JPH105764A - 酸性電解水の製造方法および酸性電解水 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電解後の酸性電解水の殺菌効果を高め、低濃
度で殺菌効果が高く、環境に対する影響を低減した電解
水を得る。 【解決手段】 一定濃度の電解質溶液を一定量電解して
酸性電解水を生成し、この生成した酸性電解水に無機酸
の緩衝液あるいは塩基性物質を添加して水素イオン濃度
を調整して、酸性電解水の生成時よりも高い水素イオン
濃度の酸性電解水を製造する。水素イオン濃度の調整は
ｐＨ６．０程度までの調整で効果が認められ、望ましく
はｐＨ値が３．５から５．５の水素イオン濃度に調整す
ることによって良好な殺菌効果の向上を得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生物を扱う実験室
等における種々の器具や作業者の手の滅菌や、病院等に
おける消毒、植物栽培等における消毒等の、医療、食品
工業、飲食業、獣医・畜産業、衛生を要する公共的な場
所や殺菌消毒を要する場所等で用いる殺菌剤として使用
する殺菌性，抗菌性等の消毒効果を有する酸性電解水、
および、該酸性電解水を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】蒸留水や電解質溶液を電解すると、陽極
側には酸性の電解水が生成され、陰極側にはアルカリ性
の電解水が生成されることが知られている。一般に、ア
ルカリ性の電解水はアルカリ水，アルカリイオン水など
と呼ばれ、一方、酸性の電解水は酸性水，強酸化水，強
酸性水，超酸化水などと呼ばれている。従来、この酸性
電解水は殺菌性や抗菌性を備える場合があることが経験
的に知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、酸性電解水を殺
菌水として使用する場合、酸性電解水の殺菌性や抗菌性
の殺菌効果の程度は、酸性電解水を製造時における殺菌
効果の程度や、製造後の経時変化等に伴う殺菌効果の低
下に依存しており、製造した電解水の殺菌効果を高めた
り、経時変化等によって低下する殺菌効果を高める等の
処理は行われていない。そのため、酸性電解水による殺
菌効果をより有効なものとし、時間経過後においても酸
性電解水の殺菌効果を高い状態とするためには、製造時
に高い濃度の酸性電解水を製造したり、大量の酸性電解
水を使用する必要がある。

【０００４】しかしながら、一般に酸性電解水の持つ酸
性等の化学特性が環境に与える影響は酸性電解水の濃度
に依存するため、高濃度の酸性電解水や大量の酸性電解
水を使用することにより環境に与える影響が増大するお
それがある。そこで、本発明は従来の問題点を解決し、
電解後の酸性電解水の殺菌効果を高める酸性電解水の製
造方法、および該製造方法によって得られる酸性電解水
を提供することを目的とし、これによって、低濃度で殺
菌効果が高く、環境に対する影響を低減した電解水を得
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】電解質溶液は、塩素，臭
素，ヨウ素等の１価の陰イオンになりやすい電気陰性度
の大きいハロゲン族の元素を含む溶液である。陽極と陰
極とを中間にイオン透過隔膜を挟んで対峙させた電解槽
内に電解質溶液を注入し、陽極と陰極の間に電圧を印加
して電解質溶液を電解すると、陽極側には酸性の電解水
が生成し陰極側にはアルカリ性の電解水が生成する。本
特許出願の出願人は、酸性電解水の殺菌性について検討
した結果、電解水の殺菌効果と次亜塩素酸濃度との間に
相関関係があることを見いだし、電解水の殺菌効果は主
に電解水中に含まれる次亜塩素酸により生じることを確
認し、殺菌効果を備えた電解水の製造方法等についての
特許出願を行っている。さらに、本特許出願の出願人
は、殺菌水の定量的な殺菌効果の測定方法についても特
許出願を行っている（特願平７−２６６７７号）。本特
許出願の出願人は、前記課題を解決するため、先に特許
出願した殺菌効果を定量的に測定する測定方法を用い
て、酸性電解水の水素イオン濃度と殺菌効果との関係に
ついて検討し、酸性電解水の殺菌効果は酸性電解水が単
に強酸性であることにより生じるものではないこと、お
よび酸性電解水の殺菌効果は生成時における水素イオン
濃度よりも高い水素イオン濃度において高くなることを
見いだした。

【０００６】そこで、本発明の酸性電解水の製造方法
は、一定濃度の電解質溶液を一定量電解して酸性電解水
を生成し、該酸性電解水の水素イオン濃度を生成時より
高い水素イオン濃度に調整するものである。そして、イ
オン濃度の調整は、電解により生成した酸性電解水に対
する塩基性物質あるいは酸性物質の添加、あるいは無機
酸の緩衝液の添加によって水素イオン濃度を調整し、酸
性電解水の生成時よりも高い水素イオン濃度の酸性電解
水を製造する。なお、塩基性物質あるい酸性物質は、固
体とすることも溶液とすることもできる。本発明の酸性
電解水の製造方法において、塩基性物質を添加して水素
イオン濃度を調整した酸性電解水の水素イオン濃度を測
定し、所定の水素イオン濃度よりも高い場合には塩酸等
の酸性溶液を酸性電解水に加えて再調整し、水素イオン
濃度のフィードバック制御を行うことができる。そし
て、この酸性電解水の水素イオン濃度を生成時より高い
水素イオン濃度に調整することによって、電解後の酸性
電解水の殺菌効果を高めることができる。

