JPH1099861A

JPH1099861A - 水電解方法

Info

Publication number: JPH1099861A
Application number: JP9224358A
Authority: JP
Inventors: Isao Sawamoto; 勲澤本; Kuniaki Yamada; 邦晃山田; Yoshinori Nishiki; 善則錦; Masashi Tanaka; 正志田中; Naoaki Sakurai; 直明桜井; Naoya Hayamizu; 直哉速水
Original assignee: Permelec Electrode Ltd; Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp; De Nora Permelec Ltd
Priority date: 1996-08-06
Filing date: 1997-08-06
Publication date: 1998-04-21

Abstract

(57)【要約】【目的】酸性水やアルカリ水の電解製造における電源
遮断時の逆電流に起因する電極物質の溶出による電極の
失活と前記酸性水等への電極物質の溶出を防止して、長
期間安定した運転により高純度の酸性水等を製造できる
水電解方法を提供する。【構成】固体電解質である陽イオン交換膜２により陽
極室及び陰極室に区画された電解槽１を使用して酸性水
やアルカリ水の電解製造を行なう際の電源遮断時に、常
に陽極７及び陰極８間に1.2 Ｖ以上の電圧及び／又は20
mA/dm²以上の電流を印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水電解により得られる
酸性水やアルカリ水中への不純物の混入を防止し高純度
の酸性水やアルカリ水を得るための水電解方法に関し、
より詳細には電源遮断時に生ずる逆電流に起因して電解
液中に溶出する可能性のある電極物質の混入を防止して
超高純度の酸性水及びアルカリ水を得るための水電解方
法に関する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】電子部品の製造や洗浄には、
従来から該用途のために特別に調製された硫酸、フッ
酸、過酸化水素、塩酸等が使用されてきた。これらは今
後も用途に応じて使用されるが、それぞれに応じた化学
プロセスで製造された製品を特別に精製して得られたも
のであり、製造過程の触媒等から混入してくる金属成分
の除去等を行なうために操作が煩雑で結果的に高価な製
品となっている。又精製操作を丁寧に行なっても電子デ
バイスの高度化に伴う許容不純物量の低下に対しては必
ずしも十分に対応できるものではなく、新たな代替手法
が要請されている。

【０００３】その代替手法の１つとしてオゾン水の使用
があり、特に電気分解により製造した高濃度オゾン水
は、電子デバイスの洗浄用等として極めて有効であるこ
とが知られている。しかしオゾン水単独の使用のみでは
不十分なことがあり、オゾン水の有しない他の機能例え
ば酸化作用及び還元作用を有しかつ金属成分を全く含有
しない処理液の必要性が高まっている。該処理液とし
て、いわゆる酸性水あるいは超酸性水があり、該酸性水
は通常ｐＨが３以下で酸化還元電位（ＯＲＰ）が1.2 Ｖ
以上であり、酸化力を有するため、有機物分解を行なっ
たり金属析出物を溶解して除去する等の効果を有し、電
子デバイスの洗浄用等として僅かではあるが使用されて
いる。この酸性水製造と同時に前記電解槽の陰極室では
ｐＨが10以上でＯＲＰが０Ｖ以下のアルカリ水が副生
し、該アルカリ水の洗浄等の用途への使用の検討も開始
されている。

【０００４】これらの改質された酸性水やアルカリ水
（洗浄水）の電解製造時には、隔膜であるイオン交換膜
により陽極室と陰極室に区画された２室型電解槽が使用
される。そしてこの電解槽を使用して電解を行なうため
には、電解液にイオン伝導性を与えるために適切な支持
電解質を添加する。多くの場合この支持電解質が製造さ
れる洗浄水に残ったり、あるいは電解槽本体の内壁構成
材料が電解液に溶解して、金属イオンやパーティクルが
発生して洗浄水を汚染し、該洗浄水を半導体や液晶等の
電子機器の洗浄に使用すると、前記洗浄水中の金属イオ
ン等が不純物として半導体表面に付着して絶縁不良を招
くといった不都合が生じる。従って前記洗浄水の純度を
更に向上させるために洗浄支持電解質を使用せず、超純
水を電解質として使用することが試みられている。この
ような電解により生成する洗浄水の純度は半導体洗浄用
としても満足できる高レベルにある。

