KR101292859B1 - 비파괴적 고농도 수소 용액의 제조 기구 - Google Patents

비파괴적 고농도 수소 용액의 제조 기구 Download PDF

Info

Publication number
KR101292859B1
KR101292859B1 KR1020127029840A KR20127029840A KR101292859B1 KR 101292859 B1 KR101292859 B1 KR 101292859B1 KR 1020127029840 A KR1020127029840 A KR 1020127029840A KR 20127029840 A KR20127029840 A KR 20127029840A KR 101292859 B1 KR101292859 B1 KR 101292859B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hydrogen
metal
exchange resin
water
raw water
Prior art date
Application number
KR1020127029840A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120138833A (ko
Inventor
후미타케 사토
도모키 세오
료우스케 구로카와
분페이 사토
Original Assignee
미즈 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2010245269A external-priority patent/JP4769903B1/ja
Application filed by 미즈 가부시키가이샤 filed Critical 미즈 가부시키가이샤
Publication of KR20120138833A publication Critical patent/KR20120138833A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101292859B1 publication Critical patent/KR101292859B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/344—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using non-catalytic solid particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/06—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents
    • C01B3/08—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents with metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/68—Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Non-Alcoholic Beverages (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

원수와 반응하여 수소를 발생하는 수소 발생제와, 상기 수소 발생제로부터 용출하는 금속 이온을 봉쇄하는 금속 이온 봉쇄제와, pH 조정제로 이루어지는 수소 발생계를 격리체에 수용하여 이루어지는 수소 용존액의 제조 기구.

Description

비파괴적 고농도 수소 용액의 제조 기구{APPARATUS FOR NONDESTRUCTIVELY PRODUCING HIGH-CONCENTRATION HYDROGEN SOLUTION}
본 발명은, 비파괴적 고농도 수소 용액의 제조 기구에 관한 것이다.
수소수를 제조하는 방법으로서, 가정용 전해 수소수 생성 장치를 이용하는 방법이나 수소 발생제로서의 금속 마그네슘의 금속편을 물과 접촉시키는 방법이 알려져 있다(일본국 특허공개 2007-167696).
일본국 특허공개 2007-167696
수소 발생제를 이용하여 수소 용액을 얻고자 하는 경우, 수소 발생제는, 원수(또는 원액, 이하 동일)에 수소 분자를 용존시킬 때에, 그 원수의 특성까지 변화시켜 버리는 일이 많다. 예를 들면, 수소 발생제가 금속 마그네슘인 경우, 수소 발생 시, 이하의 식(1), (2)에 따라, 원수에 마그네슘 이온을 용출시킴과 함께, 그 pH를 알칼리측으로 기울인다.
Figure 112012093633539-pct00001
그러나, 수소 발생 반응의 전후에서, 자연적 또는 인공적으로 이미 조성되어 있는 원수의 성분 구성을 바꾸어 버리는 것은 기본적으로 바람직한 것은 아니다. 성분의 변화는 차나 미네럴 워터 등 음료의 맛을 바꾸는 것으로 이어진다.
물론, 수소 발생 반응이 그다지 진행되어 있지 않은 시점에서 수소 용존액을 사용해 버리면, 마그네슘의 용출이나 액성의 알칼리성화는 최소한도로 그칠 수 있다. 그러나 그 경우, 낮은 용존수소 농도의 수소 용존액으로 만족하지 않을 수 없다.
따라서, 수소 발생 반응을 촉진시키면서도, 원수의 성분 구성은 가능한 한 바꾸지 않는(즉, 비파괴적인) 수소 용존액의 제조 기구가 요구되고 있다.
본 발명은, 금속 마그네슘 등 수소 발생제, 상기 수소 발생제에 유래하는 금속 이온을 봉쇄하기 위한 금속 이온 봉쇄제, 및 pH 조정제로 이루어지는 수소 발생계를 격리체에 수용하여 이루어지는 비파괴적 고농도 수소 용액의 제조 기구를 이용한다.
이러한 기구를 이용하여, 원수로 수소 발생 반응을 촉진함으로써, 마그네슘 이온(혹은, 수소 발생 시에 수소 발생제로부터 용출하는 양이온 등 부생성물)이 증가하지 않고, 또한, 원수의 pH도 바꾸지 않는, 고농도 또는 과포화 수소 용액을 얻을 수 있다. 이러한 기구를 이용하면, 가정, 직장, 거리, 매장 등 장소를 불문하고, 임의의 음료의 향미를 변화시키지 않고, 간단하게 고농도 수소 음료를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시의 형태에 관련된 제조 기구를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
본 발명에 있어서 원수란, 수소 발생제와 접촉함으로써 수소를 발생시키는 물 또는 수용액 등의 액체이며, 본 발명을 이용하여 수소를 용존하는 대상인 물 또는 수용액 등의 액체를 포함한다. 따라서, 원수는, 음료수, 차나 커피 등 음료를 포함한다. 원수와 수소 발생제를 접촉시킴으로써 얻어지는 수소 용액은, 흡입(분무), 음용, 주사 등을 통해 생체에 적용되지만 이것에 한정하는 것은 아니다. 수소 용액의 작용 성분은 수소이며, 그 작용은 주로 산화 스트레스의 억제이지만 이것에 한정하는 것은 아니다.
본 발명에 있어서 수소 발생제란, 원수와 접촉함으로써 수소를 발생시켜 수소 용액을 만드는 물질이다. 수소보다 이온화 경향이 높은 금속, 수소화 금속을 포함하는 수소화 화합물 등, 물과 접촉함으로써 수소를 발생시키는 물질은 수소 발생제에 포함된다. 물과의 반응성이 좋은 점을 고려하고, 금속 칼슘, 수소화 칼슘, 금속 마그네슘, 수소화 마그네슘 등은 적합하게 이용된다. 반응 생성물의 안전성 등을 고려하고, 금속 마그네슘, 금속 철, 금속 알루미늄, 금속 아연, 금속 니켈, 금속 코발트 등은 특히 적합하게 이용된다.
본 발명의 금속 이온 봉쇄제는, 수소 발생 반응에 따른 수소 용액의 금속 이온의 증감을 조정하는 제제 일반이며, 물에 전혀 혹은 거의 용해하지 않고, 격리체의 내부에 있어서 금속 이온을 흡착하는 성질을 갖는 불용성 또는 난용성의 물질, 및, 물에 용해함으로써 금속 이온을 포착함과 함께 생체에 있어서 안전한 물질을 생성하는 물질을 포함한다. 원수의 성분 구성을 바꾸지 않는다는 관점으로부터는, 양이온 교환 수지 등, 불용성 또는 난용성의 금속 이온 봉쇄제가 바람직하다. 그 중에서도, 금속 이온의 흡착과 함께 수소 이온(H＋)을 방출하는 물질, 예를 들면 술폰산기를 교환기로 하는 산성 양이온 교환 수지 또는 카르본산기를 교환기로 하는 산성 양이온 교환 수지를 포함하는, 수소 이온형 양이온 교환 수지는, pH 조정제로서의 기능도 겸하기 때문에, 더 바람직하다.
