ま
たは−ＣＯＯＨ基が結合した材料が望ましい。電解条件
として電流密度が低い方が望ましく、約２０ｍＡ／ｃｍ
2 以下が適している。電極表面の流速は速い方が望まし
く、電極表面の線速度として１ｃｍ／ｓｅｃが望まし
い。なお、図２に示す電解槽において中間室に酸を入れ
ると、陽イオン交換樹脂膜により、陰イオンは排除され
て、Ｈ+ イオンをカソード室に供給することが可能とな
り、より強い酸性の液が得られる。
【００２１】次に図１の電解槽において、イオン交換膜
として陰イオン交換膜をアノード極とカソード極に白金
を用いた場合、陽イオン交換膜と異なり、カソード極で
ある白金の表面にはＨ+ イオンは存在しない。陰イオン
交換膜として具体的にナフィオン１１７とエチレンジア
ミン（ＮＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＮＨ2 ）を反応させ、交換基
として−ＳＯ2 ＮＨＣＨ2 ＣＨ2 ＮＨ2 基が結合したフ
ッ素樹脂性の膜が使用できる。Ｈ+ イオンが不足してい
る状態で電解するとカソード反応は（１０）式あるいは
（１１）式で示されるようにＨ2 Ｏの還元分解反応とな
る。これらの式から明らかなように白金の周囲にＯＨ-
イオンが生成されるようになる。また同時にＨ・ラジカ
ルまたはＨ2 ガスが発生する。このようにして対イオン
がなくて、アルカリ性で還元性の水が得られる。
として陰イオン交換膜をアノード極とカソード極に白金
を用いた場合、陽イオン交換膜と異なり、カソード極で
ある白金の表面にはＨ+ イオンは存在しない。陰イオン
交換膜として具体的にナフィオン１１７とエチレンジア
ミン（ＮＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＮＨ2 ）を反応させ、交換基
として−ＳＯ2 ＮＨＣＨ2 ＣＨ2 ＮＨ2 基が結合したフ
ッ素樹脂性の膜が使用できる。Ｈ+ イオンが不足してい
る状態で電解するとカソード反応は（１０）式あるいは
（１１）式で示されるようにＨ2 Ｏの還元分解反応とな
る。これらの式から明らかなように白金の周囲にＯＨ-
イオンが生成されるようになる。また同時にＨ・ラジカ
ルまたはＨ2 ガスが発生する。このようにして対イオン
がなくて、アルカリ性で還元性の水が得られる。
【００２２】陰イオン交換膜としては、フッ素樹脂−Ｓ
Ｏ2 ＮＨＣＨ2 ＣＨ2 ＮＨ2 基が結合した膜に限定され
るものでなく、陽イオン交換基が結合した交換膜ならば
使用可能である。この場合は、電解電流密度の高い方が
望ましく、５ｍＡ／ｃｍ2 以上が適している。通水速度
は電極表面の線速度として１ｃｍ／ｓｅｃ以上が望まし
い。電極として白金、パラジウム、ステンレス鋼、金、
銀、炭素鋼、ニッケル合金、鋼などアルカリ性の溶液中
で安定な金属が望ましい。この他に１０００℃以上の高
温で焼成したグラファイトも有効である。
Ｏ2 ＮＨＣＨ2 ＣＨ2 ＮＨ2 基が結合した膜に限定され
るものでなく、陽イオン交換基が結合した交換膜ならば
使用可能である。この場合は、電解電流密度の高い方が
望ましく、５ｍＡ／ｃｍ2 以上が適している。通水速度
は電極表面の線速度として１ｃｍ／ｓｅｃ以上が望まし
い。電極として白金、パラジウム、ステンレス鋼、金、
銀、炭素鋼、ニッケル合金、鋼などアルカリ性の溶液中
で安定な金属が望ましい。この他に１０００℃以上の高
温で焼成したグラファイトも有効である。
【００２３】一方、アノード電解により水は酸化分解さ
れ、Ｈ2 Ｏから（５）式または（８）式にしたがって、
Ｈ+ イオンが生成される。図１の電解槽において、イオ
ン交換膜に陽イオン交換膜を使用すると、Ｈ+ イオンは
カソード室に移行し、アノード室の液のｐＨは変化しな
い。陰イオン交換膜を用いると、Ｈ+ イオンはカソード
室に移行せず、アノード室にとどまることになり、ｐＨ
は酸性側にシフトする。このときカソード極で生成され
るＯＨ- イオンは通水に除去すると、アノード側のｐＨ
の変化は大きくなる。さらにアノード電解液は（５）式
と（８）からわかるようにＯ2 またはＯ3 ガスが発生
し、酸化性能をもつことになる。陰イオン交換膜とし
て、フッ素樹脂に−ＳＯ2 ＮＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＮＨ2 基
などの陰イオン交換基が結合している膜が望ましいが、
陰イオン交換基は特別な交換基に限定されるものではな
い。電解電流密度として２ｍＡ／ｃｍ2 以上が望まし
く、通水量は線速度として１ｃｍ／ｓｅｃ以上が望まし
い。電極材料としてアノード反応に安定な白金、パラジ
ウム、酸化鉛（β−ＰｂＯ2 ）が望ましい。
れ、Ｈ2 Ｏから（５）式または（８）式にしたがって、
Ｈ+ イオンが生成される。図１の電解槽において、イオ
ン交換膜に陽イオン交換膜を使用すると、Ｈ+ イオンは
カソード室に移行し、アノード室の液のｐＨは変化しな
い。陰イオン交換膜を用いると、Ｈ+ イオンはカソード
室に移行せず、アノード室にとどまることになり、ｐＨ
は酸性側にシフトする。このときカソード極で生成され
るＯＨ- イオンは通水に除去すると、アノード側のｐＨ
の変化は大きくなる。さらにアノード電解液は（５）式
と（８）からわかるようにＯ2 またはＯ3 ガスが発生
し、酸化性能をもつことになる。陰イオン交換膜とし
て、フッ素樹脂に−ＳＯ2 ＮＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＮＨ2 基
などの陰イオン交換基が結合している膜が望ましいが、
陰イオン交換基は特別な交換基に限定されるものではな
い。電解電流密度として２ｍＡ／ｃｍ2 以上が望まし