【０００５】これらの電解操作では、セレンやシリコン
等の整流素子を使用する直流電源により前記水電解槽に
給電している。そしてこの電解操作では24時間洗浄水の
製造を継続する訳ではなく、通常は１日に数時間通電す
るのみであり、電源が遮断されていることも多い。この
直流電源では、この電源の停止時や停電時等電源が遮断
された状態では起電力を有せず、しかも電解槽内に液体
が存在する状況下では、電源側の陽極と陰極が水電解槽
を通して電気的に接続されているため、電解槽側が電池
となって電解槽に逆電流が流れて電極に被覆された電極
物質が溶出して電極が失活するだけでなく、溶出した電
極物質が生成する酸性水やアルカリ水に混入してその純
度を低下させるという悪影響が生じている。

【０００６】水電解により陽極室で酸素混合のオゾンガ
スを生成することを目的とする電解オゾンガス発生用の
水電解槽では、電流遮断時における陽極物質の失活、つ
まり電流遮断時に発生する逆電流により前記陽極物質が
還元されて、再度電源から給電しても以前と同様のオゾ
ンガス発生が行なえなくなることを防止するために、電
源遮断時にも常に陽極室側に給電できるような直流電源
回路を使用することが一般的である。電源遮断時の前記
逆電流の発生を防止するためには前記直流電源回路を使
用する以外に、前記直流電源と水電解槽の間に電源遮断
時に開放になるいわゆる直流遮断器を接続することが可
能である。しかし給電量が多いと電流遮断時の接点の劣
化があること、及び遮断器の内部インピーダンスの割合
だけは逆電流が流れるため、電源遮断時の電極の劣化と
それに伴う電解液の汚染は避けられない。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、前述の従来技術の問題点、つ
まり電解により生ずる酸性水やアルカリ水中に、電解槽
内に液体が存在する状況下での電源遮断時の逆電流に起
因する電極物質が混入して前記酸性水等が汚染すること
及び電極自身の失活が生じて長期間安定した電解操作を
継続できないという問題点を解決し、電源遮断時に逆電
流が殆ど発生することのない水電解方法を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】本発明に係わる水電解
方法は、固体電解質により陽極室及び陰極室に、又は陽
極室、中間室及び陰極室に区画された水電解用電解槽に
原料水を供給して電解し、陽極室において酸性水を、陰
極室でアルカリ水をそれぞれ製造する水電解方法におい
て、電解槽内に液体が存在するときは電源遮断時におい
ても陽極及び陰極間に1.2 Ｖ以上の電圧及び／又は20mA
/dm²以上の電流を加えることを特徴とする水電解方法で
ある。

【０００９】以下本発明を詳細に説明する。本発明の水
電解方法の特徴は、電解槽内に液体が存在する状況下で
電源を遮断すると逆電流が生ずるため、電源遮断時に、
電解槽の陽極及び陰極間に正方向の電圧及び／又は電流
を加え、逆電流の発生を防止し、電極物質の溶出による
電解液等の汚染と、電極の失活を抑制し、長期間に亘っ
て安定した電解操作を行なう点にある。水電解用電解槽
では電解することにより陽極室には酸素ガスが発生しか
つ酸化還元電位の高い酸性水が生成し、一方陰極室では
水素ガスが発生しかつ酸化還元電位の低いアルカリ水が
生成する。電解継続中は両極間に酸素ガス及び水素ガス
発生に伴う電位が印加されており両極間の電圧はガス発
生電位差以上であるため逆電流が発生することがない。
しかしながら電源を遮断すると陽極及び陰極間には各々
陽極室及び陰極室の環境に合った電位が掛かり、陽極液
及び陰極液を速やかに取り出して同一環境にしても電解
停止直後は前記環境の相違による電位差が生じ、陰極側
から陽極側に逆電流が流れる。

