KR100972897B1

KR100972897B1 - 환원수 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR100972897B1
Application number: KR1020057009950A
Authority: KR
Inventors: 와타루 무로타; 켄지 야마자키
Original assignee: 와타루 무로타; 카게야마 마사히코
Priority date: 2002-12-05
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2010-07-28
Also published as: EP1568661A4; AU2003241793A1; KR20050084102A; US20040118775A1; WO2004050563A1; CA2507903A1; EP1568661A1; JP2004230370A

Abstract

0℃ ~ 50℃ 로 냉각한 물에, -180℃ ~ 60℃ 로 냉각한 수소 가스를 0.5 기압 ~ 500 기압으로 가압하여 용해시키고, 그 후 상온 상압으로 되돌림으로써 본 발명의 환원수를 얻는다.

상기 환원수는 pH 가 9.0 이하로 중성에 가까우면서도 -175 mV 이하인 매우 낮은 산화 환원 전위를 가지고 있어서, 아무런 건강 문제를 일으키는 일이 없이 환원수로서 일상적으로 다량 섭취하거나 취사용으로 사용할 수 있다.

게다가, 소형 제조 장치로 경제적으로 제조할 수 있는, 중성에 가까우면서도 산화 환원 전위가 낮고 환원성이 강한 환원수를 얻을 수 있다.

[표 1]

시료 온도 산화 환원 전위 pH 참고예 1 수도물 +350 mV 7.2 참고예 2 알칼리 환원수 -343 mV 8.7 참고예 3 정수 20.0℃ +250 mV 7.5 실시예 1 환원수 ① 20.0℃ -588 mV 8.3 실시예 2 환원수 ② 4.0℃ -591 mV 8.1

Description

환원수 및 그 제조 방법 {REDUCING WATER AND ITS PRODUCING METHOD}

본 출원의 발명은 신규한 환원수 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 출원의 발명은 수소 함유 환원수 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 pH 가 중성 부근이면서 산화 환원 전위가 낮은 신규한 수소 함유 환원성 물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

종래부터 알칼리 이온수가 건강에 좋은 것, 활성 산소나 과산화지질이 원인이 되는 각종 질환 (예를 들면 뇌졸중, 심근경색, 동맥경화증, 암, 고지혈증, 당뇨병, 간염, 신장염, 궤양, 위점막 장해, 폐렴, 백내장, 망막 색소 변형증, 망막 박리, 교원병 (膠原病) 등의 자기면역 질환, 관절 류머티즘, 에이즈, 파킨슨병, 알츠하이머병, 아토피성 피부염이나 꽃가루 알레르기 등의 알레르기 질환, 기미, 주근깨, 주름, 고혈압, 전립선 비대, 천식, 여드름, 습진 등) 에 뛰어난 효과가 있는 것 (일본 특개 2001-145880 호 공보 참조), 더욱이 암 세포의 전이를 억제하는 효과도 있는 것 (일본 특개 2001-137852 호 공보, 특개 2002-254078 호 공보 참조) 등이 알려져 있고, 이 알칼리 이온수를 제조하기 위한 알칼리 이온수 생성기가 널리 보급되어 있다. 이들 공지의 알칼리 이온수는 양극 및 음극을 이용해 수도물, 식염수 내지는 NaOH 수용액을 전기분해하여, 양극 측에 산성의 물을, 음극 측에 알 카리성의 물을 형성시켜, 이 중 음극 측의 알칼리성 물을 이용하는 것이다. 이 음극 측의 알칼리성 물은 수산화물 이온 (OH^-) 을 많이 포함하며, 게다가 물의 전기분해에 의해서 발생하는 수소 가스가 용해하고 있기 때문에 환원성을 나타내며, 이 때문에 알카리 환원수라고도 칭해지는 것이다.