【０００７】水素イオン濃度の調整による殺菌効果の向
上は、ｐＨ値が６．０程度までの調整で効果が認めら
れ、望ましくはｐＨ値が３．５から５．５の水素イオン
濃度に調整することによって良好な殺菌効果の向上を得
ることができる。水素イオン濃度の調整に使用する塩基
性物質あるいは塩基性溶液は水酸化ナトリウムを用いる
ことができ、また、水素イオン濃度の調整に使用する無
機酸の緩衝液は、酢酸，酢酸の溶液，酢酸の塩基性塩，
又は酢酸の塩基性塩の溶液、あるいはリン酸，リン酸の
溶液，リン酸の塩基性塩，又はリン酸の塩基性塩の溶液
を用いることができる。また、水素イオン濃度を再調整
する酸性溶液としては塩酸を用いることができる。ま
た、本発明の酸性電解水は、前記した製造方法によって
製造することによって殺菌効果を高めた酸性電解水とす
ることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の酸性電解
水の製造を行うための概略構成図である。図１におい
て、電解槽１１は選択性イオン交換膜１５を挟んで分離
した２室を備え、各室には電極１３および電極１４を配
設する。電極１３および電極１４には直流電圧源１２を
接続し、電極１３には正の電圧を印加して陽極を構成
し、電極１４には負の電圧を印加して陰極を構成する。
なお、電極１３を陽極に電極１４を陰極に固定する必要
はなく、極性を切り換えることによって電極の劣化を抑
制することができる。電解槽１１内には、バルブ１６を
介して電解質溶液１を注入し、電気分解により得られる
酸性電解水２を陽極側から抽出し、アルカリ性電解水３
を陰極側から抽出する。

【０００９】四方バルブ１７は、酸性電解水２およびア
ルカリ性電解水３のいずれかを電解槽１１から選択して
抽出する。バルブ１８は四方バルブ１７から抽出した電
解水に塩基性溶液４または酸性溶液７あるいは無機酸緩
衝液５を添加する構成であり、これによって、酸性電解
水２の水素イオン濃度の調整を行う。なお、塩基性溶液
４または酸性溶液７および無機酸緩衝液５は、いずれか
一方のみを添加する構成とすることも、あるいは図示し
ないバルブを用いて塩基性溶液４，酸性溶液７と無機酸
緩衝液５とを選択的にバルブ１８で接続する構成とする
こともできる。なお、酸性溶液７は塩基性溶液４の添加
によって所定値を越えた水素イオン濃度を下げて、再調
整するものである。ｐＨメータ８は、製造した酸性電解
水６の水素イオン濃度を測定し、測定信号を制御装置９
に送る。制御装置９は、ポンプ２２，２３，およびバル
ブ２４を制御して、塩基性溶液４ないし酸性溶液７の注
入量を調整し、水素イオン濃度の調整を行う。また、図
１に示す構成では四方バルブ１７およびバルブ１９を介
して、水素イオン濃度の調整を行わない酸性電解水２あ
るいはアルカリ性電解水３を抽出することもできる。

【００１０】本発明の酸性電解水の製造において、塩
素，臭素，ヨウ素等の１価の陰イオンになりやすい電気
陰性度の大きいハロゲン元素を含む電解質溶液１を電解
槽１１内に注水し、該電解槽１１内に対峙して配置した
陽極１３と陰極１４の電極間に電圧を印加して電解質溶
液１を電解する。この電解によって、陽極１３側には酸
性電解水が生成され、陰極１４側にはアルカリ性電解水
が生成される。本発明の酸性電解水６は、電解によって
得られた酸性電解水２に無機酸緩衝液５あるいは塩基性
溶液４を添加して水素イオン濃度を調整し、これによっ
て水素イオン濃度を電解生成時に得られるよりも高くし
た酸性電解水を得るものである。