【００１０】本発明者らによる測定では電解停止の瞬間
の逆電流量は50mA/dm²以上であり、これにより陽極物質
及び陽極室の集電体が還元され、又陰極物質及び陰極室
の集電体が酸化されて金属の溶出及び／又は電極の失活
を招くことになる。このような現象を防止するために本
発明では上述した通り、電源遮断時に電解槽の陽極及び
陰極間に電圧及び／又は電流を加える。この電圧及び電
流は電解を生じさせるには不十分で、逆電流の発生を完
全に又はほぼ完全に防止できる範囲とする。この電圧値
を1.2 Ｖとすると検出限界付近の僅少量の電極物質の溶
出が観察されるが、得られる酸性水及びアルカリ水は半
導体洗浄用として支障なく使用できる。又前記電圧値を
1.5 Ｖとすると検出限界又はそれを越える範囲での電極
物質の溶出はなく、得られる酸性水等は超高純度の半導
体や液晶の洗浄水として使用できる。従って、電源遮断
時に印加する電圧は1.2 Ｖ以上とする。

【００１１】又電源遮断時の電流値を20mA/dm²とすると
検出限界付近の僅少量の電極物質の溶出が観察される
が、得られる酸性水及びアルカリ水は半導体洗浄用とし
て支障なく使用できる。又前記電流値を50mA/dm²とする
と検出限界又はそれを越える範囲での電極物質の溶出は
なく、得られる酸性水等は超高純度の半導体や液晶の洗
浄水として使用できる。従って、電源遮断時に加える電
流量は20mA/dm²以上とする。これらの電圧及び電流は電
解用の主電源とは別の電源を使用して印加する。必要と
する電気量が少ないため、この補助電源として前記主電
源より容量の小さい電源を使用し、これを陽極及び陰極
間に接続すれば良い。主電源の遮断と同時に補助電源に
よる給電を行なっても良いが、主電源遮断と補助電源の
接続の間のタイムラグにより逆電流が流れやすくなるた
め、主電源の遮断に先立って補助電源により所定の電圧
及び／又は電流を印加し、給電が安定した後に、主電源
を遮断することが望ましい。又停電等の緊急時には、充
電した補助電源が停電による主電源遮断とともに給電を
開始して、逆電流の発生及びその量を最小限に抑制すれ
ば良い。

【００１２】本発明では電解槽の隔膜としてパーフルオ
ロカーボン系陽イオン交換膜等を固体電解質として使用
し、この陽イオン交換膜で電解槽を陽極室と陰極室に区
画し、又はこの陽イオン交換膜で電解槽を、陽極室、中
間室及び陰極室に区画する。該陽イオン交換膜は従来の
中性隔膜と異なり、液透過性がほぼ零であるため陽極液
と陰極液、更に該陽極液、陰極液と中間室液が混合する
ことが殆どなく、従って生成した陽極液（酸性水）と陰
極液（アルカリ水）の一部混合に起因する効率低下を回
避でき、かつ高電流密度下での運転が可能になり、短時
間で所望量の洗浄水を得ることができる。前述の通り中
間室を設け、この中間室に純水を供給すると、陽極液及
び陰極液、更に発生ガスの混合が防止できる。この構造
では中間室内の中間液に液電導性がないため、前記中間
室にはイオン電導性の材料（例えばイオン交換樹脂）を
充填しておくことが必要である。詳細な理由は明らかで
ないが、前記陽イオン交換膜の使用により電極物質の消
耗が少なくなり、従って電極物質の混入による洗浄水の
汚染が回避できる。これは電解質（陽イオン交換膜）の
導電性が良いため、電流偏在がなくなり、部分的にせよ
電気抵抗が低下し、これにより温度上昇が抑制されるこ
と、及び膜に接触している部分が三次元的に機能するこ
とにより電極への負担が実質的に低減されることに起因
すると推測できる。