본 발명의 pH 조정제는, 수소 발생 반응에 따른 수소 용액 pH의 변동을 조정하는 제제 일반이며, 구연산, 아디프산, 사과산, 아세트산, 호박산, 글루콘산, 락트산, 인산, 염산, 황산 등 수소 이온(H＋)을 공급함으로써 수산화물 이온(OH-)을 억제(중화 또는 생성 방지)하는 성질을 갖는 물질, 및 가수분해를 받아 수산화물을 생성하는 물질을 포함한다. 원수의 성분 구성을 바꾸기 어렵다는 관점으로부터는, 알루미늄 이온을 포함하는 광석 등, 가수분해를 받아 수산화 금속을 생성하는 화합물은 바람직하다. 예를 들면, 황산암모늄알루미늄이나 황산칼륨알루미늄 등의 명반은, 가수분해를 받아 수산화알루미늄을 생성하는 한편, 생성된 난용성의 수산화물(수산화알루미늄)이, 마그네슘 이온이나 칼슘 이온에 대한 응집제로서 금속 이온을 봉쇄하고, 또한, 수소 발생 반응 후는 급속히 고화하고 금속 이온의 용출을 더 봉쇄하는, 금속 이온 봉쇄제로서도 작용하기 때문에, 더 바람직하다.
또, 아연이나 알루미늄 등, 수소 발생제가 염기에도 반응하는 양성(兩性) 금속인 경우는, 금속의 염기성 산화물(알칼리 규산염 등), 금속의 수산화물, 소성 광물(소성 제올라이트 등) 등, 물에 녹아 알칼리성을 나타내는 물질(산화(또는 수산화)마그네슘, 산화(또는 수산화) 스트론튬, 산화(또는 수산화) 바륨 등 알칼리 토류 금속의 산화(또는 수산화)물을 포함한다)도 pH 조정제로서 바람직하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 산화(또는 수산화) 마그네슘 등, 가수분해를 받아 수산화 금속을 생성하는 화합물은, 수소 발생 반응 후, 급속히 고화하고 금속 이온의 용출을 더 봉쇄하는 금속 이온 봉쇄제로서도 작용하기 때문에, 더 바람직하다.
상술한 바와 같이, 수소 이온형 양이온 교환 수지나 명반이나 산화(또는 수산화) 마그네슘은, 일제(一劑)로 금속 이온 봉쇄제로서의 기능과 pH 조정제로서의 기능을 겸한다. 격리체에 수납하는 제수(劑數)는 적을수록 여분의 성분의 용출을 걱정할 필요가 없기 때문에, 이것은 바람직한 것이다.
또, 수소 발생제의 경시 열화를 억제하기 위해서, 금속 이온 봉쇄제나 pH 조정제 등 수소 발생계에 포함되는 물질의 수화 수나 함수율은 적은 쪽이 바람직하다. 즉, 수화 수로 말하면, 3수화물 이하, 바람직하게는 2수화물 이하, 보다 바람직하게는 1수화물 이하, 특히 바람직하게는 무수화물이나 무수물인 것이 바람직하다. 함수율로 말하면, 함수율 40중량% 이하, 바람직하게는 30중량% 이하, 보다 바람직하게는 20중량% 이하, 특히 바람직하게는 15중량% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 격리체는, 수소 발생제, 금속 이온 봉쇄제, 및 pH 조정제 등 수소 발생계를 수용하는 용기이다. 격리체는 원수를 투과하는 한편, 수소 발생계에 포함되는 물질이나 수소 발생에 따른 그 잔사물은 투과하기 어렵게 되어 있는 것을 특징으로 한다. 격리체의 포어 사이즈는, 1000㎛ 이하, 바람직하게는 500㎛ 이하, 보다 바람직하게는 150㎛ 이하, 특히 바람직하게는 50㎛ 이하인 것이 바람직하다. 격리체는, 부직포에 의한 주머니 형상 용기나 플라스틱제의 다공 용기 등을 포함한다. 격리 효과를 더 기하기 위해서, 부직포에 의한 주머니 형상 용기 등으로 격리한 수소 발생계를, 더 경질인 다공 용기 등으로 네스팅 형상으로 격리하는 것은 바람직한 것이다.
또, 본 발명의 금속 마그네슘 등 수소 발생제의 평균 입경은, 격리체의 외부에 투과하지 않고, 또한, 미립자화에 의한 활성의 증대도 기할 수 있는 입경인 것이 바람직하다. 즉, 수소 발생제의 평균 입경은, 격리체의 포어 사이즈 이상(격리체가 네스팅으로 되어 있는 경우는 그들 중 가장 포어 사이즈가 작은 격리체의 포어 사이즈 이상, 이하 동일)이며, 또한, 평균 입경이 3000㎛ 이하, 바람직하게는, 격리체의 포어 사이즈 이상이며, 또한, 평균 입경이 1000㎛ 이하, 더 바람직하게는, 격리체의 포어 사이즈 이상이며, 또한, 평균 입경이 500㎛ 이하, 특히 바람직하게는, 격리체의 포어 사이즈 이상이며, 또한, 평균 입경이 250㎛ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 고농도 수소 용액이란, 용액의 용존수소 농도가 0.1ppm 이상, 바람직하게는 1.0ppm 이상인 수소 용액을 포함한다. 본 발명에 있어서 과포화 수소 용액이란, 상온 상압에 있어서의 용해도 이상의 용존수소 농도인 것을 포함하고, 1.6ppm 이상, 2.0ppm 이상, 3.0ppm 이상, 4.0ppm 이상, 5.0ppm 이상, 6.0ppm 이상, 7.0ppm 이상, 8.0ppm 이상, 9.0ppm 이상, 10.0ppm 이상의 고농도 수소 용액을 포함한다.
또한, 수소 용액의 용존수소 농도를 높이는 것을 목적으로, 본 발명의 수소 발생계를 격리체에 수용하여 이루어지는 비파괴적 고농도 수소 용액의 제조 기구를, 밀폐 용기에 수용함과 함께 상기 밀폐 용기를 적절히 진탕하는 것은 바람직한 것이다. 도 1에 본 예의 제조 기구를 나타낸다.
이 경우, 본 발명의 밀폐 용기란, 용기의 내용물을 대기에 닿게 하지 않도록 고안되어 있는 용기를 포함한다. 캡이 달린 패트병이나 알루미늄병 등 마개가 달린 용기는 밀폐 용기에 포함된다. 밀폐 용기는, 사람이 손에 들고 진탕하기 쉽도록, 휴대용의 형태와 용량을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 2L 이하, 바람직하게는 1L 이하, 특히 바람직하게는 0.5L 이하의 용량의 밀폐 용기가 바람직하지만 이것에 한정하는 것은 아니다.
밀폐 용기의 재질로서 바람직한 것은 수소 투과성이 낮은 용기이다. 수소 투과성이 낮을수록 발생한 수소를 용기계 외로 배출하는 일이 적다.
본 발명에 있어서 밀폐 용기의 수소 투과성은 다음과 같이 측정한다. 즉, 일본국 특허출원2009-221567에 기재되는 방법 등을 참고로, 안정적으로 거의 포화 농도(20℃·1기압에서 1.6ppm)를 유지하는 수소 용존수를 측정 대상이 되는 밀폐 용기 내용적의 20배의 체적으로 생성함과 함께, 정수(후지사와시 수도물을 활성탄 컬럼에 통과시켜 처리한 활성탄 처리수 등)를 만수 충전한 상기 밀폐 용기를 상기 수소 용존수에 5시간 침지한다.
그 후, 상기 정수의 용존수소 농도를 측정하고, 용존수소 농도가 1000ppb 이하, 바람직하게는 500ppb 이하, 보다 바람직하게는 100ppb 이하, 특히 바람직하게는 10ppb 이하인 밀폐 용기가 본 발명의 수소 투과성이 낮은 용기에 포함된다.