【００１１】なお、図１の構成は一構成例であって、本
発明の酸性電解水の製造方法を限定するものではなく、
その他の構成によって本発明を実施することもできる。

【００１２】次に、本発明による酸性電解水の製造方法
について、緩衝液を用いて水素イオン濃度を調整する場
合と、塩基性溶液を用いて水素イオン濃度を調整する場
合について説明する。図１に示す酸性電解水製造装置に
おいて、緩衝液を用いて水素イオン濃度を調整する場合
には、電解槽１１で電解して得た酸性電解水２を四方バ
ルブ１７で選択し、該酸性電解水２にバルブ１８を介し
て酢酸緩衝液やリン酸緩衝液の無機酸緩衝液５を注入し
て水素イオン濃度の調整を行う。なお、無機酸緩衝液
は、溶液のに含まれる次亜塩素酸を分解せず殺菌効果を
変えることなく水素イオン濃度を調整する特性を備えた
緩衝液であり、無機酸緩衝液５の濃度は、調整する水素
イオン濃度に応じて調整したものを用いる。これによっ
て、無機酸緩衝液の添加による酸性電解水中の次亜塩素
酸の分解を考慮することなく、水素イオン濃度のみの調
整を行うことができる。また、同じく図１に示す酸性電
解水製造装置において、緩衝液を用いずに塩基性溶液を
用いて水素イオン濃度を調整する場合には、電解槽１１
で電解して得た酸性電解水２を四方バルブ１７で選択
し、該酸性電解水２にバルブ１８を介して水酸化ナトリ
ウム等の塩基性溶液４あるいは塩酸等の酸性溶液７を注
入して水素イオン濃度の調整を行う。

【００１３】塩基性溶液４あるいは酸性溶液７の濃度
は、調整する水素イオン濃度に応じて調整したものを用
いる。例えば、所定の濃度となるように酸性電解水を希
釈したときのｐＨ値を算出し、該希釈酸性電解水のｐＨ
値を所定値にするための水素イオン濃度を算出し、該水
素イオン濃度に見合った濃度の水酸化ナトリウム等の塩
基性溶液あるいは塩酸等の酸性溶液７を生成し、この塩
基性溶液あるいは酸性溶液で希釈酸性電解水を調整して
所定の水素イオン濃度とする。また、塩酸基溶液を添加
した後に水素イオン濃度を測定し、該水素イオン濃度が
所定値を越えている場合には酸性溶液を添加して水素イ
オン濃度を再調節することもできる。

【００１４】酸性電解水の水素イオン濃度をｐＨ４に調
整する場合、ｐＨ４水溶液は０．１ｍＭの塩酸等の強酸
の水溶液と同様に扱うことができる。酸性電解水の酸度
（強酸の濃度）は２．３ｍＭであり、この酸性電解水を
例えば次亜塩素酸の終濃度として５．５μＭ相当とする
には２００倍の希釈を行う。２．３ｍＭの酸性電解水を
単純に２００倍に希釈すると酸度（強酸の濃度）は０．
０１１５ｍＭとなる。したがって、酸性電解水の２００
倍希釈液に０．０８８５ｍＭ（＝０．１ｍＭ−０．０１
１５ｍＭ）の塩酸等の酸性溶液を加えれば、この酸度は
０．１ｍＭとなり、ｐＨ値は４付近となる。すなわち、
あらかじめイオン強度を変えないために２０ｍＭのＮａ
Ｃｌを含む０．０８８５ｍＭの塩酸溶液を用意し、この
塩酸溶液を用いて酸性電解水を２００倍に希釈すればｐ
Ｈ４の酸性電解水を生成することができる。また、酸性
電解水の水素イオン濃度をｐＨ５に調整する場合には、
強酸の濃度を０．０１ｍＭとすればよいので、２．３ｍ
Ｍの酸性電解水を２００倍に希釈したときの酸度は０．
０１１５ｍＭであるから、添加に必要な溶液は０．０１
ｍＭ−０．０１１５ｍＭ＝−０．００１５ｍＭ，つまり
０．００１５ｍＭの塩基が必要である。そこで、あらか
じめ２０ｍＭのＮａＣｌ含む０．００１５ｍＭの水酸化
ナトリウム溶液を生成しておき、この塩基性溶液を使っ
て酸性電解水を２００倍に希釈する。この強酸濃度は
０．０１１５ｍＭ−０．００１５ｍＭ＝０．０１ｍＭで
あり、ｐＨは約５となる。

【００１５】次に、本発明の製造方法によって、酸性電
解水の殺菌効果が高められることを示す。はじめに、酸
性電解水の殺菌効果と水素イオン濃度との関係について
説明する。なお、本出願の発明者は、電解水の殺菌性と
次亜塩素酸濃度との間に相関関係があることを見いだ
し、電解水の殺菌性は主に電解水中に含まれる次亜塩素
酸によることを確認している。そこで、ここでは、酸性
電解水の殺菌効果と水素イオン濃度との関係を酸性電解
水の濃度との関係で定量的に示すため、酸性電解水に代
えて濃度の特定が容易な次亜塩素酸を用いて殺菌効果の
測定を行う。また、殺菌効果を定量的に測定するため
に、本発明の出願人が特許出願した定量的な殺菌効果の
測定方法（特願平７−２６６７７号）により、一定量の
酸性電解水に一定量の微生物懸濁液を混合し、一定時間
攪拌処理した後、一定時間静置処理を行い、酸性電解水
の量に対して大過剰の普通栄養培地を処理液に加えて一
定時間培養し、この培養液中の微生物の個体数を指標と
して酸性電解水の殺菌効果を定量的に求める。この培養
液中の微生物の個体数は、培養液の濁度を吸光度の測定
によって求める。