이 공지의 알칼리 이온수 제조 장치의 하나의 구체예를 도면을 이용해 설명한다. 도 1 은 일본 특개평 8-187492 호 공보에 나타내는 전기투석법을 이용한 해수 탈염수와 알칼리 이온수를 동시에 제조하는 장치를 나타낸다. 이 장치는 2 개의 대향 배치된 격막의 외측에 각각 설치된 한 쌍의 전극 간에 직류 전압을 인가하여 그 2 개의 격막 간에 해수를 흘리면, 해수 중의 나트륨 이온은 격막을 통과하여 부극 방향으로 이동하고, 마찬가지로 염소 이온은 다른 격막을 통과하여 정극 방향으로 이동하므로, 2 개의 격막 간을 통과한 해수 중의 염 농도가 저하되는 현상을 이용한 것으로서, 그 때 각 전극 간에 인가하는 전압을 물의 분해 전압 이상으로 하는 것에 의해 부극 측에서 알칼리성 환원 전위가 낮은 물을 얻도록 되어 있다.

즉, 이 장치 (10) 에서는 탈염을 위해 원수 (原水) 는 활성탄 필터 (11) 로 유기물을 제거시킨 후, 3 개의 유량 조절 밸브 (12), (12'), (12") 를 통과하여 양극실 (13), 탈이온수실 (14), 음극실 (15) 로 보내진다. 양극실 (13), 탈이온수실 (14), 음극실 (15) 은 다공성 격막 (17), (17') 에 의해 구분되어 있다. 다공성막 이외에, 양이온 교환 및 음이온 교환 양쪽 모두의 기능을 가지는 바이폴라 (bipolar) 이온 교환막도 사용할 수 있다. 양극실 (13), 음극실 (15) 에는 Pt 전 극 (16), (16') 이 각각 설치되어 있다. Pt 전극 (16), (16') 에 전압 가변 직류 전원 (18) 에 의해 일정 전압이 인가되면, 탈이온수실 (14) 안의 수중에 포함되는 음이온은 격막 (17) 을 통과하여 양극실 (13) 측으로 이동하고, 한편 양이온은 격막 (17') 을 통과하여 음극실 (5) 측으로 이동하기 때문에, 탈이온수실 (14) 에서는 용존 이온 농도가 낮은 탈이온수가 얻어진다.

그 때, 전극 (16), (16') 으로의 인가 전압을 물의 전기분해 전압 이상, 즉 2V 이상, 바람직하게는 4V 이상으로 설정한 경우, 양극실 (13) 내의 물은 전기분해 반응에 의해 O₂ 를 생성함으로써 산화 환원 전위가 상승하는 것과 동시에, 격막 (17) 을 통과하여 이동하기 시작한 Cl^-, SO₄ ^2- 이온 등의 존재에 의해 pH 는 산성이 된다. 한편, 음극실 (15) 내의 물은 전기분해 반응에 의한 수소 생성에 의해 산화 환원 전위가 저하하는 것과 동시에, 생성된 수산화물 이온 OH^- 및 격막 (17') 을 통과하여 이동하기 시작한 Na⁺, Ca²⁺, 암모니아 이온 등의 존재에 의해 pH 는 알칼리성이 된다.

이와 같이 제조된 알칼리 이온수는 산화 환원 전위가 낮아서 환원력을 나타내는 것과 함께 통상 pH 9 를 초과하는 알칼리성을 나타내고 있다. 그러나 산화 환원 전위가 낮고 높은 환원력을 가지는 물을 얻으려고 하면, 그 만큼 히드록실 이온 (OH^-) 의 농도가 높아져, 음용이 부적합하게 되는 pH 10 이상의 알칼리성 물이 되어 버린다. 또한, 알칼리 이온수는 건강에 좋다는 것이 알려져 있다고는 해도, 위액은 산성이기 때문에, pH 9 정도의 알칼리 이온수로도 다량 일상적으로 음용 내지는 취사용으로 사용하기에는 pH 값이 높기 때문에, 반대로 건강치 못하게 하는 요인이 되어 부적당하다는 문제점이 존재하고 있다.