【００１３】次に電極室枠としてはフッ素樹脂を使用す
ることが望ましい。ここで電極室枠とは、陽イオン交換
膜、電極、集電体以外の電解槽構成部分を意味し、特に
これらのうち電解液に接触する箇所を示し、電解槽の内
壁板、底板等が含まれ、少なくとも電解操作の間に常に
電解液に接触している部分をフッ素樹脂で形成すること
が好ましい。両極室枠ともフッ素樹脂で形成することが
望ましいが、少なくとも酸性水製造を目的とする際には
陽極室枠を、又アルカリ水製造を目的とする際には陰極
室枠をフッ素樹脂で形成する。つまり酸性水／アルカリ
水のみを得ることを目的とする場合にはアルカリ水／酸
性水に室枠構成物質が溶出しても問題にならないからで
ある。フッ素樹脂は末端基がフッ素（Ｆ）で終わってお
りその耐食性は極めて高い。このフッ素樹脂は超純水や
塩酸に対する耐性が高いことに加え、超純水を電解する
際に発生するオゾン等のラジカルにも非常に高い耐性を
示し、室枠からのパーティクル及び金属の溶出を最小限
に抑え、得られる洗浄水を半導体等の電子機器の洗浄に
使用可能にする役割を有する。

【００１４】次に酸性水製造の場合に、陽極物質として
酸性水製造の際の溶出に対して耐性のある物質、具体的
には白金、ルテニウム、イリジウム、ロジウム、パラジ
ウム、オスミウム等の白金族金属又は酸化ルテニウムや
酸化イリジウム等の白金族金属酸化物を使用する。該金
属又は酸化物は電解による消耗が極めて小さく、従って
洗浄水への溶出が殆どなく、得られる洗浄水の汚染を零
又は殆ど零にできる。例えば他の電極物質である炭素の
陽極物質として使用すると、陽極反応により炭素が酸化
されて二酸化炭素が生成し陽極が脆弱化するという問題
点が生ずる。又この白金族金属又はその酸化物の使用に
より、得られる酸性水の物性をコントロールできる。例
えば白金を陽極物質とする電解の際に電解液中に塩素イ
オンが存在すると、該塩素イオンを次亜塩素酸イオンま
で酸化し、酸化還元電位を更に高めることができ、更に
生成する水素イオンによりｐＨを十分低くすることがで
きる。いずれの場合にも陽極反応は酸素発生反応となる
が、前述の炭素電極の場合のような電極の消耗は生じな
い。

【００１５】陰極物質の選択は酸性水中への陰極物質の
混入には影響しないが、電解電圧の低減には影響がある
ため、前記陰極物質の選択は酸性水製造の場合にも考慮
する必要がある。本発明では、陰極として開口が100 ミ
クロン以下の白金及び／又はカーボンのシート状電極を
使用することが好ましい。白金及び／又はカーボンを陰
極として使用することにより電極が安定になり、陰極物
質の溶出を最大限に抑制する。更に100 ミクロン以下好
ましくは４〜50ミクロンの開口を有する電極シートは均
一に陽イオン交換膜と接触して部分的な電流集中を抑え
ているため、電解電圧が低く維持され、更に陰極で発生
する水素ガスが陰極全面で平均的に発生すること、及び
ガス抜きがスムーズに行なえるため、陰極で発生する水
素ガスの陽極室への移動割合を抑制し、これにより陽極
の酸化還元電位の低下を抑制して高く維持することを可
能にする。

【００１６】アルカリ水製造の場合には、陰極物質とし
て白金又は酸化ルテニウムを使用できる。これらの物質
を陰極として使用すると電解による消耗が極めて小さ
く、又過電圧も低いため電解電圧を下げるためにも有効
である。例えば前記白金又は酸化ルテニウムの代わり
に、ステンレス、ニッケル、チタン等の金属を陰極とし
て使用すると、過電圧が大きく電解電圧を上昇させて電
力コストが高くなり、更に電解による消耗がかなりあ
り、生成する洗浄水中に溶出した金属イオンが混入し、
該洗浄水を半導体や液晶の洗浄に使用すると前記金属イ
オンによる絶縁不良を来たす恐れが高くなる。更にアル
カリ水製造では、陰極集電体としてジルコニウムを使用
することが好ましい。これも同様にジルコニウム以外の
ステンレスやニッケルでは溶出が大きく、電子機器の洗
浄には不向きだからである。