【００１６】図２，３は次亜塩素酸による殺菌効果と水
素イオン濃度との関係を大腸菌を用いて測定した測定結
果であり、図４は、希釈した酸性電解水による殺菌効果
と水素イオン濃度との関係を大腸菌を用いて測定した測
定結果である。なお、図２，図３は無機酸の緩衝液によ
って水素イオン濃度の調整を行う場合であって、図２は
次亜塩素酸の濃度が高濃度の場合を示し、図３は次亜塩
素酸の濃度が低濃度の場合を示している。図２に示す殺
菌効果の測定結果において、高濃度の次亜塩素酸として
濃度が１１μＭの次亜塩素酸を用い、水素イオン濃度が
ｐＨ２．７，ｐＨ４．０，およびｐＨ５．０の各濃度に
ついて次亜塩素酸の殺菌効果を示している。

【００１７】なお、電解質溶液１として塩素を含む溶液
を用いて電解を行うと、得られる酸性電解水２の水素イ
オン濃度は通常ｐＨ２からｐＨ３程度の値となる。そこ
で、図２に示す測定結果では、１１μＭの次亜塩素酸
（ＨＣｌＯ）について、ｐＨ２．７，ｐＨ４．０，およ
びｐＨ５．０の各濃度について示している。ｐＨ２．７
は、電解によって得られる酸性電解水の代表的な水素イ
オン濃度であり、また、ｐＨ４．０，およびｐＨ５．０
の水素イオン濃度は調整によって高めた水素イオン濃度
値例である。また、図３に示す測定結果では、５．５μ
Ｍの次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）について、ｐＨ２．７，ｐ
Ｈ４．０，およびｐＨ５．０の各濃度について示してい
る。ここでは、水素イオン濃度の調整を行う無機酸緩衝
液として、酢酸緩衝液とリン酸緩衝液を使用する場合を
示し、各水素イオン濃度における殺菌効果において、無
機酸緩衝液と次亜塩素酸との殺菌効果の比較を行うため
に無機酸緩衝液そのものによる殺菌効果についても示し
ている。

【００１８】図２中において、符号ａで示すグラフは１
１μＭの次亜塩素酸を１０ｍＭの酢酸緩衝液で水素イオ
ン濃度の調整を行った場合の殺菌効果であり、符号ｂで
示すグラフは１１μＭの次亜塩素酸を１０ｍＭリン酸緩
衝液で水素イオン濃度の調整を行った場合の殺菌効果で
あり、符号ｃで示すグラフは１０ｍＭの酢酸緩衝液のみ
による殺菌効果であり、符号ｄで示すグラフは１０ｍＭ
のリン酸緩衝液のみによる殺菌効果であり、グラフのデ
ータは複数回の測定結果の平均値である。また、図中の
縦軸の吸光度は殺菌効果を示す指標であって、菌（図２
の場合には大腸菌）の成育の抑制の程度を表しており、
特願平７−２６６７７号で特許出願した定量的な殺菌効
果の測定方法によって測定している。この測定では、一
定量の次亜塩素酸に一定量の微生物懸濁液（図２の場合
は大腸菌の懸濁液）を混合し、一定時間攪拌処理した
後、一定時間静置処理を行い、次亜塩素酸の量に対して
大過剰の普通栄養培地を処理液に加えて一定時間培養
し、この培養液中の微生物の個体数を培養液の濁度とし
て吸光度で求める。吸光度が小さいほど菌の成育が抑制
され、抗菌効果の程度が高いことを示している。なお、
この実施の形態では菌の濁度の測定で一般に使用する６
００ｎｍの波長を光を用いて吸光度を測定しているが、
この波長は一例であってその他の波長により吸光度を測
定することもできる。 図２中の各水素イオン濃度（ｐ
Ｈ値が２．７，４．０，５．０）において、符号ａ，ｂ
の殺菌効果と符号ｃ，ｄの殺菌効果の比較すると、次亜
塩素酸による吸光度は０．１程度であるのに対して、緩
衝液のみによる吸光度は０．４程度であって、次亜塩素
酸による殺菌効果を確認することができる。また、次亜
塩素酸による殺菌効果について、水素イオン濃度がｐＨ
２．７の場合とｐＨ４．０の場合について比較すると、
１％の有意度で図示する相違があることが確認され（図
２中の＊＊＊）、水素イオン濃度がｐＨ４．０あるいは
ｐＨ５．０の場合の方が殺菌効果が高いことが確認され
る。