밀폐 용기는, 수소 발생에 의한 내압의 상승에 견딜 수 있는 내압 성능을 갖고 있는 것이 바람직하다. 절대 압력으로 0.11MPa, 바람직하게는 0.4MPa, 더 바람직하게는 0.5MPa, 특히 바람직하게는 0.8MPa의 내압에 견딜 수 있는 내압 용기인 것이 바람직하다. 탄산음료용 패트병 등은 적합하게 이용된다. 밀폐 용기는, 안전하게 마개를 열 수 있도록 캡을 여는 도중에 압력을 배출하는 기구(벤트 슬롯)를 구부(口部)에 구비하고 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 진탕이란, 밀폐 용기에 물리적 충격을 줌으로써 밀폐 용기 내의 용액과 기상의 수소를 접촉시키는 것이다. 본 발명의 진탕은, 손을 이용한 자연적 진탕 외 기계를 이용한 인공적 진탕이 포함된다. 진탕기, 교반기, 초음파 발생 장치 등에 의한 진탕은 이러한 인공적 진탕에 포함된다.
또한, 본 발명의 모범적인 자연적 진탕의 예는 다음과 같다. 즉, 평균 체격을 갖는 일본인 30대 남성이 밀폐 용기 중복수를 주로 사용하는 손에 유지하고, 손목만을 움직임으로써 캡이 손목 상공으로 반원의 호를 그리도록, 2왕복/초의 페이스로 120왕복 진탕한다.
또, 진탕 시간은, 소비자에 대한 부하나 편리성을 고려하여, 600초 이내, 바람직하게는 60초 이내, 보다 바람직하게는 30초 이내, 더 바람직하게는 10초 이내인 것이 바람직하다.
또, 진탕의 용이성을 고려하고, 원수를 충전한 후도, 밀폐 용기에는 용기 용량의 15% 이하, 바람직하게는 10% 이하, 특히 바람직하게는 5% 이하의 용량으로 헤드 스페이스가 설치되는 것이 바람직하다.
진탕에 의해, 진탕 후의 용액의 용존수소 농도는, 진탕 전의 용존수소 농도의 1.1배 이상으로 증강되는 것이 바람직하고, 바람직하게는 2배 이상, 보다 바람직하게는 3배 이상, 더 바람직하게는 순서대로 4배 이상, 5배 이상, 6배 이상, 7배 이상, 8배 이상, 9배 이상이며, 특히 바람직하게는 10배 이상으로 증강되는 것이다.
또, 진탕 전의 밀폐 용기의 내압이 대기압 이상인 상태에 있는 것은, 1.6ppm 이상의 과포화 수소 용액 등, 보다 고농도의 수소 용액을 얻기 위해서는 바람직한 것이다. 수소 분자의 수소 용액에 대한 용해도는, 발생하는 수소 분자가 밀폐 용기에 부하하는 내압의 상승에 따라 상승하고, 시간의 경과와 함께 이윽고, 상온·상압 하에 있어서의 용해도를 초과한다. 후술의 실시예 등에서, 수소 발생계를 갖는 밀폐 용기를 10분간 또는 15시간 등 적당한 시간 방치하는 이유는, 발생한 수소 가스에 의해 밀폐 용기를 내측으로 부터 가압하기 위해서이며, 또한, 밀폐 용기를 가압 하에서 적절히 진탕함으로써, 수소 분자의 수소 용액에 대한 용해를 더 촉진할 수 있기 때문이다.
그런데, 상술의 수소 이온형 양이온 교환 수지 등, 금속 이온 봉쇄능과 pH 조정능을 갖는 물질은, 금속 마그네슘 등, 수소보다 이온화 경향이 높은 금속이나 수소화 금속을 포함하는 수소 발생제와 조합됨으로써, 수소 발생, 금속 이온 봉쇄, pH 조정이라는 3개의 기능이 밀접하게 서로 연관되는, 효율적인 수소 발생계를 구성할 수가 있다. 이하, 금속 마그네슘과 수소 이온형 양이온 교환 수지로 구성되는 수소 발생계를 예로 설명한다.
통상, 금속 마그네슘이 원수와 접촉함으로써, 상술의 식(1)에 따라, 수소 분자와 수산화 마그네슘이 생성된다. 그 반응 기구로서는,
금속 마그네슘으로부터 전자가 방출되는,
Figure 112012093633539-pct00002
과,
금속 마그네슘에 유래하는 전자가, 수분자를 환원함으로써 수소 분자와 수산화물 이온을 생성하는,
Figure 112012093633539-pct00003
및, 금속 마그네슘에 유래하는 전자가, 수소 이온을 환원함으로써 수소 분자를 생성하는,
Figure 112012093633539-pct00004
라는 소반응이 고려된다.
여기서, 금속 마그네슘에 인접하여 수소 이온형 양이온 교환 수지가 존재하는 경우, 식(3)에 따라 방출된 마그네슘 이온이, 수소 이온형 양이온 교환 수지에 흡착됨과 함께, 수소 이온형 양이온 교환 수지로부터 수소 이온이 방출된다. 따라서, 식(3)에 따라 방출된 전자는, 수분자를 환원하는 것보다 우선적으로, 이러한 근방에 있는 수소 이온을 환원한다.
이와 같이 본 발명의 수소 발생계에 있어서는, 수산화물 이온을 생성하는 수소 발생 반응인 식(4)에 우선하여, 수산화물 이온을 생성하지 않는 수소 발생 반응인 식(5)에 따라 수소를 발생시키기 위해, 원수의 pH를 바꾸는 일이 적다. 또 계 내에서는, 마그네슘 이온과 수산화 이온이 항상 감소한 상태로 유지되는 경향이 있기 때문에, 상술의 식(1)의 정반응인 수소 발생 반응이 촉진되기 쉽다.
또한 여기서, 수소 발생제, 금속 이온 봉쇄제, 및 pH 조정제는, 도 1에 나타내는 바와 같이 부직포나 다공 용기 등 격리체에 수용되고, 제 그 자체나 반응 후의 잔사물이 원수로 이행하는 일이 없도록 설계되어 있다. 그러나 원수는, 격리체를 투과하고, 격리체의 내용물과 접촉한다. 따라서, 원수에 마그네슘 이온 등의 경도 성분이 포함되어 있으면, 격리체 내부의 금속 이온 봉쇄제는, 수소 발생제에 유래하는 금속 이온뿐만 아니라, 이러한 원수에 유래하는 금속 이온도 포착하는 것이 예상된다.
그러나 그 예상에 반해, 격리체 내의 금속 이온 봉쇄능은, 원수에 원래 포함되는 경도 성분을 거의 포착하지 않는다. 즉, 본 발명의, 수소 이온형 양이온 교환 수지 등, 금속 이온 봉쇄능과 pH 조정능을 갖는 물질을 수소 발생계에 이용한 비파괴적 고농도 수소 용액의 제조 기구는, 원수에 용존하는 마그네슘 등 수소 발생제에 유래하는 금속 이온을 증가시키지 않으면, 반대로 그것을 저감시키지도 않는다고 할 수 있다.
발명자들은 그 이유를 충분히 해명한 것은 아니지만, 이러한 수소 발생계에서는, 격리체 내부의 비교적 좁은 공간에 있어서 수소 발생제와 금속 이온 봉쇄제가 밀접하게 서로 접촉되어 있기(혼합되어 있기) 때문에, 수소 발생제에 유래하는 금속 이온은, 격리체 외부로부터 도래하는 금속 이온보다, 상당한 정도 우선하여 포착되는 것이 고려된다.