【００１７】酸性水製造の目的では、上述した電解槽の
陽極室に純水及び／又は塩酸等を供給し、陽極及び陰極
間に通電する。純水のみを供給すると前記陽イオン交換
膜が電解質として機能し水電解による酸素発生（オゾン
を含むことがある）が生じ、該酸素が陽極液中に溶解し
て酸性水が生成する。又塩酸を陽極室に供給すると、塩
素イオンが塩素ガスに更に次亜塩素イオンに電解酸化さ
れて、低ｐＨで酸化力の強い酸性水が生ずる。なおこの
ようにして製造された酸性水中には僅少量のカチオンが
混入している場合があり、本発明方法では得られた酸性
水を電解槽外に設置したカチオン樹脂充填塔に導きかつ
該充填塔を通してカチオン性の不純物除去を行ない、更
に純度の高い酸性水を得ることができる。

【００１８】一方アルカリ水製造の目的では、上述した
電解槽の陰極室に純水及び／又は水酸化アンモニウム等
を供給し、陽極及び陰極間に通電する。純水のみを供給
すると前記陽イオン交換膜が電解質として機能し水電解
による水酸イオンが発生し、アルカリ水が生成する。又
水酸化アンモニウムを陰極室に供給すると、水酸イオン
が濃度が高くなり、更に強いアルカリ水が生成する。な
おこのようにして製造されたアルカリ水中には僅少量の
アニオンが混入している場合があり、本発明方法では得
られたアルカリ水を電解槽外に設置したアニオン樹脂充
填塔に導きかつ該充填塔を通してアニオン性の不純物除
去を行ない、更に純度の高いアルカリ水を得ることがで
きる。

【００１９】図１は本発明方法で使用可能な２室型電解
槽を例示する概略縦断面図である。電解槽本体１は、パ
ーフルオロカーボン系陽イオン交換膜２の周囲を挟持す
る額縁状の陽極室ガスケット３及び陰極室ガスケット
４、及び各ガスケット３、４の前記陽イオン交換膜２と
は反対面に設置された電解液流通機能を有する陽極室壁
板５及び陰極室壁板６により構成されている。前記陽イ
オン交換膜２の陽極面には、白金族金属又はそれらの酸
化物の粉末から成る多孔性陽極７が密着状態で設けら
れ、前記陽イオン交換膜２の陰極面には、白金やカーボ
ンから成る多孔体シート状陰極８が密着状態で設けられ
ている。前記陽極７及び陰極８には、それぞれ陽極集電
体９及び陰極集電体10が接続され、該集電体を通して通
電が行なわれる。

【００２０】前記陽極室壁板５の内部には陽極液流通路
11が形成され、陽極液入口12から供給される塩酸等を溶
解した陽極液又は超純水が陽極室開口部13から陽極室に
進入して陽極７と接触して次亜塩素酸等の酸化力の強い
高酸化還元電位の化合物に酸化され、あるいは酸素ガス
を発生して酸性水となり陽極液出口14から取り出され
る。一方前記陰極室壁板６の内部には陰極液流通路15が
形成され、陰極液入口16から必要に応じて供給される超
純水が陰極室開口部17から陰極室に進入しイオンを含む
陽極からの移行水とともに陰極８と接触して還元され、
アルカリ水として陰極液出口18から取り出される。

【００２１】前記陽極集電体９及び陰極集電体10間には
高容量の主電源19が接続され、スイッチ20の開閉操作に
より該主電源19の遮断及び該主電源19からの給電を行な
うようにしている。又同様に両集電体９、10間には前記
主電源とは別に補助電源21が接続され、スイッチ22の開
閉操作により補助電源21の遮断及び該補助電源21からの
給電を行なうようにしている。図示した電解槽を使用す
る洗浄水製造では、通常の電解操作の間は主電源19をオ
ンにしかつ補助電源21をオフにして両極間に通常の電解
操作に必要な電圧及び電源を供給する。一方電解を停止
する場合には、主電源19をオンにした状態で補助電源21
をオンにし該補助電源21による給電が安定した後に、主
電源19をオフにする。この状態でも補助電源21により逆
電流を防止するために十分な電圧及び／又は電流が加わ
るため、電極物質の溶出がなく、洗浄水の汚染及び電極
の失活が防止できる。又停電等の緊急時に対処するため
には、補助電源を停電の有無にかかわらず給電が可能な
充電状態に保持し、主電源19に遮断後、直ちに補助電源
21による給電を開始して逆電流の発生及びその量を最小
限に抑制すれば良い。