따라서, pH 가 중성 근처이고 환원성이 큰, 즉 산화 환원 전위가 낮은 물의 제공이 요구되고 있지만, 종래의 알칼리 환원수 제조 장치에서는 음용에 적합한 pH 9 이하의 물로는 충분한 환원력이 얻어지지 않았다. 예를 들면, 일본 특개 2001-137852 호 공보의 실시예에 개시되어 있는 전해 환원수로는, NaOH 를 함유하는 수용액을 수소 가스를 발생하지 않게 전기분해함으로써 pH 10.7 에서 -729 mV 의 것이 얻어지지만, pH 9.6 ~ pH 9.9 에서는 -70 mV ~ - 211 mV 의 것 밖에 얻어지지 않고, 게다가 pH 9 이하의 전해 환원수의 산화 환원 전위는 어느 것에서도 나타나지 않는다.

덧붙여, 일본 특개 2002-254078 호 공보의 특허 청구의 범위에는 12 ~ 14℃ 에서 「7 ~ 12 의 pH」를 가지며 「-5 ~ -1000 mV 의 산화 환원 전위」를 가지는 전해 환원수의 발명이 기재되어 있지만, 이 특허 문헌 3 의 실시예에는 하기 특허 문헌 2 에 기재된 것과 마찬가지로 pH 9.6 ~ pH 9.9 에서 -70 mV 내지는 -211 mV 정도의 전해 환원수가 얻어지는 것이 나타나 있다고 해도, pH 9 이하의 전해 환원수의 구체적 데이타는 일절 기재되어 있지 않다.

또, 일본 특개 2000-153277 호 공보에는 종래의 전해 환원수 제조 장치로는 pH 9.5 이하에서는 충분한 환원력이 얻어지지 않는다는 것을 지적한 다음, 격막으로서 수산화물 이온 OH^- 를 선택적으로 투과시키는 격막과 특수한 촉매를 사용하여 전해조에 넣은 원수의 pH 와 같은 pH 를 가지는 전해 환원수를 얻는 발명이 개시되어 있지만, 실제로 얻어지는 전해 환원수의 pH 및 산화 환원 전위의 구체적 수치는 어느 것도 개시되어 있지 않다.

이상을 고려하면, 종래 적어도 전해법에 따른 환원수 제조 시에는 pH 9 이하에서 충분한 환원성을 가지는 산화 환원 전위가 낮은 물을 얻을 수 없었던 것은 분명하다. 이것은 전해 환원수의 제조는 통상 부극 측에서 수소 가스를 발생시켜 이 수소 가스에 의한 환원력의 향상, 즉 산화 환원 전위의 저하를 이용하는 것이지만, 수소 가스의 물에 대한 용해도는 0℃ 에서 2.1 ㎖/100 ㎖, 20℃ 에서 1.8 ㎖/100 ㎖, 100℃ 에서 1.6 ㎖/100 ㎖ (화학대사전 편집위원회편 「화학대사전 5」, 공립출판, 소화 56 년 10 월 15 일 축쇄판 제 26 쇄 발행, 제 48 페이지) 여서 매우 작고, 중성 부근에서는 물의 전기분해에 의해 발생한 수소 가스가 곧 거품이 되어 수중으로부터 없어져 버리는 것에 기인한다.

따라서 발명자들은 전해 환원법 이외의 방법으로 pH 가 중성에 가깝고, 통상의 수도물과 같이 다량으로 음용 내지는 취사용으로 사용할 수 있는 환원성 물을 얻을 수 있도록 여러 가지 실험을 거듭한 결과, 상온 내지 냉각한 원수에 가압하에서 상온 내지 냉각한 수소 가스를 평형 상태가 될 때까지 용해시켜, 이 상태에서 가압 압력을 없애 상온 상압으로 되돌리면, 물에 용해하고 있던 수소 가스의 일부분이 기화한다고는 해도 통상 용해도의 수배 내지 수백배에 가까운 수소 가스가 용해하고 있는 것과, 이 용해한 수소 가스는 거의 기화하는 일 없이 안정하게 용해하고 있기 때문에, 중성에 가까운 물이라도 매우 낮은 산화 환원 전위를 가지는 것을 발견하여, 본원 발명을 완성하기에 이르렀던 것이다.