또한, 본 발명에 있어서, 원수의 경도 성분을 유지한, 또는 바꾸지 않는 상태란, 이것에 한정하는 것은 아니지만, 예를 들면 이하와 같은 상태를 가리킨다.
즉, 수도물을 탈염소 처리하여 얻어지는, 전경도(Ca경도＋Mg경도)가 약 55~65ppm에 있는 정수(후지사와시 수도물을 활성탄 컬럼에 통과시켜 처리하여 얻어지는 정수 등)인 원수를, 약 515cc 충전한 탄산음료용 패트병(구부까지의 만수 충전으로 약 530cc 용량)의 구부 공기상에, 본 발명의 비파괴적 고농도 수소 용액의 제조 기구를, 그것이 수중에 가라앉지 않도록 유지하면서 캡을 닫고(후술의 실시예 1을 참조), 병을 옆에 쓰러뜨려 10분간 방치한 후에 모범적인 자연적 진탕(패트병 중복부를 주로 사용하는 손에 유지하고, 손목만을 좌우로 움직임으로써 캡이 손목 상공에 반원의 호를 그리도록, 2왕복/초의 페이스로 120왕복한다)을 행했을 때의 용액의 전경도가, (원수의 전경도-25ppm)~(원수의 전경도＋25ppm), 바람직하게는(원수의 전경도-15ppm)~(원수의 전경도＋15ppm), 특히 바람직하게는 (원수의 전경도-10ppm)~(원수의 전경도＋10ppm)의 범위에 들어가 있는 상태 등이다.
또한, 본 발명에 있어서, 원수의 pH를 유지한, 또는 바꾸지 않는 상태란, 이것에 한정하는 것은 아니지만, 예를 들면 이하와 같은 상태를 가리킨다.
즉, 수도물을 탈염소 처리하여 얻어지는, pH가 약 7.0~7.8에 있는 정수(후지사와시 수도물을 활성탄 컬럼에 통과시켜 처리하여 얻어지는 정수 등)인 원수를, 약 515cc 충전한 탄산음료용 패트병(구부까지의 만수 충전으로 약 530cc 용량)의 구부 공기상에, 본 발명의 비파괴적 고농도 수소 용액의 제조 기구를, 그것이 수중에 가라앉지 않도록 유지하면서 캡을 닫고(후술의 실시예 1을 참조), 병을 옆으로 쓰러뜨려 10분간 방치한 후에 모범적인 자연적 진탕(패트병 중복부를 주로 사용하는 손에 유지하고, 손목만을 좌우로 움직임으로써 캡이 손목 상공에 반원의 호를 그리도록, 2왕복/초의 페이스로 120왕복한다)을 행했을 때의 용액의 pH가, (원수의 pH-1.5)~(원수의 pH＋1.5), 바람직하게는 (원수의 pH-1.0)~(원수의 pH＋1.0), 특히 바람직하게는 (원수의 pH-0.5ppm)~(원수의 pH＋0.5)의 범위에 들어가 있는 상태 등이다.
(실시예)
이하, 본 발명의 실시예를 설명한다. 또한, 본원에 있어서 특별히 언급이 없는 경우는, 각종 물성치를 계측하는데 이용한 각종 계기류는, pH미터(온도계를 포함한다)가, 주식회사 호리바 제작소제의 pH미터(본체의 형식 『D-13』, 동프로브의 형식 『9620-10D』)이며, DH미터(용존수소계)가, 동아 DKK 주식회사제의 DH미터(본체 형식 『DHDI-1』, 동전극(프로브) 형식, 『HE-5321』, 동중계기 형식 『DHM-F2』)이다.
칼슘 경도 및 마그네슘 경도는, 수질 분석계 『DR/4000』(HACH사제)을 이용하여 칼마지트 비색법에 의해 측정했다.
［실시예 1~8, 비교예 1~3, 참고예 1~2］
시판의 강산성 이온 교환 수지 H 타입품(DIAION Ion Exchange Resin SK1BH：Mitsubishi Chemical Corporation)을 온열 건조함으로써 과립 형상의 수소 이온형 양이온 교환 수지(입경：약425㎛~약1180㎛)를 얻었다. 얻어진 수소 이온형 양이온 교환 수지 30mg과 금속 마그네슘분(MG100：주식회사 관동 금속) 300mg을 균등하게 분산하고 혼합함으로써 얻은 혼합물인 수소 발생계를, 도 1에 나타내는 바와 같이, 부직포(프레시제 Regular C5160：아사히화성 주식회사)에 싸서 히트 시일함과 함께, 통 형상의 다공 용기(저부：직경 약 14밀리의 원, 높이：약 58밀리)에 수용했다. 탄산음료용 패트병(구부까지의 만수 충전으로 약 530cc 용량)에 정수(후지사와시 수도물을 활성탄 컬럼에 통과시켜 처리한 활성탄 처리수)를 약 515cc 충전한 후, 다공 용기를 패트병 구부에 삽입하면서, 다공 용기 천정부를 둘러싸는 테두리를 구부에 걸어, 다공 용기가 수중에 가라앉지 않도록 하여 캡을 닫았다. 얻어진 수소 발생제에 포함되는, 금속 마그네슘과 수소 이온형 양이온 교환 수지의 중량비는 1：0.1이다.
그 후 병을 옆에 쓰러뜨리고, 다공 용기가 원수에 완전하게 접촉하도록 하여 10분간 방치한 후, 발명자 중 한 사람(평균 체격을 갖는 일본인 30대 남성)이 패트병 중복부를 주로 사용하는 손에 유지하고, 손목만을 좌우로 움직임으로써 캡이 손목 상공에 반원의 호를 그리도록, 2왕복/초의 페이스로 120왕복했다(합계 60초).
그 후, 내용액의 pH, 용존수소 농도, 칼슘(Ca) 경도, 마그네슘(Mg) 경도를 측정했다.
또, 수소 이온형 양이온 교환 수지의 함유량을 변화시킨 혼합물을 복수(실시예 2~8 및 비교예 1) 작성하고, 실시예 1과 같은 순서로 처리한 후, 내용액의 pH, 용존수소 농도, 칼슘(Ca) 경도, 마그네슘(Mg) 경도를 측정했다.
또 비교예로서, 수소 이온형 양이온 교환 수지 대신에 사과산(DL-사과산:후소 화학공업 주식회사)을 함유시킨 혼합물을 복수(비교예 2~3) 작성하고, 실시예 1과 같은 순서로 처리한 후, 내용액의 pH, 용존수소 농도, 칼슘(Ca) 경도, 마그네슘(Mg) 경도를 측정했다.
또 참고예 1로서, 정수의 pH, 용존수소 농도, 칼슘(Ca) 경도, 마그네슘(Mg) 경도를 측정했다.
또 참고예 2로서 실시예 7에 기재되는 수소 발생계를, 부직포와 다공 용기로 격리하지 않고 직접, 정수를 약 515cc 충전한 탄산음료용 패트병(구부까지의 만수 충전으로 약 530cc 용량)에 투여하고, 병을 옆에 쓰러뜨린 상태로 10분간 방치한 후, 실시예 1에 기재되는 방법으로 진탕한 내용액의 pH, 용존수소 농도, 칼슘(Ca) 경도, 마그네슘(Mg) 경도를 측정했다.
이하, 표 1로서 그것들을 기재한다.