【００１９】なお、有意度は、測定結果の差が無意味で
ある可能性を示しており、図中に示す符号＊は１０％以
上の有意度であって、測定結果に有意な差がない可能性
が１０％以上であることを示し、符号＊＊は５％の有意
度を示し、符号＊＊＊は１％の有意度を示し、符号＊＊
＊＊は０．１％の有意度を示している。通常、生物検定
における有意度の基準は１０％であることから、図示す
る水素イオン濃度がｐＨ２．７とｐＨ４．０の殺菌効果
の差は１％の有意度であり、十分に殺菌効果に差がある
ことを示している。なお、図２中のａ，ｂのグラフと
ｃ，ｄのグラフとの比較によって、酢酸緩衝液のみある
いはリン酸緩衝液のみでは殺菌効果を有しないことを確
認することができる。また、１１μＭの高濃度の次亜塩
素酸では、酢酸緩衝液とリン酸緩衝液との緩衝液の違い
による殺菌効果の差はｐＨ４の場合を除けば認められな
い。

【００２０】次に、図３に示す殺菌効果の測定結果にお
いて、低濃度の次亜塩素酸として濃度が５．５μＭの次
亜塩素酸を用い、水素イオン濃度がｐＨ２．６，ｐＨ
４．０，およびｐＨ５．０の各濃度について次亜塩素酸
の殺菌効果を示している。図３中の符号ａで示すグラフ
は５．５μＭの次亜塩素酸を１０ｍＭの酢酸緩衝液で水
素イオン濃度の調整を行った場合の殺菌効果であり、符
号ｃで示すグラフは１０ｍＭの酢酸緩衝液のみによる殺
菌効果である。図３中の各水素イオン濃度において、符
号ａに示す低濃度の次亜塩素酸の殺菌効果と符号ｃに示
す緩衝液（酢酸緩衝液）のみの殺菌効果を比較すると、
電解による酸性電解水生成時に対応するｐＨ値が２．６
の水素イオン濃度では次亜塩素酸の吸光度と酢酸緩衝液
のみの吸光度は共に０．４程度であり、殺菌効果に大き
な差は認められない。ｐＨ４．０，ｐＨ５．０の高い水
素イオン濃度に調整した場合には、酢酸緩衝液のみの吸
光度は０．４程度であって変化が認められないのに対し
て、次亜塩素酸の吸光度は０．１５，ないし０．１とな
り、次亜塩素酸による殺菌効果を確認することができ
る。なお、高い水素イオン濃度における次亜塩素酸と緩
衝液との吸光度の差の相違は０．１％の有意度である。
したがって、低濃度の次亜塩素酸においても、高い水素
イオン濃度への調整は殺菌効果を高めることが確認され
る。

【００２１】また、図２と図３とにより次亜塩素酸の濃
度による殺菌効果を比較すると、高濃度の次亜塩素酸の
方が高い殺菌効果を示している。次に、酸性電解水によ
る殺菌効果について説明し、その結果を図４に示す。図
４に示す殺菌効果の測定結果は、１１μＭの次亜塩素酸
濃度に相当する希釈酸性電解水と５．５μＭの次亜塩素
酸に相当する希釈酸性電解水を用い、各濃度の水素イオ
ン濃度についての殺菌効果を吸光度で示している。な
お、図４中に表示したｐＨ値（２．５，３．８，４．
８）は調整後の試料の一部をｐＨメータで実測した値で
あるため、希釈酸性電解水の設定したｐＨ４．０または
ｐＨ５．０とは若干ずれた値となっている。図４に示す
測定例では、塩基性溶液を用いて水素イオン濃度を調整
した酸性電解水（図中のａ）では、５．５μＭの次亜塩
素酸に相当する希釈酸性電解水は若干のばらつきはある
ものの殺菌性が認められ、１１μＭの次亜塩素酸に相当
する希釈酸性電解水（図中のａ）は少ないばらつきでよ
り有効な殺菌性が認められる。なお、図中のｃは比較対
照のための溶液であり、ｐＨ４における対照溶液は２０
ｍＭのＮａＣｌを含む０．１ｍＭの塩酸溶液（酸性溶
液）であり、ｐＨ５における対照溶液は２０ｍＭのＮａ
Ｃｌを含む０．０１ｍＭの塩酸溶液（酸性溶液）であ
る。また、ｐＨ２．７については、強酸濃度２．３ｍＭ
となるようにするので、２０ｍＭのＮａＣｌを含む２．
２８８５ｍＭ（＝２．３ｍＭ−０．０１１５ｍＭ）の塩
酸水溶液で希釈している。また、対照溶液は２０ｍＭの
ＮａＣｌを含む２．３ｍＭの塩酸溶液（酸性溶液）であ
る。