즉, 본 발명은 pH 가 중성에 가까우면서도 충분한 환원성을 가지는 물 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 이러한 목적은 이하의 구성에 의해 달성할 수 있다.

본 발명의 하나의 태양에 의하면, 상온 상압하에서 pH 가 9.0 이하 6.5 이상, 바람직하게는 pH 가 8.5 이하 6.5 이상이며, 산화 환원 전위가 -150 mV 이하 -900 mV 이상인 환원수가 제공된다. 이 환원수는 중성에 가까우면서도 전해 환원법에서는 얻을 수 없었던 충분히 낮은 -150 mV 이하의 산화 환원 전위를 가지고 있기 때문에, 어떠한 건강 문제를 일으키는 일이 없이 환원수로서 일상적으로 다량 섭취하거나 취사용으로 사용할 수 있게 된다. 즉, 현재의 수도수질 기준에 의하면 음용에 바람직한 pH 는 5.8 이상 8.6 이하라고 하고 있지만, 본 발명에서는 수도수질 기준을 만족시키면서도 충분히 산화 환원 전위가 낮은 환원수를 제공할 수 있게 된다.

또, 본 발명의 다른 태양에 의하면, 0℃ ~ 50℃ 의 원수에 -180℃ ~ 60℃ 의 수소 가스를 0.5 기압 ~ 500 기압으로 가압하여 용해시키고, 상온·상압으로 되돌림으로써 얻어지는 환원수 및 그 제조 방법이 제공된다. 이러한 태양에 의하면, 전해 환원법을 사용하지 않아도 알칼리 영역으로부터 중성 영역에 걸쳐서 충분히 산화 환원 전위가 낮은 환원수를 제공할 수 있다.

이러한 태양에 있어서는, 상기 원수로서 수도물, 정화 수도물, 알칼리 이온수, 미네랄 함유수, 샘물, 해수 탈염수로부터 선택된 적어도 하나를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 원수를 사용하면, 그 원수의 성질에 따라 중성 환원수, 알칼리성 환원수, 미네랄 성분 함유 환원수 등을 적절히 제공하는 것이 가능해진다.

또, 이러한 태양에 있어서는, pH 가 9.0 이하 6.5 이상, 바람직하게는 pH 가 8.5 이하 6.5 이상의 산화 환원 전위가 -150 mV 이하 -900 mV 이상인 환원수를 제공하는 것이 가능해진다.

덧붙여, 본 발명의 환원수의 제조 시에 원수의 온도 하한을 0℃ 로 한 것은, 수소 가스를 다량 용해시키기 위해서는 용해도의 관점으로부터 온도가 낮은 것이 좋지만, 0℃ 미만이 되면 원수가 동결해 버리므로 취급이 불편해지기 때문이다. 원수의 온도 상한을 50℃ 로 한 것은, 통상 태양광이 비치는 장소에 방치되어 있던 원수의 온도가 50℃ 정도가 되는 것은 자주 있는 일이며, 이 정도 온도의 원수를 사용하더라도 수소 가스의 용해도는 그다지 저하하지 않는 점, 및 공급되는 수소 가스의 온도가 낮은 것을 사용하면 자연스럽게 냉각되기 때문에 그대로 사용하더라도 문제가 없기 때문이다.