く、通水量は線速度として１ｃｍ／ｓｅｃ以上が望まし
い。電極材料としてアノード反応に安定な白金、パラジ
ウム、酸化鉛（β−ＰｂＯ2 ）が望ましい。
【００２４】また、電解と異なる方法として、イオン交
換樹脂を用いてＨ+ イオンまたはＯＨ- イオンを含む水
を得る方法がある。例えば、−ＳＯ3 Ｈ基をもっイオン
交換樹脂を純水または超純水に浸漬したとき、一部の−
ＳＯ3 Ｈ基は下式のように −ＳＯ3 Ｈ ←→ −ＳＯ3 -＋Ｈ+ 一部解離する。この解離したＨ+ イオン水の中に移行す
るので、この水を用いることにより対イオンを添加しな
いでＨ+ イオンが存在する水を用いることが可能とな
る。一方、酸化還元種として、Ｈ2 、Ｏ2 、Ｈ2 ０2 、
Ｏ3 などは電解により生成できる。電解効率を上げるた
めに電解質溶液を用いてこれら酸化還元種を電解生成し
た後、精製することにより、不純物イオンを含まない酸
化還元種を得ることができる。以上のＨ+ イオンが存在
する水に酸化還元種を添加することにより、本発明の目
的の水が得られる。陽イオン交換樹脂としてフッ素樹脂
に−ＳＯ3 Ｈ基が結合したイオン交換樹脂、スチレンー
ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）樹脂に−ＳＯ3 Ｈ基が結合
したイオン交換樹脂が望ましい。具体的にはデュポン社
製のナフィオンＮＲ−５０、オルガノ社製のアンバーラ
イト（商品名；Ａｍｂｅｒｌｉｔｅ）ＩＲ−１１６、Ｉ
Ｒ−１１８、ＩＲ−１２０Ｂ、ＩＲ−１２２、三菱化成
社製のダイアイオン（商品名；Ｄｉａｉｏｎ）ＳＫ１０
２、ＳＫ１０４、ＳＫ１Ｂ、ＳＫ１１０、ＳＫ１１６、
ダウケミカル社製のダウエックス（商品名；Ｄｏｗｅ
ｘ）ＨＣＲ−Ｗ２、ＨＣＲ−Ｓ、ＨＧＲ−Ｗなどが挙げ
られる。
換樹脂を用いてＨ+ イオンまたはＯＨ- イオンを含む水
を得る方法がある。例えば、−ＳＯ3 Ｈ基をもっイオン
交換樹脂を純水または超純水に浸漬したとき、一部の−
ＳＯ3 Ｈ基は下式のように −ＳＯ3 Ｈ ←→ −ＳＯ3 -＋Ｈ+ 一部解離する。この解離したＨ+ イオン水の中に移行す
るので、この水を用いることにより対イオンを添加しな
いでＨ+ イオンが存在する水を用いることが可能とな
る。一方、酸化還元種として、Ｈ2 、Ｏ2 、Ｈ2 ０2 、
Ｏ3 などは電解により生成できる。電解効率を上げるた
めに電解質溶液を用いてこれら酸化還元種を電解生成し
た後、精製することにより、不純物イオンを含まない酸
化還元種を得ることができる。以上のＨ+ イオンが存在
する水に酸化還元種を添加することにより、本発明の目
的の水が得られる。陽イオン交換樹脂としてフッ素樹脂
に−ＳＯ3 Ｈ基が結合したイオン交換樹脂、スチレンー
ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）樹脂に−ＳＯ3 Ｈ基が結合
したイオン交換樹脂が望ましい。具体的にはデュポン社
製のナフィオンＮＲ−５０、オルガノ社製のアンバーラ
イト（商品名；Ａｍｂｅｒｌｉｔｅ）ＩＲ−１１６、Ｉ
Ｒ−１１８、ＩＲ−１２０Ｂ、ＩＲ−１２２、三菱化成
社製のダイアイオン（商品名；Ｄｉａｉｏｎ）ＳＫ１０
２、ＳＫ１０４、ＳＫ１Ｂ、ＳＫ１１０、ＳＫ１１６、
ダウケミカル社製のダウエックス（商品名；Ｄｏｗｅ
ｘ）ＨＣＲ−Ｗ２、ＨＣＲ−Ｓ、ＨＧＲ−Ｗなどが挙げ
られる。
【００２５】一方、ＯＨ- イオンを含む水を作るときに
は、陰イオン交換樹脂を用いるとよい。陰イオン交換基
としてナフィオンＮＲ−５０とＮＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＮＨ
2 を反応させた樹脂以外にスチレン−ＤＶＢに−Ｎ+
（ＣＨ3 ）3 基、−ＮＣ2 Ｈ5ＯＨ（ＣＨ3 ）2 基が結
合したイオン交換樹脂が望ましい。具体的には、アンバ
ーライトＩＲＡ−４０１、ＩＲＡ−４０２、ＩＲＡ−４
００、ＩＲＡ−４３０、ＩＲＡ−４１１、ＩＲＡ−４１
０（オルガノ社製）、Ｄｉａｉｏｎ ＳＡ１１Ａ、ＳＡ
１２Ａ、ＳＡ１０Ａ、ＳＡ２１Ａ、ＳＡ２０Ａ（三菱化
成社製）、ダウエックスＳＢＰ−Ｐ、ＳＢＲ、ＳＡＲ
（ダウケミカル社製）などが挙げられる。このようにＯ
Ｈ- イオンを含む水にＨ2 、Ｏ2 、Ｏ3 またはＨ2 Ｏ2
を添加するする事により本発明の目的の水が得られる。
は、陰イオン交換樹脂を用いるとよい。陰イオン交換基
としてナフィオンＮＲ−５０とＮＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＮＨ
2 を反応させた樹脂以外にスチレン−ＤＶＢに−Ｎ+
（ＣＨ3 ）3 基、−ＮＣ2 Ｈ5ＯＨ（ＣＨ3 ）2 基が結
合したイオン交換樹脂が望ましい。具体的には、アンバ
ーライトＩＲＡ−４０１、ＩＲＡ−４０２、ＩＲＡ−４
００、ＩＲＡ−４３０、ＩＲＡ−４１１、ＩＲＡ−４１
０（オルガノ社製）、Ｄｉａｉｏｎ ＳＡ１１Ａ、ＳＡ
１２Ａ、ＳＡ１０Ａ、ＳＡ２１Ａ、ＳＡ２０Ａ（三菱化
成社製）、ダウエックスＳＢＰ−Ｐ、ＳＢＲ、ＳＡＲ
（ダウケミカル社製）などが挙げられる。このようにＯ
Ｈ- イオンを含む水にＨ2 、Ｏ2 、Ｏ3 またはＨ2 Ｏ2
を添加するする事により本発明の目的の水が得られる。
【００２６】以上の方法により、対イオンを添加しない
で酸性でかつ、還元性または酸化性の水溶液およびアル
カリ性でかつ還元性または酸化性の水溶液を得ることが
できる。鉄系の金属表面酸化被膜の洗浄の場合、酸性で
かつ還元性の水溶液が有効である。両性酸化被膜を有す
るアルミニウム系金属の洗浄には酸性またはアルカリ性
でかつ還元性の水溶液が有効となる。シリコンウエハな
どの洗浄の場合用いる液性は汚染形態に依存するが、ま