【００２２】図２は本発明方法で使用可能な３室型電解
槽を例示する概略縦断面図であり、該３室型電解槽は前
記２室型電解槽の改良であるため、同一部材には同一符
号を付して説明を省略する。電解槽本体１′は、２枚の
パーフルオロカーボン系陽イオン交換膜２により陽極室
23−中間室24−陰極室25に区画されている。この中間室
24は下部に中間液入口26を又上部に中間液出口27を有す
る額縁状フレームにより構成され、該中間室24内には両
陽イオン交換膜２を電気的に接続するために多数の電導
性の粒状イオン交換樹脂28が充填されている。

【００２３】陽極液供給及び取り出し、及び陰極液供給
及び取り出しを図１の電解槽と同様に行ない、更に純水
を中間室24に供給しながら水電解を行なうと、酸性水と
アルカリ水がそれぞれ陽極液出口14及び陰極液出口18か
ら取り出される。この際に陽極室23と陰極室25の間に中
間室24が存在するため、仮に陽極液又は陰極液あるいは
陽極生成ガス又は陰極生成ガスが各陽イオン交換膜２を
透過しても、陰極室又は陽極室に流れ込むことがなく、
生成する前記酸性水やアルカリ水が汚染されることがな
い。

【００２４】

【実施例】次に本発明に係わる水電解方法の実施例を記
載するが、該実施例は本発明を限定するものではない。

【００２５】

【実施例１】パーフルオロカーボンスルホン酸型陽イオ
ン交換膜ナフィオン117 （デュポン社製）の陽極面側
に、白金を被覆した気液透過性のチタン製の多孔性陽
極、及び白金製陽極集電体を、陰極面側に開口が約100
ミクロンの白金メッシュ電極及びジルコニウム製陰極集
電体を設置して２室型水電解槽を構成した。両集電体間
に主電源及び補助電源を接続し、陽極室及び陰極室にそ
れぞれ500 ミリリットル／分の割合で超純水を供給しな
がら主電源から約30A/dm²の電流を流しながら温度25℃
で電解を行なったところ、酸化還元電位が1150mVでｐＨ
が6.5 である酸性水が、又酸化還元電位が−400 mVでｐ
Ｈが7.5 であるアルカリ水が得られた。１日に10回、運
転及び停止を繰り返し、停止時には補助電源から電圧1.
5 Ｖ及び電流50mA/dm²が印加されるようにした。100 日
経過後に電解開始後30分で陽極液の酸化還元電位の測定
及び該陽極液中の白金検出を行なったところ、酸化還元
電位は1200mV、白金濃度は５ng／リットル未満（検出限
界未満）であった。

【００２６】

【比較例１】補助電源を使用せず、通電停止時に電圧及
び／又は電流を印加しなかったこと以外は、実施例１と
同一条件で電解を行なった。同様の条件で100 日経過後
に電解開始後30分で陽極液の酸化還元電位の測定及び該
陽極液中の白金検出を行なったところ、酸化還元電位は
500 mV、白金濃度は300 ng／リットルであり、白金溶出
が進行していることが判った。

【００２７】

【実施例２】補助電源による電圧及び電流の印加量をそ
れぞれ1.2 Ｖ及び20mA/dm²としたこと以外は実施例１と
同一条件で電解を行なった。同様の条件で100 日経過後
に電解開始後30分で陽極液の酸化還元電位の測定及び該
陽極液中の白金検出を行なったところ、酸化還元電位は
800 mV、白金濃度は40ng／リットルであった。