【００２２】次に、次亜塩素酸と酸性電解水の殺菌効果
の水素イオン濃度特性、および次亜塩素酸と酸性電解水
との間の殺菌効果の関連性について図５，図６および図
７，図８を用いて説明する。なお、図５と図６に示す殺
菌効果の検定は大腸菌を用いて測定した場合であり、図
７と図８に示す殺菌効果の検定は枯草菌を用いて測定し
た場合である。図５は次亜塩素酸による殺菌効果の水素
イオン濃度による特性を示しており、縦軸は吸光度を示
し横軸は水素イオン濃度をｐＨ値で示している。吸光度
は、一定量の次亜塩素酸に一定量の微生物懸濁液（図４
の場合は大腸菌の懸濁液）を混合し、一定時間攪拌処理
した後、一定時間静置処理を行い、次亜塩素酸の量に対
して大過剰の普通栄養培地を処理液に加えて一定時間培
養し、この培養液中の微生物の個体数を培養液の濁度と
して求めるものであり、次亜塩素酸の殺菌効果を定量的
に求めることができる。なお、図５中の白抜きの角印
（□）は濃度が１１μＭの次亜塩素酸の場合を示し、塗
りつぶした角印（■）は濃度が５．５μＭの次亜塩素酸
の場合を示し、丸印（○）は緩衝液のみの場合を示し、
三角印（△）培養開始時の吸光度の基準レベルを示して
いる。この吸光度は、大量の普通培地を処理懸濁液に加
えた後、３７度で培養したときのスタート時の一定量の
菌の懸濁液の吸光度である。また、次亜塩素酸の水素イ
オン濃度の調整において、水素イオン濃度をｐＨ４．０
およびｐＨ５．０に調整する場合には酢酸緩衝液を用
い、その他の水素イオン濃度に調整する場合にはリン酸
緩衝液を用いている。

【００２３】図５において、水素イオン濃度が最も低い
次亜塩素酸は、電解により生成されたままの水素イオン
濃度の調整を行っていない酸性電解水に対応している。
この未調整の次亜塩素酸を用いて測定した吸光度に対し
て、水素イオン濃度をｐＨ値を３．５，４．０，５．０
および６．０（なお、次亜塩素酸の濃度が高濃度の場合
にはｐＨ値が３．５，４．０，および５．０）に調整し
た場合の次亜塩素酸を用いて測定した吸光度は低下して
いる。このことは、水素イオン濃度の調整によって、ｐ
Ｈ値を３．５，４．０，５．０，および６．０（なお、
次亜塩素酸の濃度が高濃度の場合にはｐＨ値が３．５，
４．０，および５．０）に調整した次亜塩素酸は殺菌効
果の向上を示し、特に、ｐＨ値が３．５から５．５の間
で殺菌効果の大きな向上を示している。また、図５中の
水素イオン濃度がｐＨ４．０およびｐＨ５．０の場合に
おいて、緩衝液として酢酸緩衝液を用いることによっ
て、低濃度の次亜塩素酸であっても高濃度の次亜塩素酸
と同等の殺菌効果を得ることができることを示してい
る。

【００２４】図６は酸性電解水による殺菌効果の水素イ
オン濃度による特性を示しており、図５と同様に縦軸は
吸光度を示し横軸は水素イオン濃度をｐＨ値で示してい
る。図６の吸光度は、一定量の酸性電解水に一定量の微
生物懸濁液（図６の場合は大腸菌の懸濁液）を混合し、
一定時間攪拌処理した後、一定時間静置処理を行い、酸
性電解水の量に対して大過剰の普通栄養培地を処理液に
加えて一定時間培養し、この培養液中の微生物の個体数
を培養液の濁度として求めるものであり、酸性電解水の
殺菌効果を定量的に求めることができる。なお、図６中
の白抜きの角印（□）は図５中の１１μＭの次亜塩素酸
に相当する濃度となるように１００倍に希釈した酸性電
解水の場合を示し、塗りつぶした角印（■）は図５中の
５．５μＭの次亜塩素酸に相当する濃度となるように２
００倍に希釈した酸性電解水の場合を示し、丸印（○）
は緩衝液のみの場合を示し、三角印（△）は培養開始時
の吸光度の基準レベルを示している。また、図６の測定
における酸性電解水の水素イオン濃度の調整において、
水素イオン濃度をｐＨ４．０およびｐＨ５．０に調整す
る場合には酢酸緩衝液を用い、その他の水素イオン濃度
に調整する場合にはリン酸緩衝液を用いている。

【００２５】図６に示す酸性電解水の殺菌効果の水素イ
オン濃度特性は、図５に示す次亜塩素酸の場合とほぼ同
じ特性を示し、次亜塩素酸と酸性電解水との間の殺菌効
果には大きな関連性があることを示している。また、水
素イオン濃度が最も低い（ｐＨ値２．７）酸性電解水
は、電解により生成されたままの水素イオン濃度の調整
を行っていない場合であり、この未調整の酸性電解水を
用いて測定した吸光度に対して、水素イオン濃度をｐＨ
３．５，ｐＨ４．０，ｐＨ５．０，およびｐＨ６．０に
調整した場合の酸性電解水を用いて測定した吸光度は低
下している。このことは、水素イオン濃度の調整によっ
て、ｐＨ値を３．５，４．０，５．０，および６．０に
調整した酸性電解水は殺菌効果の向上を示し、特に、ｐ
Ｈ値が３．５から５．５の間で殺菌効果の大きな向上を
示している。また、図６中の水素イオン濃度がｐＨ４．
０およびｐＨ５．０の場合において、緩衝液として酢酸
緩衝液を用いることによって、低濃度の次亜塩素酸であ
っても高濃度の次亜塩素酸と同等の殺菌効果を得ること
ができることを示している。