Figure 112012093633539-pct00005
본 발명의 비파괴적 고농도 수소 용액의 제조 기구에 있어서는, 금속 마그네슘의 중량이 일정하고, 수소 이온형 양이온 교환 수지가 금속 마그네슘에 대해서 중량비로 0.1~7의 범위로 함유될 때, 원수의 용존수소 농도는, 수소 이온형 양이온 교환 수지의 함유량에 비례하여 상승한다. 또 그 때의 원수의 경도(Ca 경도와 Mg 경도)와 pH는 변하지 않는다.
또, 수소 이온형 양이온 교환 수지가, 중량비로 30 함유될 때에도, 용존수소 농도는 더 증가하는 일조차 없기는 하지만, 원수의 경도(Ca 경도와 Mg 경도)와 pH는 거의 변하지 않는다. 바꾸어 말하면, 본 발명의 비파괴적 고농도 수소 용액의 제조 기구를 이용한 수소 용액 중에서는, 원수의 pH와 경도를 일정한 범위로 억제하는 어떤 종류의 완충 작용이 작용하고 있다.
한편, 금속 마그네슘과 수소 이온형 양이온 교환 수지를 중량비로 1：7의 비율로 포함하지만, 격리체에는 수용되지 않는 채 밀폐 용기 내에 직접 투입된 참고예 2에 있어서는, 이러한 완충 작용은 일절 작용하지 않았다.
따라서, 본 발명에 있어서는, 수소 발생계를 격리체에 수용하는 것이 중요하다. 또, 그 수소 발생계는, 금속 마그네슘 등, 수소보다 이온화 경향이 높은 금속이나 수소화 금속을 포함하는 수소 발생제의 함유량을 1로 했을 때, 수소 이온형 양이온 교환 수지 등, 금속 이온 봉쇄능과 pH 조정능을 갖는 불용성의 고분자 물질을, 중량비로 0.1 이상, 바람직하게는 0.5 이상, 더 바람직하게는 1 이상, 특히 바람직하게는 5 이상 함유하고 있는 것이 바람직하다.
［실시예 9~10, 비교예 4, 참고예 3］
시판의 강산성 이온 교환 수지 H 타입품(DIAION Ion Exchange Resin SK1BH：Mitsubishi Chemical Corporation)을 온열 건조함으로써 과립 형상의 수소 이온형 양이온 교환 수지(입경：약 425㎛~약 1180㎛)를 얻었다. 얻어진 수소 이온형 양이온 교환 수지 300mg과 금속 마그네슘 가루(MG100：주식회사 관동 금속) 300mg을 균등하게 분산하여 혼합함으로써 얻은 혼합물인 수소 발생계를, 도 1에 나타내는 바와 같이, 부직포(프레시제 Regular C5160：아사히화성 주식회사)에 싸서 히트 시일함과 함께, 통 형상의 다공 용기(저부：직경 약 14밀리의 원, 높이：약 58밀리)에 수용했다. 탄산음료용 패트병(구부까지의 만수 충전으로 약 530cc용량)에 정수(후지사와시 수도물을 활성탄 컬럼에 통과시켜 처리한 활성탄 처리수)를 약 515cc 충전한 후, 다공 용기를 패트병 구부에 삽입하면서, 다공 용기 천정부를 둘러싸는 테두리를 구부에 걸어, 다공 용기가 수중에 가라앉지 않도록 하여 캡을 닫았다. 얻어진 수소 발생제에 포함되는, 금속 마그네슘과 수소 이온형 양이온 교환 수지의 중량비는 1：1이다.
그 후 병을 옆으로 쓰러뜨리고, 다공 용기가 원수에 완전히 접촉하도록 하여 15시간 방치한 후, 내용액의 pH, 용존수소 농도, 칼슘(Ca) 경도, 마그네슘(Mg) 경도를 측정했다.
또 실시예 10으로서, 수소 이온형 양이온 교환 수지의 함유량을 2100mg으로 한 혼합물(금속 마그네슘과 수소 이온형 양이온 교환 수지의 중량비는 1：7)을 작성하고, 실시예 9와 같은 순서로 처리한 후, 내용액의 pH, 용존수소 농도, 칼슘(Ca) 경도, 마그네슘(Mg) 경도를 측정했다.
또 비교예 4로서, 수소 이온형 양이온 교환 수지의 함유량을 0mg으로 한 혼합물(금속 마그네슘과 수소 이온형 양이온 교환 수지의 중량비는 1：0)을 작성하고, 실시예 9와 같은 순서로 처리한 후, 내용액의 pH, 용존수소 농도, 칼슘(Ca) 경도, 마그네슘(Mg) 경도를 측정했다.
또 참고예 3으로서, 정수의 pH, 용존수소 농도, 칼슘(Ca) 경도, 마그네슘(Mg) 경도를 측정했다.
이하, 표 2로서 그것들을 기재한다.
Figure 112012093633539-pct00006
표 2에 기재되는 바와 같이, 본원의 수소 발생계를 격리체에 수용하여 이루어지는 비파괴적 고농도 수소 용액의 제조 기구를 이용함으로써, 원수의 pH와 경도를 유지한 채로, 용존수소 농도를 특이적으로 높인 고농도 수소 용존액을 얻을 수 있다.
［실시예 11~13, 참고예 3~4］
명반(소명반：후지 식량 주식회사) 100mg과 금속 마그네슘분(MG100：주식회사 관동 금속) 100mg을 균등하게 분산하여 혼합함으로써 얻은 혼합물인 수소 발생계를, 도 1에 나타내는 바와 같이, 부직포(프레시제 Regular C5160：아사히화성 주식회사)에 싸서 히트 시일함과 함께, 통 형상의 다공 용기(저부：직경 약 14밀리의 원, 높이：약 58밀리)에 수용했다. 탄산음료용 패트병(구부까지의 만수 충전으로 약 530cc 용량)에 정수(후지사와시 수도물을 활성탄 컬럼에 통과시켜 처리한 활성탄 처리수)를 약 515cc 충전한 후, 다공 용기를 패트병 구부에 삽입하면서, 다공 용기 천정부를 둘러싸는 테두리를 구부에 걸어, 다공 용기가 수중에 가라앉지 않도록 하여 캡을 닫았다. 얻어진 수소 발생제에 포함되는, 금속 마그네슘과 명반의 중량비는 1：1이다.
그 후 병을 옆으로 쓰러뜨리고, 다공 용기가 원수에 완전하게 접촉하도록 하여 10분간 방치한 후, 발명자 중 한 사람(평균 체격을 갖는 일본인 30대 남성)이 패트병 중복부를 주로 사용하는 손에 유지하고, 손목만을 좌우에 움직임으로써 캡이 손목 상공에 반원의 호를 그리도록, 2왕복/초의 페이스로 120왕복했다(합계 60초).
그 후, 내용액의 pH, 용존수소 농도, 칼슘(Ca) 경도, 마그네슘(Mg) 경도를 측정했다.
또, 명반의 함유량을 변화시킨 혼합물을 복수(실시예 12~13) 작성하고, 실시예 11과 같은 순서로 처리한 후, 내용액의 pH, 용존수소 농도, 칼슘(Ca) 경도, 마그네슘(Mg) 경도를 측정했다.
또 참고예 4로서, 정수의 pH, 용존수소 농도, 칼슘(Ca) 경도, 마그네슘(Mg) 경도를 측정했다.