또, 수소 가스의 온도 상한을 60℃ 로 한 것은, 수소 가스는 통상 수소 가스 봄베 내에 넣어져 공급되지만, 실외에 방치되어 있던 수소 가스 봄베의 온도가 60℃ 정도가 되는 것은 자주 있는 일이며, 이 정도 온도의 수소 가스로도 충분히 원수에 용해시킬 수 있지만 너무 온도가 높은 것으로는 수온의 상승으로 이어져 용해도가 감소하므로 바람직하지 않기 때문이다. 수소 가스의 온도 하한을 -180℃ 로 한 것은, 수소 가스는 -253℃ 이하로 냉각된 액화 수소의 형태로 공급되는 경우도 있지만, 이 액화 수소를 기화시켜 원수에 용해시킬 때 원수의 온도, 수소 가스의 공급 압력 및 유량에도 의존하지만 실험적으로 원수가 응고하지 않게 용해시킬 수 있는 온도를 확인해 한정한 것이다. 그렇지만, 얻어지는 환원수는 최종적으로는 상온 상압으로 되돌려지는 것이기 때문에, 경제성 및 에너지 효율의 관점에서는 액화 수소가 갖는 저온을 다른 목적으로 이용하여, 원수에 용해시킬 때의 수소 온도는 0℃ 이상으로 된 편이 좋다.

덧붙여 원수에 수소 가스를 용해시킬 때의 압력은 0.5 기압 ~ 500 기압 (게이지압) 으로 한다. 압력이 높으면 높을수록 원수에 용해하는 수소 가스량은 많아지지만, 얻어지는 환원수는 최종적으로는 상온 상압으로 되돌려지는 것이기 때문에 너무 압력이 높아도 상온 상압으로 되돌렸을 때에 기화해버리는 수소량이 많아져서 경제적 및 에너지적으로는 낭비가 된다. 바람직하게는 0.5 ~ 10 기압, 더욱 바람직하게는 1 ~ 5 기압이 사용된다.

이 때, 물에 대한 수소 가스의 용해 비율은 수소 가스를 용해시켰을 때의 온도 및 압력에 의해 변화하지만, 상온 상압으로 되돌렸을 때에 약 0.001 ~ 0.1 wt% 정도가 안정하게 용해하고 있다. 상온 상압하에 있어서의 수소 가스의 물에 대한 용해도는, 이미 상술한 것처럼 약 2 ㎖/100 ㎖ (약 1.8 × 10^-4 wt%) 이기 때문에, 본 발명에서 얻어지는 환원수 중의 수소 가스량은 단순히 상온 상압하에서 수소 가스를 용해시킨 경우와 비교하면 약 5 ~ 500 배의 수소 가스가 용해하고 있는 것으로 된다.

이와 같이 종래 생각되고 있는 것보다도 다량의 수소 가스가 안정적으로 수중에 용해하고 있는 것의 이유는, 수소 가스의 일부분은 과포화 상태로 용해하고 있다고 생각할 수 있지만, 그것만으로는 용해 수소 가스량이 너무 많기 때문에 설명할 수 없다. 본 발명에서 얻어지는 환원수의 pH 가 원수의 pH 와는 다른 것으로부터, 어떠한 반응이 발생하고 있는 지가 예측된다. 상세한 이유는 향후의 연구에 기대할 필요가 있지만, 본 발명자들은 이하와 같은 현상이 생기고 있는 것이라고 추정했다.

즉, 상온 상압 하에서 물에 수소 가스를 용해시켜도 통상은 아무런 반응도 생기지 않는다. 그렇지만 가압하에서 수소 가스를 원수에 용해시키면 물의 산소 원자와 수소 가스의 수소 원자가 가까워져, 하기 구조식 및 화학 반응식에 나타낸 것처럼 양자 간에 수소결합이 생기고, 그 때문에 가압하에서는 수소 가스는 종래 예측되는 것보다 다량 용해한다. 이처럼 일단 생성된 수소결합은 상온 상압으로 되돌려도 약간은 안정한 상태로 남아 있기 때문에, 상온 상압하에서도 종래예보다도 수배 내지 수백배의 수소 가스가 안정적으로 용해하고 있는 것이라고 추정된다.