ずＨ+ イオンまたはＯＨ- イオンと酸化性の物質を組み
合わせた溶液が適している。一方、塩化ビニール樹脂、
アクリル樹脂などの洗浄にはアルカリ性でかつ還元性の
水溶液が有効である。
で酸性でかつ、還元性または酸化性の水溶液およびアル
カリ性でかつ還元性または酸化性の水溶液を得ることが
できる。鉄系の金属表面酸化被膜の洗浄の場合、酸性で
かつ還元性の水溶液が有効である。両性酸化被膜を有す
るアルミニウム系金属の洗浄には酸性またはアルカリ性
でかつ還元性の水溶液が有効となる。シリコンウエハな
どの洗浄の場合用いる液性は汚染形態に依存するが、ま
ずＨ+ イオンまたはＯＨ- イオンと酸化性の物質を組み
合わせた溶液が適している。一方、塩化ビニール樹脂、
アクリル樹脂などの洗浄にはアルカリ性でかつ還元性の
水溶液が有効である。
【００２７】
実施例１ 図１に示す電解槽において、アノード極に８０メッシュ
の白金を、カソード極として活性化網目状ガラスカーボ
ン（ＲＶＣ）を用いた。白金の寸法は８０×６０ｍｍ
で、ＲＶＣの寸法は９０×７０×２５ｍｍでその表面積
は約８００ｍ2 ／ｇである。
の白金を、カソード極として活性化網目状ガラスカーボ
ン（ＲＶＣ）を用いた。白金の寸法は８０×６０ｍｍ
で、ＲＶＣの寸法は９０×７０×２５ｍｍでその表面積
は約８００ｍ2 ／ｇである。
【００２８】この電解槽を図３に示す装置に組み込ん
だ。２６は電解槽、２７はカソード室、２８はアノード
室を示す。カソード室には配管３１を継ぎ、出口側にタ
ンク２９を設ける。タンクにたまった水は、循環ポンプ
３０を用いて電解槽に再循環する。機器・配管の素材に
は４フッ化エチレン樹脂などフッ素樹脂を使用した。タ
ンクの容量は３リットルとし、循環水量は１リットル／
ｍｉｎとした。電解電流は０．５Ａに設定し、約１ＭΩ
／ｃｍの純水を定電流電解した。ｐＨはガラス電極で測
定し、酸化還元電位は、参照電極として銀／塩化銀（Ａ
ｇ／ＡｇＣｌ）電極を、試料極として白金を用いて測定
した。
だ。２６は電解槽、２７はカソード室、２８はアノード
室を示す。カソード室には配管３１を継ぎ、出口側にタ
ンク２９を設ける。タンクにたまった水は、循環ポンプ
３０を用いて電解槽に再循環する。機器・配管の素材に
は４フッ化エチレン樹脂などフッ素樹脂を使用した。タ
ンクの容量は３リットルとし、循環水量は１リットル／
ｍｉｎとした。電解電流は０．５Ａに設定し、約１ＭΩ
／ｃｍの純水を定電流電解した。ｐＨはガラス電極で測
定し、酸化還元電位は、参照電極として銀／塩化銀（Ａ
ｇ／ＡｇＣｌ）電極を、試料極として白金を用いて測定
した。
【００２９】図４にｐＨの経時変化を示す。ｐＨは電解
開始とともに酸性側にシフトし、１０分後に約４．６５
になった。溶出する可能性のある陰イオンとしてＳＯ4
2- とＦ- がある。電解液をサンプリングし、イオンク
ロマトグラフィを用いて分析したところ各々の濃度は
０．１ｐｐｍ以下であった。この電解液に０．０１規定
の水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ水）を滴定したところ、
使用したＮａＯＨの量はｐＨの測定値に対する理論的な
値より小さかったが、ｐＨは中性に戻った。これらの結
果は電解液中にＨ+ イオンが生成されていることを示
す。一方、酸化還元電位として約−０．５２７Ｖの値が
得られた。一般的に、ｐＨ４．６の水の酸化還元電位は
約＋０．２５Ｖであり、電解液の酸化還元電位は、この
電位より卑の方向にあり、溶液は還元性であることがわ
かる。
開始とともに酸性側にシフトし、１０分後に約４．６５
になった。溶出する可能性のある陰イオンとしてＳＯ4
2- とＦ- がある。電解液をサンプリングし、イオンク
ロマトグラフィを用いて分析したところ各々の濃度は
０．１ｐｐｍ以下であった。この電解液に０．０１規定
の水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ水）を滴定したところ、
使用したＮａＯＨの量はｐＨの測定値に対する理論的な
値より小さかったが、ｐＨは中性に戻った。これらの結
果は電解液中にＨ+ イオンが生成されていることを示
す。一方、酸化還元電位として約−０．５２７Ｖの値が
得られた。一般的に、ｐＨ４．６の水の酸化還元電位は
約＋０．２５Ｖであり、電解液の酸化還元電位は、この
電位より卑の方向にあり、溶液は還元性であることがわ
かる。
【００３０】この電解液の効果を確認するために、空気
中において７００℃で約２分間加熱し、表面にＦｅ3 Ｏ
4 を形成させた炭素鋼を前述のタンクに浸漬し、洗浄し
た。図５に酸化物の溶出量の経時変化を示す。図中１の
曲線は前述のタンクにいれて電解液中で洗浄した結果を
示し、曲線２は純水中で洗浄した結果を示す。純水にお
ける酸化物の溶出量に比較して、電解液中の溶出量は１
桁以上大きくなっており、本発明の有効性がわかる。
中において７００℃で約２分間加熱し、表面にＦｅ3 Ｏ
4 を形成させた炭素鋼を前述のタンクに浸漬し、洗浄し
た。図５に酸化物の溶出量の経時変化を示す。図中１の
曲線は前述のタンクにいれて電解液中で洗浄した結果を
示し、曲線２は純水中で洗浄した結果を示す。純水にお
ける酸化物の溶出量に比較して、電解液中の溶出量は１
桁以上大きくなっており、本発明の有効性がわかる。
【００３１】実施例２ 図２に示す電解槽を用い、アノード極として寸法が８０
×６０ｃｍで８０メッシーの白金網を、カソード極とし
て外形寸法８０×６０ｍｍのカーボン電極を用いた。カ
ーボン電極は、ポリカルボジイミドを出発物質として、
厚さ０．５ｍｍのシート状で図６に示す形状に約２００