【００２６】次に、図７，図８を用いて枯草菌を用いた
場合の殺菌効果の検定について説明する。図７は次亜塩
素酸による殺菌効果の水素イオン濃度による特性であ
り、図８は酸性電解水による殺菌効果の水素イオン濃度
による特性であって、それぞれ前記図５および図６に対
応している。なお、図７，８において、ｐＨ値が４．０
および５．０への水素イオン濃度の調整には酢酸緩衝液
を用い、その他の水素イオン濃度の調整にはリン酸緩衝
液を用いている。

【００２７】図７は、前記図５の大腸菌を用いた検定と
同様の測定方法による枯草菌を用いた検定結果であり、
図中の白抜きの角印（□）は濃度が８１０μＭの次亜塩
素酸の場合を示し、塗りつぶした角印（■）は濃度が５
５０μＭの次亜塩素酸の場合を示し、丸印（○）は緩衝
液のみの場合を示し、三角印（△）は培養開始時の吸光
度の基準レベルを示している。図７において、最も低い
水素イオン濃度（ｐＨ値２．７）は、水素イオン濃度の
未調整時の酸性電解水に対応している。この未調整時の
次亜塩素酸による吸光度に対して、水素イオン濃度をｐ
Ｈ３．５，ｐＨ４．０，ｐＨ５．０およびｐＨ６．０に
調整した次亜塩素酸を用いて測定した吸光度は低下して
いる。このことは、水素イオン濃度の調整によって、ｐ
Ｈ３．５，ｐＨ４．０，ｐＨ５．０，およびｐＨ６．０
に調整した次亜塩素酸の殺菌効果が向上し、特に、ｐＨ
値が３．５から５．５の間で殺菌効果が大きく向上する
ことを示している。

【００２８】図８は前記図６の大腸菌を用いた検定と同
様の測定方法による酸性電解水の枯草菌を用いた検定結
果であり、図中の白抜きの角印（□）は図６中の８１０
μＭの次亜塩素酸に相当する濃度となるように希釈した
（１．５倍）酸性電解水の場合を示し、塗りつぶした角
印（■）は図７中の５５０μＭの次亜塩素酸に相当する
濃度となるように希釈した（２．０倍）酸性電解水の場
合を示し、丸印（○）は緩衝液のみの場合を示し、三角
印（△）は培養開始時の吸光度の基準レベルを示してい
る。図８に示す酸性電解水の殺菌効果の水素イオン濃度
特性は、図７に示す次亜塩素酸の場合とほぼ同じ特性を
示し、次亜塩素酸と酸性電解水との間の殺菌効果には大
きな関連性があることを示している。最も低い水素イオ
ン濃度（ｐＨ値２．７）は、水素イオン濃度の未調整時
の酸性電解水であり、この未調整時の酸性電解水による
吸光度に対して、水素イオン濃度をｐＨ３．５，ｐＨ
４．０，ｐＨ５．０およびｐＨ６．０に調整した酸性電
解水を用いて測定した吸光度は低下している。このこと
は、水素イオン濃度の調整によって、ｐＨ値を３．５，
４．０，５．０，および６．０に調整した酸性電解水の
殺菌効果が向上し、特に、ｐＨ値が３．５から５．５の
間で殺菌効果が大きく向上することを示している。

【００２９】また、図８中の水素イオン濃度がｐＨ４．
０およびｐＨ５．０の場合において、緩衝液として酢酸
緩衝液を用いることによって、低濃度の酸性電解水であ
っても高濃度の酸性電解水と同等の殺菌効果を得ること
ができることを示している。

【００３０】したがって、図５から図８の検定結果か
ら、水素イオン濃度の調整による殺菌効果の向上は、ｐ
Ｈ値が６．０程度までの調整で効果が認められ、望まし
くはｐＨ値が３．５から５．５の水素イオン濃度に調整
することによって良好な殺菌効果の向上を得ることがで
き、また、低濃度の酸性電解水であっても高濃度の酸性
電解水と同等の殺菌効果を得ることができることができ
る。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電解後の酸性電解水の殺菌効果を高める酸性電解水の製
造方法、および該製造方法によって得られる酸性電解水
を提供することを提供することができ、これによって、
低濃度で殺菌効果が高く、環境に対する影響を低減した
電解水を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の酸性電解水の製造を行うための概略構
成図である。