구조식

화학반응식

H₂O + mH₂ → H_nO

(단, m ≥ 1/2, n ≥ 3)

덧붙여 도 1 은, 일본 특개평 8-187492 호 공보에 개시되어 있는 종래예의 전기투석법을 이용한 해수 탈염수와 알칼리 이온수를 동시에 제조하는 장치를 나타내는 도이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명의 환원수의 제조에 있어서는 주지의 기액 접촉 장치를 사용할 수 있고, 배치식이어도 연속 유통식이어도 적절히 사용할 수 있다. 저온 고압으로 수소 가스 등을 흡수시킨 물을 상온 상압에 되돌렸을 때에 기화한 수소 가스는 당연히 회수하여 재이용하는 것이 가능하다. 이하, 본 발명의 구체예를 실시예에 의해 상세하게 설명한다.

(실시예 1 및 2)

우선, 원수로서 수도물 (이시카와현 노노이치마치의 수도물 : 참고예 1), 알칼리 환원수 (상기 수도물을 시판 정수기에 통과시켜 전해법으로 생성한 것 : 참고예 2), 정수 (淨水) (상기 수도물을 활성탄 필터를 통과시킴으로써 탈염소 처리를 실시한 것 : 참고예 3) 의 각각에 대하여 pH 및 산화 환원 전위를 측정했다. 그 결과를 표 1 에 정리해 나타냈다.

그 다음에 실시예 1 로서, 상기 참고예 2 에서 얻어진 20.0℃ 의 알칼리 환원수 2ℓ 에 상온의 수소 가스를 입구 압력 3 기압, 출구 압력 0.5 기압이 되도록 조절하고, 수소 가스 유량을 200 ㎖/분의 비율로 25 분간 버블링해 합계 5ℓ 를 흘렸다. 그 후 얻어진 환원수를 20℃ 상압하로 유지해, 산화 환원 전위 및 pH 를 측정했다. 그 결과를 다른 측정치와 함께 정리해 표 1 에 나타냈다.

또한, 실시예 2 로서는, 상기 참고예 2 에서 얻어진 알칼리 환원수 2ℓ 를 4℃ 로 냉각해, 상온의 수소 가스 유량을 250 ㎖/분의 비율로 20 분간 버블링하여 5ℓ 를 흘린 것 이외에는 모두 실시예 1 과 동일하게 환원수를 제조함과 동시에 산화 환원 전위 및 pH 의 측정을 실시했다. 그 결과를 다른 결과와 함께 표 1 에 정리해 나타냈다.

	시료	온도	산화 환원 전위	pH
참고예 1	수도물	15℃	+350 mV	7.2
참고예 2	알칼리 환원수	5℃	-23 mV	9.5
참고예 3	정수	4℃	+150 mV	7.1
실시예 1	환원수 ①	20℃	-588 mV	8.3
실시예 2	환원수 ②	4℃	-591 mV	8.1

이 표 1 의 결과로부터, 본 발명의 환원수의 pH 는 8.1 ~ 8.3 으로 중성 영역에 가까움에도 불구하고 산화 환원 전위가 -588 ~ -591 mV 로 매우 낮은 환원수가 얻어지는 것을 알 수 있다.

(실시예 3)

참고예 2 에 나타낸 정수기에 의해 작성한 알칼리 환원수 2ℓ 를 50℃ 로 냉각했다. 이 알칼리 환원수의 산화 환원 전위는 -23 mV, pH 는 9.5 였다. 이 알칼리 환원수를 밀폐 용기내에 넣고, 배치식으로 수소 가스를 5 기압의 조건하에서 흡수시켰다. 그 후 밀폐 용기내의 수소 가스를 방출시킨 후, 얻어진 환원수를 4 등분해, 그 중의 1 개를 유리병 안에 밀폐하고 (시료 No. 1), 다른 3 개를 각각 알루미늄제 용기안에 밀폐했다 (시료 No. 2 ~ 4). 각각의 시료를 실온하에 방치해, 경과시간과 산화 환원 전위 및 pH 의 관계를 측정했다. 그 결과를 정리해 표 2 에 나타낸다.