【００２８】

【比較例２】補助電源による電圧及び電流の印加量をそ
れぞれ1.0 Ｖ及び10mA/dm²としたこと以外は実施例１と
同一条件で電解を行なった。同様の条件で100 日経過後
に電解開始後30分で陽極液の酸化還元電位の測定及び該
陽極液中の白金検出を行なったところ、酸化還元電位は
700 mV、白金濃度は60ng／リットルであり僅かな白金溶
出が進行していた。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、固体電解質により陽極室及び
陰極室に、又は陽極室、中間室及び陰極室に区画された
水電解用電解槽に原料水を供給して電解し、陽極室にお
いて酸性水を、陰極室でアルカリ水をそれぞれ製造する
水電解方法において、電解槽内に液体が存在する状況下
では、電源遮断時においても陽極及び陰極間に1.2 Ｖ以
上の電圧及び／又は20mA/dm²以上の電流を印加すること
を特徴とする水電解方法である。本発明を酸性水やアル
カリ水等の水の電解製造に使用すると、電解操作の停止
時や停電時等の逆電流が発生しやすい状況における該逆
電流の発生を効果的に防止できる。前記電圧値及び電流
値は、電源遮断時の陽極電位及び陰極電位の差に起因し
て発生する可能性のある両極間の電位を完全に又はほぼ
完全に打ち消すために十分な値であり、電源遮断時に陽
極及び陰極間に前記値の電圧及び／又は電流を印加する
ことにより逆電流の発生が防止され、従って電極物質の
溶出による電解液の汚染と電極の失活が抑制できる。本
発明で使用する電解槽は２室型電解槽でも３室型電解槽
でも良いが、３室型電解槽を使用すると、生成する陽極
液及び陰極液、更に該電解液と生成ガスとの混合が防止
され、更に高純度の酸性水やアルカリ水が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法で使用可能な２室法電解槽を例示す
る概略縦断面図。

【図２】本発明方法で使用可能な３室法電解槽を例示す
る概略縦断面図。

【符号の説明】

１、１′・・・電解槽本体２・・・陽イオン交換膜
３・・・陽極室ガスケット４・・・陰極室ガスケット
５・・・陽極室壁板６・・・陰極室壁板７・・・陽極８・・・陰極９・・・陽極集電体 10
・・・陰極集電体 11・・・陽極液流通路 12・・・陽
極液入口 13・・・陽極室開口部 14・・・陽極液出口
15・・・陰極液流通路 16・・・陰極液入口 17・・
・陰極室開口部 18・・・陰極液出口 19・・・主電源 20・・・スイッ
チ 21・・・補助電源 22・・・スイッチ 23・・・陽極室 24・・・中間室
25・・・陰極室 26・・・中間液入口 27・・・中間液
出口 28・・・イオン交換樹脂

フロントページの続き (72)発明者錦善則神奈川県藤沢市遠藤2023番地15 ペルメレック電極株式会社内 (72)発明者田中正志神奈川県藤沢市遠藤2023番地15 ペルメレック電極株式会社内 (72)発明者桜井直明神奈川県横浜市磯子区新磯子町33 株式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者速水直哉神奈川県横浜市磯子区新磯子町33 株式会社東芝生産技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固体電解質により陽極室及び陰極室に、
又は陽極室、中間室及び陰極室に区画された水電解用電
解槽に原料水を供給して電解し、陽極室において酸性水
を、陰極室でアルカリ水をそれぞれ製造する水電解方法
において、電解槽内に液体が存在するときは電源遮断時
においても陽極及び陰極間に1.2 Ｖ以上の電圧を印加す
ることを特徴とする水電解方法。
【請求項２】固体電解質により陽極室及び陰極室、又
は陽極室、中間室及び陰極室に区画された水電解用電解
槽に原料水を供給して電解し、陽極室において酸性水
を、陰極室でアルカリ水をそれぞれ製造する水電解方法
において、電解槽内に液体が存在するときは電源遮断時
においても陽極及び陰極間に20mA/dm²以上の電流を流す
ことを特徴とする水電解方法。