【図２】高濃度の次亜塩素酸における殺菌効果と水素イ
オン濃度との関係を大腸菌を用いて測定した測定結果で
ある。

【図３】低濃度の次亜塩素酸における殺菌効果と水素イ
オン濃度との関係を大腸菌を用いて測定した測定結果で
ある。

【図４】塩基性溶液で水素イオン濃度を調整した場合の
殺菌効果と水素イオン濃度との関係を大腸菌を用いて測
定した測定結果である。

【図５】次亜塩素酸による大腸菌に対する殺菌効果の水
素イオン濃度による特性図である。

【図６】酸性電解水による大腸菌に対する殺菌効果の水
素イオン濃度による特性図である。

【図７】次亜塩素酸による枯草菌に対する殺菌効果の水
素イオン濃度による特性図である。

【図８】酸性電解水による枯草菌に対する殺菌効果の水
素イオン濃度による特性図である。

【符号の説明】

１ 電解質溶液 ２ 酸性電解水 ３ アルカリ性電解水 ４ 塩基性溶液 ５ 無機酸緩衝液 ６ 水素イオン濃度を調整した酸性電解水 ７ 酸性溶液 ８ ｐＨメータ ９ 制御装置 １１ 電解槽 １２ 直流電圧源 １３ 陽極電極 １４ 陰極電極 １５ 選択性イオン交換膜 １６，１８，１９，２４ バルブ １７ 四方バルブ ２１，２２，２３ ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀田 国元 東京都新宿区戸山１−23−１ 国立予防衛 生研究所内 (72)発明者 荒田 洋治 茨城県つくば市千現２丁目１番６ 株式会 社機能水研究所内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定濃度の電解質溶液を一定量電解して
   酸性電解水を生成し、該酸性電解水の水素イオン濃度を
   生成時より高い水素イオン濃度に調整することを特徴と
   する酸性電解水の製造方法。
2. 【請求項２】 一定濃度の電解質溶液を一定量電解して
   酸性電解水を生成し、該酸性電解水に塩基性物質あるい
   は酸性物質を添加して生成時より高い水素イオン濃度に
   調整することを特徴とする酸性電解水の製造方法。
3. 【請求項３】 一定濃度の電解質溶液を一定量電解して
   酸性電解水を生成し、該酸性電解水に無機酸の緩衝液を
   添加して生成時より高い水素イオン濃度に調整すること
   を特徴とする酸性電解水の製造方法。
4. 【請求項４】 ｐＨ値が３．５から５．５の水素イオン
   濃度に調整することを特徴とする請求項１，２，又は３
   記載の酸性電解水の製造方法。
5. 【請求項５】 前記塩基性物質は水酸化ナトリウムであ
   ることを特徴とする請求項２，又は４記載の酸性電解水
   の製造方法。
6. 【請求項６】 前記酸性溶液の添加により水素イオン濃
   度を再調整することを特徴とする請求項２，又は４記載
   の酸性電解水の製造方法。
7. 【請求項７】 前記無機酸の緩衝液は酢酸，酢酸の溶
   液，酢酸の塩基性塩，又は酢酸の塩基性塩の溶液である
   ことを特徴とする請求項３，又は４記載の酸性電解水の
   製造方法。
8. 【請求項８】 前記無機酸の緩衝液はリン酸，リン酸の
   溶液，リン酸の塩基性塩，又はリン酸の塩基性塩の溶液
   であることを特徴とする請求項３，又は４記載の酸性電
   解水の製造方法。
9. 【請求項９】 一定濃度の電解質溶液を一定量電解して
   生成される酸性電解水の生成時における水素イオン濃度
   より高い水素イオン濃度を備えたことを特徴とする酸性
   電解水。
10. 【請求項１０】 一定濃度の電解質溶液を一定量電解し
    て生成される酸性電解水に塩基性物質あるいは酸性物質
    を添加して調整した水素イオン濃度を備えたことを特徴
    とする酸性電解水。
11. 【請求項１１】 一定濃度の電解質溶液を一定量電解し
    て生成される酸性電解水に緩衝液を添加して調整された
    水素イオン濃度を備えたことを特徴とする酸性電解水。
12. 【請求項１２】 ｐＨ値が３．５から５．５の水素イオ
    ン濃度に調整したことを特徴とする請求項９，１０，又
    は１１記載の酸性電解水。
13. 【請求項１３】 前記塩基性物質は水酸化ナトリウムで
    あることを特徴とする請求項１０，又は１２記載の酸性
    電解水。
14. 【請求項１４】 前記無機酸の緩衝液は酢酸，酢酸の溶
    液，酢酸の塩基性塩，又は酢酸の塩基性塩の溶液である
    ことを特徴とする請求項１１，又は１２記載の酸性電解
    水。
15. 【請求項１５】 前記無機酸の緩衝液はリン酸，リン酸
    の溶液，リン酸の塩基性塩，又はリン酸の塩基性塩の溶
    液であることを特徴とする請求項１１，又は１２記載の
    酸性電解水。