경과 시간	온도	시료
		No. 1		No. 2		No. 3		No. 4
		전위	pH	전위	pH	전위	pH	전위	pH
0 시간	14℃	-263 mV	8.1	-246 mV	8.1	-266 mV	8.1	-280 mV	8.1
24 시간	22℃	-375 mV	8.0	-277 mV	8.0	-275 mV	7.9	-305 mV	8.0
48 시간	26℃	-581 mV	7.7	-552 mV	7.7	-598 mV	7.9	-280 mV	7.9
64 시간	25℃	-201 mV	8.0	-267 mV	7.9	-210 mV	7.8	-274 mV	7.7

이 표 2 의 결과에 의하면, 본 발명에 따라 얻어진 환원수는, pH 8.1 이하에서 산화 환원 전위가 -20.0 mV 이하인 환원수가 얻어지는 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명에 따라 얻어진 환원수를 밀폐 용기내에 보존하면, 서서히 산화 환원 전위의 값이 저하해 약 24 ~ 48 시간 후에 최소값을 얻은 후, 서서히 상승하는 경향이 나타났다. 특히 이러한 전위 변화가 생기는 이유에 대해서는 현재로서는 아직 해명되어 있지 않지만, 후반의 산화 환원 전위의 상승에 대해서는 용기 내로의 주위 공기의 진입 영향도 생각할 수 없는 것은 아니므로, 별도 실시예 5 에서 밀폐용기를 개방한 경우의 산화 환원 전위의 경시적 변화를 확인하도록 하였다.

(실시예 4)

참고예 3 에 나타낸 정수 2ℓ 를 4℃ 로 냉각했다. 이 정수의 산화 환원 전위는 +125 mV, pH 는 7.1 이었다. 이 정수를 밀폐 용기내에 넣고, 배치식으로 수소 가스를 5 기압의 조건하에서 흡수시켰다. 그 후, 밀폐 용기내의 수소 가스를 방출시킨 후, 얻어진 환원수를 2 등분해, 그 각각을 같은 크기의 유리병 안에 밀폐하고 (시료 No. 5 및 6) 각각의 시료를 실온 하에 방치해, 경과시간과 산화 환원 전위 및 pH 의 관계를 측정했다. 그 결과를 정리해 표 3 에 나타낸다.

경과 시간	온도	시료
		No. 1		No. 2
		전위	pH	전위	pH
0 시간	4℃	-288 mV	7.4	-282 mV	7.4
25 시간	22℃	-436 mV	7.0	-250 mV	7.0
49 시간	26℃	-284 mV	6.9	-245 mV	6.9
65 시간	25℃	-200 mV	6.9	-172 mV	6.9

이 표 3 의 결과에 의하면, 본 발명에 따라 얻어지는 환원수는, pH 7.4 ~ 6.9 에서 산화 환원 전위가 -172 mV 이하인 환원수가 얻어지는 것을 알 수 있다.

(실시예 5, 6)

상기 실시예 1 에서 얻어진 환원수 (실시예 5) 및 상기 실시예 2 에서 얻어진 환원수 (실시예 6) 를 각각 같은 크기의 페트병에 밀폐해, 시간의 경과에 의한 산화 환원 전위의 변화를 측정했다. 우선, 수소 첨가 직후부터 20 시간 경과까지는 페트병을 밀폐하고, 20 시간 경과 후에 페트병의 뚜껑을 제거하고, 주위 공기가 페트병 내에 들어가도록 했다. 측정 결과를 정리해 표 4 에 나타낸다. 덧붙여 표 5 에는 참고예로서 수도물 및 알칼리 환원수를 공기에 노출한 경우 산화 환원 전위의 변화를 나타냈다.