０℃で焼成したものである。この電極の表面にさらに同
じ樹脂をコーティングした後、約７５０℃で再度焼成し
た。中間室は９０×７０×２５ｃｍの寸法で、その中に
陽イオン交換樹脂であるナフィオンＮＲ５０を約１６０
ｇ充填した。隔膜であるイオン交換膜として陽イオン交
換膜であるナフィオン１１７を用いた。この電解槽を図
７に示す装置に組み込んだ。
×６０ｃｍで８０メッシーの白金網を、カソード極とし
て外形寸法８０×６０ｍｍのカーボン電極を用いた。カ
ーボン電極は、ポリカルボジイミドを出発物質として、
厚さ０．５ｍｍのシート状で図６に示す形状に約２００
０℃で焼成したものである。この電極の表面にさらに同
じ樹脂をコーティングした後、約７５０℃で再度焼成し
た。中間室は９０×７０×２５ｃｍの寸法で、その中に
陽イオン交換樹脂であるナフィオンＮＲ５０を約１６０
ｇ充填した。隔膜であるイオン交換膜として陽イオン交
換膜であるナフィオン１１７を用いた。この電解槽を図
７に示す装置に組み込んだ。
【００３２】図７において、電解槽３２はカソード室３
３、中間室３４およびアノード室３５から構成される。
超純水製造装置３６からポンプ３７を用いてこの電解槽
に超純水を供給する。カソード電解された液は配管３９
を通ってタンクЗ８に溜められる。オーバーフローする
液は配管４０を介して排出する。中間室に脱気した純水
を通水する。脱気用タンク４１に純水を入れ、Ｎ2 ガス
ボンベ４２から配管４４を通し、バブラ４３を用いてバ
ブリングする。バブリングしてＤＯを低減した純水を配
管４６および循環ポンプ４５を用いて中間室に供給す
る。なお、中間室の出口および入り口に止め弁４７と４
８を取り付け、また機器・配管の接液面の材質は実施例
１と同様にフッ素樹脂とした。
３、中間室３４およびアノード室３５から構成される。
超純水製造装置３６からポンプ３７を用いてこの電解槽
に超純水を供給する。カソード電解された液は配管３９
を通ってタンクЗ８に溜められる。オーバーフローする
液は配管４０を介して排出する。中間室に脱気した純水
を通水する。脱気用タンク４１に純水を入れ、Ｎ2 ガス
ボンベ４２から配管４４を通し、バブラ４３を用いてバ
ブリングする。バブリングしてＤＯを低減した純水を配
管４６および循環ポンプ４５を用いて中間室に供給す
る。なお、中間室の出口および入り口に止め弁４７と４
８を取り付け、また機器・配管の接液面の材質は実施例
１と同様にフッ素樹脂とした。
【００３３】流量１リットル／ｍｉｎで１６．５ＭΩ／
ｃｍの超純水を一方向に電解槽中を通水し、電解電流
０．２５Ａで定電流電解を行った。中間室にも流量０．
５リットル／ｍｉｎでＮ2 ガスにより脱気した水を通水
した。ＤＯは約２０ｐｐｂであった。タンク３８にガラ
ス電極と白金電極を入れてｐＨと酸化還元電位を測定し
た。ｐＨは６〜５の範囲になり、酸化還元電位は約−
０．６５Ｖであった。酸化還元電位は実施例１より一層
卑の方向にあり、より強い還元種が生成されていると考
えられる。還元種の候補の一つとしては例えばＨ・（水
素ラジカル）などが挙げられる。
ｃｍの超純水を一方向に電解槽中を通水し、電解電流
０．２５Ａで定電流電解を行った。中間室にも流量０．
５リットル／ｍｉｎでＮ2 ガスにより脱気した水を通水
した。ＤＯは約２０ｐｐｂであった。タンク３８にガラ
ス電極と白金電極を入れてｐＨと酸化還元電位を測定し
た。ｐＨは６〜５の範囲になり、酸化還元電位は約−
０．６５Ｖであった。酸化還元電位は実施例１より一層
卑の方向にあり、より強い還元種が生成されていると考
えられる。還元種の候補の一つとしては例えばＨ・（水
素ラジカル）などが挙げられる。
【００３４】次に前述の電解槽においてカソード室と中
間室に設けたナフィオン１１７を取り外し、中間室に充
填したナフィオンＮＲとカーボン電極を直接接触させ
た。このとき中間室の出入口弁である弁４７と弁４８は
閉の状態にした。前述の電解条件と同じ流量１リットル
／ｍｉｎ、電解電流０．２５Ａで定電流電解を行った。
ｐＨは５〜４となり、より強い酸性の液が得られた。
間室に設けたナフィオン１１７を取り外し、中間室に充
填したナフィオンＮＲとカーボン電極を直接接触させ
た。このとき中間室の出入口弁である弁４７と弁４８は
閉の状態にした。前述の電解条件と同じ流量１リットル
／ｍｉｎ、電解電流０．２５Ａで定電流電解を行った。
ｐＨは５〜４となり、より強い酸性の液が得られた。
【００３５】実施例３ 図１に示す電解槽において、イオン交換膜としてフッ素
樹脂に−ＳＯ3 ＮＨＯＨ2 ＯＨ2 ＮＨ2 基が結合した陰
イオン交換膜を用い、アノード極とカソード極に８０メ
ッシュで８０×６０ｍｍの白金を使用した。この電解槽
を実施例１と同様に図３の装置に組み込んだ１ＭΩ／ｃ
ｍの純水を流量１リットル／ｍｉｎで循環し、電解電流
１．５Ａで定電流電解を行った。ガラス電極と白金電極
とタンク２に入れてｐＨと酸化還元電位を測定した。図
８にｐＨの経時変化を示す。図から明らかなようにｐＨ
は約１５分後に１０．５に到達した。酸化還元電位は約
−１．０Ｖになった。ＮａＯＨを純水に添加してｐＨ１
０．５の水溶液を作ったときに酸化還元電位は約−０．
１Ｖであった。電解液の酸化還元電位は−０．１Ｖより
卑の方向にあり、強い還元性を示す。このように対イオ
ンを添加せずに、アルカリ性で還元性の電解液が得られ
た。
樹脂に−ＳＯ3 ＮＨＯＨ2 ＯＨ2 ＮＨ2 基が結合した陰
イオン交換膜を用い、アノード極とカソード極に８０メ
ッシュで８０×６０ｍｍの白金を使用した。この電解槽
を実施例１と同様に図３の装置に組み込んだ１ＭΩ／ｃ
ｍの純水を流量１リットル／ｍｉｎで循環し、電解電流
１．５Ａで定電流電解を行った。ガラス電極と白金電極