또 참고예 5로서, 실시예 12에 기재되는 수소 발생계를, 부직포와 다공 용기로 격리하지 않고 직접, 정수를 약 515cc 충전한 탄산음료용 패트병(구부까지의 만수 충전으로 약 530cc 용량)에 투여하고, 병을 옆으로 쓰러뜨린 상태로 10분간 방치한 후, 실시예 11에 기재되는 방법으로 진탕한 내용액의 pH, 용존수소 농도, 칼슘(Ca) 경도, 마그네슘(Mg) 경도를 측정했다.
이하, 표 3으로서 그것들을 기재한다.
Figure 112012093633539-pct00007
［실시예 14, 참고예 6］
시판의 약산성 이온교환 수지 H 타입품(DIAION Ion Exchange Resin WK40L：Mitsubishi Chemical Corporation)을 온열 건조함으로써 과립 형상의 수소 이온형 양이온 교환 수지를 얻었다. 얻어진 수소 이온형 양이온 교환 수지 4000mg과 금속 마그네슘분(MG100：주식회사 관동 금속) 300mg을 균등하게 분산하여 혼합함으로써 얻은 혼합물인 수소 발생계를, 도 1에 나타내는 바와 같이, 부직포(프레시제 Regular C5160：아사히화성 주식회사)에 싸서 히트 시일함과 함께, 통 형상의 다공 용기(저부：직경 약 14밀리의 원, 높이：약 58밀리)에 수용했다. 탄산음료용 패트병(구부까지의 만수 충전으로 약 530cc 용량)에 정수(후지사와시 수도물을 활성탄 컬럼에 통과시켜 처리한 활성탄 처리수)를 약 515cc 충전한 후, 다공 용기를 패트병 구부에 삽입하면서, 다공 용기 천정부를 둘러싸는 테두리를 구부에 걸어, 다공 용기가 수중에 가라앉지 않도록 하여 캡을 닫았다. 얻어진 수소 발생제에 포함되는, 금속 마그네슘과 수소 이온형 양이온 교환 수지의 중량비는 약 1：13.3이다.
그 후 병을 옆으로 쓰러뜨리고, 다공 용기가 원수에 완전하게 접촉하도록 하여 10분간 방치한 후, 발명자 중 한 사람(평균 체격을 갖는 일본인 30대 남성)이 패트병 중복부를 주로 사용하는 손에 유지하고, 손목만을 좌우로 움직임으로써 캡이 손목 상공에 반원의 호를 그리도록, 2왕복/초의 페이스로 120왕복했다(합계 60초).
그 후, 내용액의 pH, 용존수소 농도, 칼슘(Ca) 경도, 마그네슘(Mg) 경도를 측정했다.
또 참고예 6으로서, 정수의 pH, 용존수소 농도, 칼슘(Ca) 경도, 마그네슘(Mg) 경도를 측정했다.
이하, 표 4로서 그것들을 기재한다.
Figure 112012093633539-pct00008
또한, 먼저 기재한, 원수의 「수소 발생 시에 수소 발생제로부터 용출하는 양이온 등 부생성물」을 유지한, 또는 바꾸지 않는 상태란, 이것에 한정하는 것은 아니지만, 예를 들면 이하와 같은 상태를 가리킨다.
고농도 수소 용액의 해당 양이온(예를 들면, 본 발명의 기구가 수소 발생제로서 철을 사용하고 있는 경우는 전철)이, (원수의 해당 양이온(mg/L)-4.5mg/L)~(원수의 해당 양이온(mg/L)＋4.5mg/L), 바람직하게는 (원수의 해당 양이온(mg/L)-3mg/L)~(원수의 해당 양이온(mg/L)＋3mg/L), 더 바람직하게는 (원수의 해당 양이온(mg/L)-2mg/L)~(원수의 해당 양이온(mg/L)＋2mg/L), 보다 더 바람직하게는 (원수의 해당 양이온(mg/L)-1mg/L)~(원수의 해당 양이온(mg/L)＋1mg/L), 특히 바람직하게는 (원수의 해당 양이온(mg/L)-0.5mg/L)~(원수의 해당 양이온(mg/L)＋0.5mg/L)의 범위에 들어가 있는 상태 등이다.
［실시예 15~19, 비교예 5, 참고예 7］
시판의 강산성 이온 교환 수지 H 타입품(DIAION Ion Exchange Resin SK1BH：Mitsubishi Chemical Corporation)을 온열 건조함으로써 과립 형상의 수소 이온형 양이온 교환 수지(입경：약 425㎛~약 1180㎛)를 얻었다. 얻어진 수소 이온형 양이온 교환 수지 1200mg과 금속철말(환원철, 와코우순약 주식회사제, 이하 동일) 600mg을 균등하게 분산하여 혼합함으로써 얻은 혼합물인 수소 발생계를, 도 1에 나타내는 바와 같이, 부직포(타이베크 1073B：아사히·듀퐁 플래시 스펀 프로덕츠 주식회사)에 싸서 히트 시일함과 함께, 통 형상의 다공 용기(저부：직경 약 14밀리의 원, 높이：약 58밀리)에 수용했다. 탄산음료용 패트병(구부까지의 만수 충전으로 약 530cc 용량)에 후지사와시 수도물을 만수 충전한 후, 다공 용기를 패트병 구부에 삽입하면서, 다공 용기 천정부를 둘러싸는 테두리를 구부에 걸어, 다공 용기가 수중에 가라앉지 않도록 하여 캡을 닫았다. 얻어진 수소 발생제에 포함되는, 철과 수소 이온형 양이온 교환 수지의 중량비는 1：2이다.
그 후 병을 옆으로 쓰러뜨리고, 다공 용기가 원수에 완전하게 접촉하도록 하여 8시간 방치한 후, 발명자 중 한 사람(평균 체격을 갖는 일본인 30대 남성)이 패트병 중복부를 주로 사용하는 손에 유지하고, 손목만을 좌우로 움직임으로써 캡이 손목 상공에 반원의 호를 그리도록, 2왕복/초의 페이스로 120왕복했다(합계 60초).
그 후, 내용액의 pH, 용존수소 농도, 전철을 측정하고, 맛과 냄새를 확인했다.
전철은, 수질 분석계 「DR/4000」(HACH사제)을 이용하여 FerroVer법에 의해 측정했다(이하 동일).
또, 철의 함유량을 변화시킨 혼합물을 복수(실시예 16~19) 작성하고, 실시예 15와 같은 순서로 처리한 후, 내용액의 pH, 용존수소 농도, 전철을 측정하고, 맛과 냄새를 확인했다.
또 비교예 5로서, 수소 이온형 양이온 교환 수지 대신에 사과산(DL-사과산:후소 화학공업 주식회사)을 함유시킨 혼합물을 작성하고, 실시예 15와 같은 순서로 처리한 후, 내용액의 pH, 용존수소 농도, 전철을 측정했다.
또 참고예 7로서, 후지사와시 수도물의 pH, 전철을 측정했다.
이하, 표 5로서 그것들을 기재한다.
Figure 112012093633539-pct00009
［실시예 20~21, 비교예 6, 참고예 8］
시판의 강산성 이온교환 수지 H 타입품(DIAION Ion Exchange Resin SK1BH：Mitsubishi Chemical Corporation)을 온열 건조함으로써 과립 형상의 수소 이온형 양이온 교환 수지(입경：약 425㎛~약 1180㎛)를 얻었다. 얻어진 수소 이온형 양이온 교환 수지 2000mg과 금속 알루미늄말(＃260S, 미나르코 주식회사, 이하 동일) 2000mg을 균등하게 분산하여 혼합함으로써 얻은 혼합물인 수소 발생계를, 도 1에 나타내는 바와 같이, 부직포(타이베크 1433C：아사히·듀퐁 플래시 스펀 프로덕츠 주식회사)에 싸서 히트 시일함으로써 수소 발생계를 얻었다. 탄산음료용 패트병(구부까지의 만수 충전으로 약 530cc 용량)에 후지사와시 수도물을 만수 충전한 후, 수소 발생계를 패트병에 투입하고 캡을 닫았다. 얻어진 수소 발생제에 포함되는, 금속 알루미늄말과 수소 이온형 양이온 교환 수지의 중량비는 1：1이다.