경과 시간		시료
경과 시간		실시예 5	실시예 6
0 시간	밀폐	-588 mV	-591 mV
20 시간	밀폐	-624 mV	-629 mV
9 시간	공기 중 개방	+69 mV	+73 mV
10 시간		+59 mV	+72 mV
22 시간		+132 mV	+145 mV
30 시간		+137 mV	+151 mV
46 시간		+165 mV	+177 mV
70 시간		+139 mV	+148 mV
94 시간		+146 mV	+157 mV
118 시간		+147 mV	+157 mV
166 시간		+152 mV	+156 mV

경과 시간		시료
경과 시간		수도물	알칼리 환원수
0 시간	공기 중 개방	+252 mV	-192 mV
12 시간		+172 mV	+144 mV
20 시간		+178 mV	+177 mV
36 시간		+182 mV	+198 mV
60 시간		+158 mV	+173 mV
84 시간		+161 mV	+175 mV
108 시간		+140 mV	+146 mV
156 시간		+153 mV	+153 mV

표 4 의 결과로부터, 본 발명에 의해 얻어지는 환원수의 산화 환원 전위는 공기에 노출되면 급속히 상승하여, 최종적으로는 +150 mV 대로 떨어지는 것으로 나타났다. 이 현상은 표 5 에 나타낸 것처럼, 수도물 및 알칼리 환원수 모두 장시간 공기에 노출되면 +150 mV 대로 떨어지는 것을 고려하면, 용해하고 있던 수소 가스가 기화해버리는 것보다도 공기중의 산소가 녹아들어감으로써 산화 환원 전위가 상승한 것이라고 생각된다.

이상과 같이, 몇 개의 실시예를 이용해 본원 발명의 구체예를 설명했지만, 본원 발명은 이것에 의해 한정되어야 할 것이 아니며, 특허 청구의 범위에 기재한 기술 사상을 변경하지 않는 한 여러 변경이 가능하다는 것은 당업자에 있어 자명할 것이다. 예를 들면, 본 발명의 환원수에 있어서는, pH 의 하한치는 약 6.5 정도까지의 범위에서 산화 환원 전위가 -150 mV 이하인 환원수를 얻을 수 있다. 또, 산화 환원 전위의 상한치는 pH 의 상승과 함께 커져, -900 mV 이상에도 도달할 수 있다.

이상 서술한 것처럼, 본 발명에 의하면 상온 상압하에서 pH 가 9.0 이하 6.5 이상으로 중성에 가깝고, 또한 산화 환원 전위가 -150 mV 이하로 매우 낮은 환원수가 얻어지므로, 아무런 건강 문제를 일으키는 일이 없이 환원수로서 일상적으로 다량 섭취하거나 취사용으로 사용할 수 있게 된다.

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이하의 (1) 및 (2) 의 공정으로 이루어지는 환원수의 제조 방법으로서,

상기 환원수는 상온 상압하에서 pH가 9.0 이하 6.0 이상이며, 산화 환원 전위가 -150mV 이하 -900mV 이상인 과포화상태의 수소 가스를 포함하는 환원수의 제조 방법:

(1) 탈기하지 않은 0℃ ~ 50℃ 의 원수에 -180℃ ~ 60℃ 의 수소 가스를 0.5 기압 ~ 500 기압으로 가압해 용해시키는 공정,

(2) 상기 (1) 의 공정으로 얻어지는 물을 상온·상압으로 되돌리는 공정.
제 7 항에 있어서,

상기 원수가 수도물, 정화 수도물, 알칼리 이온수, 미네랄 함유수, 샘물, 해수 탈염수로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 환원수의 제조 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 수소 가스를 배치식 또는 연속 유통식으로 공급하는 것을 특징으로 하는 환원수의 제조 방법.