とタンク２に入れてｐＨと酸化還元電位を測定した。図
８にｐＨの経時変化を示す。図から明らかなようにｐＨ
は約１５分後に１０．５に到達した。酸化還元電位は約
−１．０Ｖになった。ＮａＯＨを純水に添加してｐＨ１
０．５の水溶液を作ったときに酸化還元電位は約−０．
１Ｖであった。電解液の酸化還元電位は−０．１Ｖより
卑の方向にあり、強い還元性を示す。このように対イオ
ンを添加せずに、アルカリ性で還元性の電解液が得られ
た。
【００３６】ハンダ付けしたプリント基盤を対象にこの
電解液の洗浄効果を確認した。約５０×５０ｍｍの一つ
のプリント基盤をタンク２の中でｐＨ１０の電解液に３
０秒間浸漬し、他のプリント基盤は１ＭΩ／ｃｍの純水
中に同じく３０秒間浸漬した。浸漬後を各々のプリント
基盤の表面を純水で流し洗いした。この流し洗いした廃
液の電導度を測定することによりプリント基盤表面に残
留したイオンの量を評価した。図９に流し洗いの回数と
廃液の電導度との関係を示す。図中曲線１はプリント基
盤を純水に浸漬した場合で、曲線２はプリント基盤を電
解液に浸漬した場合を示す。図からわかるように電解液
に浸漬した方が廃液の電導度が速やかに小さくなる。こ
のことから電解液は純水より洗浄効果が高いことがわか
る。
電解液の洗浄効果を確認した。約５０×５０ｍｍの一つ
のプリント基盤をタンク２の中でｐＨ１０の電解液に３
０秒間浸漬し、他のプリント基盤は１ＭΩ／ｃｍの純水
中に同じく３０秒間浸漬した。浸漬後を各々のプリント
基盤の表面を純水で流し洗いした。この流し洗いした廃
液の電導度を測定することによりプリント基盤表面に残
留したイオンの量を評価した。図９に流し洗いの回数と
廃液の電導度との関係を示す。図中曲線１はプリント基
盤を純水に浸漬した場合で、曲線２はプリント基盤を電
解液に浸漬した場合を示す。図からわかるように電解液
に浸漬した方が廃液の電導度が速やかに小さくなる。こ
のことから電解液は純水より洗浄効果が高いことがわか
る。
【００３７】実施例４ 図２の電解槽においてアノード極とカソード極に８０メ
ッシュで寸法が８０×６０ｍｍの白金を、イオン交換膜
としてナフィオン１１７を用い、中間室にナフィオンＮ
Ｒ５０を１６０ｇ充填した。この例ではナフィオン１１
７とカソード極の間に四フッ化エチレン樹脂性で１００
メッシュの網をスペーサーとして挿入した。この電解槽
を図６に示すワンスルー方式の装置に組み込んだタンク
にガラス電極と白金電極を浸漬し、電解液のｐＨと酸化
還元電位を測定した。電気抵抗１６．５ＭΩ／ｃｍの超
純水を流量１リットル／ｍｉｎで通水し、電解電流１．
５Ａで定電流電解した。ｐＨは９．５から１０の間に入
り、酸化還元電位は約−０．８Ｖを示した。このように
スペーサーを挿入することにより、白金カソード極表面
におけるＨ+ イオンの吸着量を低減するとＨ2 Ｏの還元
分解が起こることが立証された。
ッシュで寸法が８０×６０ｍｍの白金を、イオン交換膜
としてナフィオン１１７を用い、中間室にナフィオンＮ
Ｒ５０を１６０ｇ充填した。この例ではナフィオン１１
７とカソード極の間に四フッ化エチレン樹脂性で１００
メッシュの網をスペーサーとして挿入した。この電解槽
を図６に示すワンスルー方式の装置に組み込んだタンク
にガラス電極と白金電極を浸漬し、電解液のｐＨと酸化
還元電位を測定した。電気抵抗１６．５ＭΩ／ｃｍの超
純水を流量１リットル／ｍｉｎで通水し、電解電流１．
５Ａで定電流電解した。ｐＨは９．５から１０の間に入
り、酸化還元電位は約−０．８Ｖを示した。このように
スペーサーを挿入することにより、白金カソード極表面
におけるＨ+ イオンの吸着量を低減するとＨ2 Ｏの還元
分解が起こることが立証された。
【００３８】実施例５ 図１の電解槽において、イオン交換膜に−ＳＯ2 ＮＨＯ
Ｈ2 ０Ｈ2 ＮＨ2 基をもつ陰イオン交換膜を用い、アノ
ード極とカソード極に８０メッシュで８０×６０ｍｍの
白金を用いた。この電解槽を実施例２と同様に図３に示
す循環型の装置に組み込んだ。ただし、実施例２と異な
り、循環ラインにアノード室をつないだ。すなわちアノ
ード電解液を循環させた。タンクにガラス電極と白金電
極を浸漬した。
Ｈ2 ０Ｈ2 ＮＨ2 基をもつ陰イオン交換膜を用い、アノ
ード極とカソード極に８０メッシュで８０×６０ｍｍの
白金を用いた。この電解槽を実施例２と同様に図３に示
す循環型の装置に組み込んだ。ただし、実施例２と異な
り、循環ラインにアノード室をつないだ。すなわちアノ
ード電解液を循環させた。タンクにガラス電極と白金電
極を浸漬した。
【００３９】電気抵抗１ＭΩ／ｃｍの純水を１リットル
／ｍｉｎの流量で循環し、０．５Ａの電流で定電流電解
した。図１０にｐＨの経時変化を示す。１５分後にｐＨ
は４．７５に到達した。また酸化還元電位は＋０．４Ｖ
と貴の方向にシフトし、酸性で酸化性の電解液が得られ
た。
／ｍｉｎの流量で循環し、０．５Ａの電流で定電流電解
した。図１０にｐＨの経時変化を示す。１５分後にｐＨ
は４．７５に到達した。また酸化還元電位は＋０．４Ｖ
と貴の方向にシフトし、酸性で酸化性の電解液が得られ
た。
【００４０】実施例６ 図２の電解槽において、アノード極とカソード極に８０
メッシュで寸法８０×６０ｍｍの白金を用い、中間室に
ナフィオンＮＲ−５０を約１６０ｇ充填した。この例で
はアノード極とナフィオンＮＲ−５０の間のイオン交換
膜を除去し、カソード極とナフィオンＮＲ−５０の間の
みナフィオン１１７を挿入した。この電解槽を実施例２
で用いた図７に示す装置に組み込んだ。ただし、実施例
２と異なり、アノード室をワンスルーのラインに継い
だ。具体的にはアノード室を３３に、カソード室を３５