그 후 병을 옆으로 쓰러뜨리고, 수소 발생계가 원수에 완전하게 접촉하도록 하여 15시간 방치한 후, 발명자 중 한 사람(평균 체격을 갖는 일본인 30대 남성)이 패트병 중복부를 주로 사용하는 손에 유지하고, 손목만을 좌우로 움직임으로써 캡이 손목 상공에 반원의 호를 그리도록, 2왕복/초의 페이스로 120왕복했다(합계 60초).
그 후, 내용액의 pH, 용존수소 농도, 알루미늄(Al) 이온 농도를 측정했다.
Al 농도는, 수질 분석계 「DR/4000」(HACH사제)를 이용하여 알루미논법에 의해 측정했다(이하 동일).
또 실시예 21로서, 수소 이온형 양이온 교환 수지 대신에 소성 제올라이트(천연 제올라이트 특수 소성 파우더, 제조：주식회사 웨지, 이하 동일)를 함유시킨 혼합물을 작성하고, 실시예 20과 같은 순서로 처리한 후, 내용액의 pH, 용존수소 농도, Al 농도를 측정했다. 또한, 본 예에서는 실험 중에 부직포가 찢어져 내용물이 원수 중에 새어 나왔기 때문에, pH와 Al 농도에 대해서는 정확하게 측정할 수 없기는 하지만, 본래적으로 본 출원의 실시 형태에 포함될 수 있는 것이다.
또 비교예 6으로서, 수소 이온형 양이온 교환 수지 대신에 사과산(DL-사과산:후소 화학공업 주식회사)을 함유시킨 혼합물을 작성하고, 실시예 20과 같은 순서로 처리한 후, 내용액의 pH, 용존수소 농도, Al 농도를 측정했다.
또 참고예 8로서, 후지사와시 수도물의 pH, Al 농도를 측정했다.
이하, 표 6으로서 그들을 기재한다.
Figure 112012093633539-pct00010
［실시예 22~23, 비교예 7~8, 참고예 9］
시판의 강산성 이온교환 수지 H 타입품(DIAION Ion Exchange Resin SK1BH：Mitsubishi Chemical Corporation)을 온열 건조함으로써 과립 형상의 수소 이온형 양이온 교환 수지(입경：약 425㎛~약 1180㎛)를 얻었다. 얻어진 수소 이온형 양이온 교환 수지 2000mg과 금속 니켈말(입경：150㎛ 이하, 와코우순약 주식회사) 2000mg을 균등하게 분산하여 혼합함으로써 얻은 혼합물인 수소 발생계를, 도 1에 나타내는 바와 같이, 부직포(타이베크 1433C：아사히·듀퐁 플래시 스펀 프로덕츠 주식회사)에 싸서 히트 시일함으로써 수소 발생계를 얻었다. 탄산음료용 패트병(구부까지의 만수 충전으로 약 530cc 용량)에 후지사와시 수도물을 만수 충전한 후, 수소 발생계를 패트병에 투입하고 캡을 닫았다. 얻어진 수소 발생제에 포함되는, 금속 니켈말과 수소 이온형 양이온 교환 수지의 중량비는 1：1이다.
그 후 병을 옆으로 쓰러뜨리고, 수소 발생계가 원수에 완전하게 접촉하도록 하여 15시간 방치한 후, 발명자 중 한 사람(평균 체격을 갖는 일본인 30대 남성)이 패트병 중복부를 주로 사용하는 손에 유지하고, 손목만을 좌우로 움직임으로써 캡이 손목 상공에 반원의 호를 그리도록, 2왕복/초의 페이스로 120왕복했다(합계 60초).
그 후, 내용액의 pH, 용존수소 농도, 니켈(Ni) 이온 농도를 측정하고, 용액의 색을 관찰했다.
Ni 농도는, 재단법인 일본 식품 분석 센터에서, ICP 발광 분석법으로 측정했다.
또 실시예 23으로서, 금속 니켈말 대신에 금속 코발트말(입경：180㎛ 이하·90% 이상, 와코우순약 주식회사)을 함유시킨 혼합물을 작성하고, 실시예 20과 같은 순서로 처리한 후, 내용액의 pH, 용존수소 농도, 코발트(Co) 농도를 측정하고, 용액의 색을 관찰했다.
Co 농도는, 재단법인 일본 식품 분석 센터에서, ICP 발광 분석법으로 측정했다.
또 비교예 7, 8로서, 수소 이온형 양이온 교환 수지 대신에 사과산(DL-사과산:후소 화학공업 주식회사)을 함유시킨 혼합물을 작성하고, 실시예 22, 23과 같은 순서로 처리한 후, 내용액의 pH, 용존수소 농도를 측정하고, 용액의 색을 관찰했다.
또 참고예 9로서, 후지사와시 수도물의 pH, Ni 농도, Co 농도를 측정하고, 용액의 색을 관찰했다.
이하, 표 7로서 그것들을 기재한다.
Figure 112012093633539-pct00011
［실시예 24, 참고예 10］
소성 제올라이트 500mg과 금속 알루미늄말 500mg을 균등하게 분산하여 혼합함으로써 얻은 혼합물인 수소 발생계를, 도 1에 나타내는 바와 같이, 부직포(타이베크 1433C：아사히·듀퐁 플래시 스펀 프로덕츠 주식회사)에 싸서 히트 시일함으로써 수소 발생계를 얻었다. 탄산음료용 패트병(구부까지의 만수 충전으로 약 530cc 용량)에 후지사와시 수도물을 만수 충전한 후, 수소 발생계를 패트병에 투입하고 캡을 닫았다. 얻어진 수소 발생제에 포함되는, 금속 알루미늄말과 소성 제올라이트의 중량비는 1：1이다.
그 후 병을 옆으로 쓰러뜨리고, 수소 발생계가 원수에 완전하게 접촉하도록 하여 15시간 방치한 후, 발명자 중 한 사람(평균 체격을 갖는 일본인 30대 남성)이 패트병 중복부를 주로 사용하는 손에 유지하고, 손목만을 좌우로 움직임으로써 캡이 손목 상공에 반원의 호를 그리도록, 2왕복/초의 페이스로 120왕복했다(합계 60초).
그 후, 내용액의 pH, 용존수소 농도, Al 농도를 측정했다.
또 참고예 10으로서, 후지사와시 수도물의 pH, Al 농도를 측정했다.
이하, 표 8로서 그것들을 기재한다.
Figure 112012093633539-pct00012
［실시예 25~26, 비교예 9~10, 참고예 11］
칼륨 명반(황산칼륨알루미늄무수(소명반), 와코우순약 주식회사, 이하 동일) 500mg과 금속철말 200mg을 균등하게 분산하여 혼합함으로써 얻은 혼합물인 수소 발생계를, 도 1에 나타내는 바와 같이, 부직포(타이베크 1433C：아사히·듀퐁 플래시 스펀 프로덕츠 주식회사)에 싸서 히트 시일함으로써 수소 발생계를 얻었다. 탄산음료용 패트병(구부까지의 만수 충전으로 약 530cc 용량)에 후지사와시 수도물을 만수 충전한 후, 수소 발생계를 패트병에 투입하고 캡을 닫았다. 얻어진 수소 발생제에 포함되는, 금속철말과 칼륨 명반의 중량비는 1：2.5이다.