とした。さらに中間室の出入口の弁４８と４７は閉にし
た。流量１リットル／ｍｉｎで１６．５ＭΩ／ｃｍの超
純水をワンスルーで電解槽に通し、電流１．５Ａで定電
流電解した。タンク３８にガラス電極と白金電極を入れ
てｐＨと酸化還元電位を測定した。ｐＨは５〜４に低下
し、酸化還元電位は約０．４５Ｖであった。単純に酸を
用いてｐＨを５〜４にしたとき、酸化還元電位は０．２
〜０．３Ｖである。電解液の電位はこの電位より貴の方
向にあり酸化性であることがわかる。さらに電解液から
Ｏ3 が発生していたのでこの酸化還元電位にはＯ3 が寄
与していると考えられる。
メッシュで寸法８０×６０ｍｍの白金を用い、中間室に
ナフィオンＮＲ−５０を約１６０ｇ充填した。この例で
はアノード極とナフィオンＮＲ−５０の間のイオン交換
膜を除去し、カソード極とナフィオンＮＲ−５０の間の
みナフィオン１１７を挿入した。この電解槽を実施例２
で用いた図７に示す装置に組み込んだ。ただし、実施例
２と異なり、アノード室をワンスルーのラインに継い
だ。具体的にはアノード室を３３に、カソード室を３５
とした。さらに中間室の出入口の弁４８と４７は閉にし
た。流量１リットル／ｍｉｎで１６．５ＭΩ／ｃｍの超
純水をワンスルーで電解槽に通し、電流１．５Ａで定電
流電解した。タンク３８にガラス電極と白金電極を入れ
てｐＨと酸化還元電位を測定した。ｐＨは５〜４に低下
し、酸化還元電位は約０．４５Ｖであった。単純に酸を
用いてｐＨを５〜４にしたとき、酸化還元電位は０．２
〜０．３Ｖである。電解液の電位はこの電位より貴の方
向にあり酸化性であることがわかる。さらに電解液から
Ｏ3 が発生していたのでこの酸化還元電位にはＯ3 が寄
与していると考えられる。
【００４１】実施例７ スチレン系強酸性陽イオン交換樹脂ＩＲ−１２０Ｂ（オ
ルガノ社製）のイオン交換基（Ｎａ形）を、まず濃硫酸
を用いて−ＳＯ3 Ｎａを−ＳＯ3 Ｈ形に変化させ、イオ
ン交換樹脂は純水で充分洗浄した。最終洗浄液を１００
ｍｌサンプリングし、これに０．０１モル（Ｍ）の塩化
バリウムの水溶液を１０ｃｃ添加したが沈澱の発生はみ
られなかった。この結果からイオン交換樹脂から溶出す
るＳＯ4 2- イオンは０．１ｐｐｍ以下と判断される。
ルガノ社製）のイオン交換基（Ｎａ形）を、まず濃硫酸
を用いて−ＳＯ3 Ｎａを−ＳＯ3 Ｈ形に変化させ、イオ
ン交換樹脂は純水で充分洗浄した。最終洗浄液を１００
ｍｌサンプリングし、これに０．０１モル（Ｍ）の塩化
バリウムの水溶液を１０ｃｃ添加したが沈澱の発生はみ
られなかった。この結果からイオン交換樹脂から溶出す
るＳＯ4 2- イオンは０．１ｐｐｍ以下と判断される。
【００４２】イオン交換樹脂を５ｇとり、これを約１Ｍ
Ω／ｃｍの純水にｌ００ｃｃに添加し、１０分間放置す
る。上澄み液をとり、ガラス電極でｐＨを測定したとこ
ろ３．６の値が得られた。上澄み液４０ｍｌに０．０１
ＭのＮａＯＨ水を０．４ｍｌ添加したところガラス電極
のｐＨは６．３を示した。この結果から上澄み液の中に
Ｈ+ イオンが存在していることがわかる。すなわち対イ
オンを添加しないで酸性の液が得られたことになる。こ
れに３０％のＨ2 Ｏ2 を添加することにより、対イオン
を添加しないで酸でかつ酸化性の液が得られる。
Ω／ｃｍの純水にｌ００ｃｃに添加し、１０分間放置す
る。上澄み液をとり、ガラス電極でｐＨを測定したとこ
ろ３．６の値が得られた。上澄み液４０ｍｌに０．０１
ＭのＮａＯＨ水を０．４ｍｌ添加したところガラス電極
のｐＨは６．３を示した。この結果から上澄み液の中に
Ｈ+ イオンが存在していることがわかる。すなわち対イ
オンを添加しないで酸性の液が得られたことになる。こ
れに３０％のＨ2 Ｏ2 を添加することにより、対イオン
を添加しないで酸でかつ酸化性の液が得られる。
【００４３】この液の効果を、ガラス表面に付着した指
紋の除去速度により評価した。前述の酸性の水４０ｍｌ
に３０％Ｈ2 Ｏ2 を１ｇ添加した液と、純水に３０％Ｈ
2 Ｏ2 を１ｇ添加した液を準備した。指紋をつけたガラ
スを２枚用意し、各々の液に浸漬し、約１時間容器で放
置した。１時間表面の状況を観察したところ、酸性の液
に浸漬したガラスの表面の指紋は除去されるが、純水の
方は指紋が残留していた。これらの結果から酸性でかつ
酸化性の液の有効性が判断される。
紋の除去速度により評価した。前述の酸性の水４０ｍｌ
に３０％Ｈ2 Ｏ2 を１ｇ添加した液と、純水に３０％Ｈ
2 Ｏ2 を１ｇ添加した液を準備した。指紋をつけたガラ
スを２枚用意し、各々の液に浸漬し、約１時間容器で放
置した。１時間表面の状況を観察したところ、酸性の液
に浸漬したガラスの表面の指紋は除去されるが、純水の
方は指紋が残留していた。これらの結果から酸性でかつ
酸化性の液の有効性が判断される。
【００４４】実施例８ 図２の電解槽において、アノード極に８０メッシュで、
寸法が８０×６０ｍｍの白金を用い、カソード極には実
施例２と同様に、表面層に約７５０℃で焼成したカーボ
ンを有するカーボン電極を用いて、隔膜としてナフィオ
ン１１７とナフィオン１１７より陰イオン排除能力の高
いナフィオン３２４の両方を重ねて用いた。中間室に
は、アンバーライトｌ５（オルガノ社製）を１７０ｇ充
填した。この電解槽を図７に示す装置に組み込んだ。
寸法が８０×６０ｍｍの白金を用い、カソード極には実
施例２と同様に、表面層に約７５０℃で焼成したカーボ
ンを有するカーボン電極を用いて、隔膜としてナフィオ
ン１１７とナフィオン１１７より陰イオン排除能力の高
いナフィオン３２４の両方を重ねて用いた。中間室に
は、アンバーライトｌ５（オルガノ社製）を１７０ｇ充
填した。この電解槽を図７に示す装置に組み込んだ。
【００４５】図７における超純水製造装置３６から、ポ
ンプ３７を用いて電解槽のカソード室３３に超純水を供
給する。カソード電解された液は、配管３９を介してタ
ンク３８に溜められる。オーバーフローした液は、配管
４０を通じて排出される。中間室タンク４１には、Ｈ+
イオンをより多く供給するために、ポリアクリル酸を
０．０ｌＭ溶解させた液を入れる。なお、ポリアクリル
酸自体は、陽イオン交換膜により、カソード室ヘ移行す
ることはない。この液をＮ2 ガスボンベ４２から配管４
４を介し、バブラー４３を用いてバブリングする。バブ
リングして溶存酸素濃度（ＤＯ）を低減した液を、配管
４６及び循環ポンプ４５を用いて中間室に供給する。
ンプ３７を用いて電解槽のカソード室３３に超純水を供
給する。カソード電解された液は、配管３９を介してタ
ンク３８に溜められる。オーバーフローした液は、配管
４０を通じて排出される。中間室タンク４１には、Ｈ+
イオンをより多く供給するために、ポリアクリル酸を
０．０ｌＭ溶解させた液を入れる。なお、ポリアクリル
酸自体は、陽イオン交換膜により、カソード室ヘ移行す
ることはない。この液をＮ2 ガスボンベ４２から配管４
４を介し、バブラー４３を用いてバブリングする。バブ
リングして溶存酸素濃度（ＤＯ）を低減した液を、配管
４６及び循環ポンプ４５を用いて中間室に供給する。
【００４６】流量１リットル／ｍｉｎで、１６．５Ｍ／
ｃｍの超純水を一方向になるようにして、カソード室内
に通水する。この状態で、電解電流０．２５Ａの定電流
解析を行った。中間室には、脱気したポリアクリル酸水
溶液を０．５リットル／ｍｉｎで通水した。タンク３８
に、ガラス電極と白金電極を挿入し、ｐＨと酸化還元電
位を測定した。ｐＨは５〜４に低下し、酸化還元電位は
約−０．７Ｖであった。中間室にポリアクリル酸溶液を
入れることにより、実施例２と比べより強い酸性の液が
得られた。
ｃｍの超純水を一方向になるようにして、カソード室内
に通水する。この状態で、電解電流０．２５Ａの定電流
解析を行った。中間室には、脱気したポリアクリル酸水
溶液を０．５リットル／ｍｉｎで通水した。タンク３８
に、ガラス電極と白金電極を挿入し、ｐＨと酸化還元電
位を測定した。ｐＨは５〜４に低下し、酸化還元電位は
約−０．７Ｖであった。中間室にポリアクリル酸溶液を
入れることにより、実施例２と比べより強い酸性の液が
得られた。
【００４７】
【発明の効果】以上で説明したように、本発明により、
Ｃｌ- 、ＳＯ4 2- 、ＮＯ3 -などの陰イオンおよびＮａ
+ 、Ｋ+ などの陽イオンを用いずに酸化還元性能を有す
る酸性またはアルカリ性の液を得ることができる。
Ｃｌ- 、ＳＯ4 2- 、ＮＯ3 -などの陰イオンおよびＮａ
+ 、Ｋ+ などの陽イオンを用いずに酸化還元性能を有す
る酸性またはアルカリ性の液を得ることができる。
【００４８】また本発明により以下に挙げる効果が得ら
れる。
れる。
【００４９】酸性で還元性の液は、金属表面の酸化被膜
または錆の溶解除去すること、シリコンウエハの酸化を
防止しながら表面を洗浄することなどに有効である。さ
らに大きな利点は洗浄後に金属の腐食を進行させるＣｌ
- イオンまたシリコン半導体の電子のトラップ源とな
る。Ｎａ+ 、Ｋ+ イオンなどの有害なイオンが残留しな
いので最終洗浄のため純水または超純水の使用量を低減
することが可能となる。酸性で酸化性の液は、シリコン
ウエハ、ガラスなどの表面に付着した有機物の分解除去
に有効である。アルカリ性で還元性の液を用いるとプリ
ント基盤などの表面に残留したＣｌ- イオンなどの除去
速度が単なる純水よりも大きくなる。このように電解液
を用いるとイオン性不純物の除去速度が大きくなり冷却
用水の低減が可能となる。
または錆の溶解除去すること、シリコンウエハの酸化を
防止しながら表面を洗浄することなどに有効である。さ
らに大きな利点は洗浄後に金属の腐食を進行させるＣｌ
- イオンまたシリコン半導体の電子のトラップ源とな
る。Ｎａ+ 、Ｋ+ イオンなどの有害なイオンが残留しな
いので最終洗浄のため純水または超純水の使用量を低減
することが可能となる。酸性で酸化性の液は、シリコン
ウエハ、ガラスなどの表面に付着した有機物の分解除去
に有効である。アルカリ性で還元性の液を用いるとプリ
ント基盤などの表面に残留したＣｌ- イオンなどの除去
速度が単なる純水よりも大きくなる。このように電解液
を用いるとイオン性不純物の除去速度が大きくなり冷却
用水の低減が可能となる。
【図１】本発明で用いる電解槽の構成概要一例を示した
図、
図、
【図２】本発明で用いる電解槽の構成概要を示した図、
【図３】実施例１で用いた試験装置の構成概要を示した
図、
図、
【図４】実施例１の結果を示した図、
【図５】実施例１の結果を示した図、
【図６】実施例２で用いた電解槽に組み込むカーボン電
極を示した図、
極を示した図、
【図７】実施例２で用いた試験装置の構成概要を示した
図、
図、
【図８】実施例３の結果を示した図、
【図９】実施例５の結果を示した図。
１…イオン交換膜、２…カソード極、３…アノード極、
４…電解槽、５…カソード室入口、６…カソード室出
口、７…アノード室入口、８…アノード室出口、９…カ
ソード室、１０…アノード室、１１、１２…イオン交換
膜、１３…カソード極、１４…アノード極、１５…カソ
ード室入口、１６…カソード室出口、１７…アノード室
入口、１８…アノード室出口、１９…中間室入口、２０
…中間室出口、２１…カソード室、２２…アノード室、
２３…中間室、２５…電解槽、２６…電解槽、２７…カ
ソード室、２８…アノード室、２９…タンク、３０…循
環ポンプ、３１…配管、３２…電解槽、３３…カソード
室、３４…中間室、３５…アノード室、З６…超純水製
造装置、３７…ポンプ、３８…タンク、３９…配管、４
０…廃液配管、４１…脱気用タンク、４２…窒素ボン
ベ、４３…バブラー、４４…窒素ガス配管、４５…ポン
プ、４６…配管、４７…中間室入口、４８…中間室出
口。
４…電解槽、５…カソード室入口、６…カソード室出
口、７…アノード室入口、８…アノード室出口、９…カ
ソード室、１０…アノード室、１１、１２…イオン交換
膜、１３…カソード極、１４…アノード極、１５…カソ
ード室入口、１６…カソード室出口、１７…アノード室
入口、１８…アノード室出口、１９…中間室入口、２０
…中間室出口、２１…カソード室、２２…アノード室、
２３…中間室、２５…電解槽、２６…電解槽、２７…カ
ソード室、２８…アノード室、２９…タンク、３０…循
環ポンプ、３１…配管、３２…電解槽、３３…カソード
室、３４…中間室、３５…アノード室、З６…超純水製
造装置、３７…ポンプ、３８…タンク、３９…配管、４
０…廃液配管、４１…脱気用タンク、４２…窒素ボン
ベ、４３…バブラー、４４…窒素ガス配管、４５…ポン
プ、４６…配管、４７…中間室入口、４８…中間室出
口。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１０月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】追加
【補正内容】
【図１０】実施例５の定電流電解した場合のｐＨの経時
変化を示した図。
変化を示した図。
Claims (9)
- 【請求項１】 陰イオン濃度に比べて、水素（Ｈ+ イオ
ン）濃度が過剰な水。 - 【請求項２】 陽イオン濃度に比べて、水酸（ＯＨ- イ
オン）濃度が過剰な水。 - 【請求項３】 請求項１において、陰イオン濃度に比べ
てＨ+ イオンが過剰な水に酸化還元物質を共存させた洗
浄および表面処理に適した水。 - 【請求項４】 請求項２において、陽イオン濃度に比
ベ、ＯＨ- イオンが過剰な水に酸化還元物質を共存させ
た洗浄または表面処理に適した水。 - 【請求項５】 純水または超純水を電解することによ
り、陰イオンを添加しないで、水中にＨ+ イオンと酸化
還元物質を生成する方法。 - 【請求項６】 純水または超純水を電解することにより
陽イオンを添加しないで、水中にＯＨ- イオンと酸化還
元物質を生成する方法。 - 【請求項７】 請求項５において、隔膜構造物として陽
イオン交換膜及び陽イオン交換樹脂を、カソード極とし
て６００〜８００℃で有機物を焼成したカーボンを表面
に保持する電極を用いて，Ｈ+ イオンと水素原子、水素
分子または過酸化水素を生成する方法。 - 【請求項８】 請求項５において隔膜構造物として、陽
イオン交換膜及び陽イオン交換樹脂をアノード極として
白金またはβ型酸化鉛を用いて、Ｈ+ とオゾン、酸素分
子を生成する方法。 - 【請求項９】 請求項６において、隔膜に陰イオン交換
膜を用い、ＯＨ- イオンと水素原子、水素分子または過
酸化水素を生成する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34649491A JP3247134B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 純水の電解による水素イオンまたは水酸イオンと酸化還元物質が共存した液およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34649491A JP3247134B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 純水の電解による水素イオンまたは水酸イオンと酸化還元物質が共存した液およびその製造方法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001168807A Division JP3338435B2 (ja) | 2001-06-04 | 2001-06-04 | 純水の電解による水素イオンまたは水酸イオンと酸化還元物質が共存した液の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07966A true JPH07966A (ja) | 1995-01-06 |
| JP3247134B2 JP3247134B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=18383810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34649491A Expired - Lifetime JP3247134B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 純水の電解による水素イオンまたは水酸イオンと酸化還元物質が共存した液およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| KR19980087769A (ko) * | 1998-09-17 | 1998-12-05 | 이재용 | 전해장치와 전해방법 |
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-
1991
- 1991-12-27 JP JP34649491A patent/JP3247134B2/ja not_active Expired - Lifetime
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