그 후 병을 옆으로 쓰러뜨리고, 수소 발생계가 원수에 완전하게 접촉하도록 하여 1시간 방치한 후, 발명자 중 한 사람(평균 체격을 갖는 일본인 30대 남성)이 패트병 중복부를 주로 사용하는 손에 유지하고, 손목만을 좌우로 움직임으로써 캡이 손목 상공에 반원의 호를 그리도록, 2왕복/초의 페이스로 120왕복했다(합계 60초).
그 후, 내용액의 pH, 용존수소 농도를 측정했다.
또 실시예 26으로서, 금속철말 200mg 대신에 금속 아연말(아연 분말, 와코우순약 주식회사) 2000mg을, 칼륨 명반 500mg 대신에 수소 이온형 양이온 교환 수지(상술의, 시판의 강산성 이온교환 수지 H 타입품(DIAION Ion Exchange Resin SK1BH：Mitsubishi Chemical Corporation)을 온열 건조함으로써 얻어지는 과립 형상의 수소 이온형 양이온 교환 수지) 2000mg을 함유시킨 혼합물을 작성하고, 실시예 25와 같은 순서로 처리한 후, 내용액의 pH, 용존수소 농도를 측정했다.
또 비교예 9, 10으로서, 칼륨 명반 또는 수소 이온형 양이온 교환 수지 대신에 사과산(DL-사과산:후소 화학공업 주식회사)을 500mg 또는 2000mg 함유시킨 혼합물을 작성하고, 실시예 25, 26과 같은 순서로 처리한 후, 내용액의 pH, 용존수소 농도를 측정했다.
또 참고예 9로서, 후지사와시 수도물의 pH를 측정했다.
이하, 표 9로서 그것들을 기재한다.
Figure 112012093633539-pct00013
［실시예 27, 참고예 12］
수산화 마그네슘(와코우순약 주식회사제) 1000mg과 금속 알루미늄말 1000mg을 균등하게 분산하여 혼합함으로써 얻은 혼합물인 수소 발생계를, 도 1에 나타내는 바와 같이, 부직포(타이베크 1433C：아사히·듀퐁 플래시 스펀 프로덕츠 주식회사)에 싸서 히트 시일함으로써 수소 발생계를 얻었다. 탄산음료용 패트병(구부까지의 만수 충전으로 약 530cc 용량)에 후지사와시 수도물을 만수 충전한 후, 수소 발생계를 패트병에 투입하고 캡을 닫았다. 얻어진 수소 발생제에 포함되는, 금속 알루미늄말과 수산화 마그네슘의 중량비는 1：1이다.
그 후 병을 옆으로 쓰러뜨리고, 수소 발생계가 원수에 완전하게 접촉하도록 하여 15시간 방치한 후, 발명자 중 한 사람(평균 체격을 갖는 일본인 30대 남성)이 패트병 중복부를 주로 사용하는 손에 유지하고, 손목만을 좌우로 움직임으로써 캡이 손목 상공에 반원의 호를 그리도록, 2왕복/초의 페이스로 120왕복했다(합계 60초).
그 후, 내용액의 pH, 용존수소 농도, Al 농도를 측정했다.
또 참고예 12로서, 후지사와시 수도물의 pH, Al 농도를 측정했다.
이하, 표 10으로서 그것들을 기재한다.
Figure 112012093633539-pct00014

Claims (5)

  1. 원수와 반응하여 수소를 발생하는 수소 발생제로서의 금속 마그네슘 또는 철 중 적어도 어느 일방과,
    상기 수소 발생제로부터 용출하는 금속 이온을 봉쇄하는 금속 이온 봉쇄능 및 수산화물 이온을 억제 또는 제거하는 pH 조정능을 갖는 수소 이온형 양이온 교환 수지를 접촉하여 함유하는 수소 발생계를 격리체에 수용하여 이루어지는 비파괴적 고농도 수소 용액의 제조 기구.
  2. 원수와 접촉함으로써 수소를 발생시켜 수소 용액을 만드는 수소 발생제로서의 알루미늄, 아연, 니켈, 또는 코발트 중 어느 하나 이상과,
    금속 이온 봉쇄능과 pH 조정능을 갖는 일제(一劑)를 접촉하여 함유하는 수소 발생계를 격리체에 수용하고,
    상기 금속 이온 봉쇄능과 pH 조정능을 갖는 일제가, 금속 이온의 흡착과 함께 수소 이온을 방출하는 물질, 또는 가수분해를 받아 수산화 금속을 생성하는 화합물 중 적어도 어느 일방을 포함하고,
    상기 금속 이온의 흡착과 함께 수소 이온을 방출하는 물질, 또는 가수분해를 받아 수산화 금속을 생성하는 화합물은, 수소 이온형 양이온 교환 수지, 명반, 또는 수산화 마그네슘 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 비파괴적 고농도 수소 용액의 제조 기구.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
KR1020127029840A 2010-06-14 2011-06-14 비파괴적 고농도 수소 용액의 제조 기구 KR101292859B1 (ko)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010135513 2010-06-14
JPJP-P-2010-135513 2010-06-14
JP2010245269A JP4769903B1 (ja) 2010-06-14 2010-11-01 非破壊的高濃度水素溶液の製造器具
JPJP-P-2010-245269 2010-11-01
JP2011113779 2011-05-20
JPJP-P-2011-113779 2011-05-20
PCT/JP2011/063601 WO2011158832A1 (ja) 2010-06-14 2011-06-14 非破壊的高濃度水素溶液の製造器具

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120138833A KR20120138833A (ko) 2012-12-26
KR101292859B1 true KR101292859B1 (ko) 2013-08-02

Family

ID=45348231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127029840A KR101292859B1 (ko) 2010-06-14 2011-06-14 비파괴적 고농도 수소 용액의 제조 기구

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8574503B2 (ko)
EP (1) EP2583937A4 (ko)
JP (1) JP5038546B2 (ko)
KR (1) KR101292859B1 (ko)
CN (1) CN103068722B (ko)
HK (1) HK1183657A1 (ko)
TW (1) TWI399344B (ko)
WO (1) WO2011158832A1 (ko)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6132418B2 (ja) * 2011-03-17 2017-05-24 克也 藤村 還元水の作製方法および還元水作製装置
JP6028182B2 (ja) * 2012-07-06 2016-11-16 株式会社光未来 水素ガスの密封袋、及び水素ガスの溶解方法
WO2015029099A1 (ja) * 2013-08-26 2015-03-05 Minakawa Hiroaki 携帯用の水素水生成用ポット
WO2015093184A1 (ja) * 2013-12-16 2015-06-25 皓士 大田 水素発生剤及び水素発生方法
JP6207446B2 (ja) * 2014-03-28 2017-10-04 オルガノ株式会社 浄水器用カートリッジおよび浄水器
JP6207445B2 (ja) * 2014-03-28 2017-10-04 オルガノ株式会社 浄水器用カートリッジおよび浄水器
EP3142497B1 (en) 2014-05-12 2021-07-28 Hyedge IP Company Process for the production of a hydrogen-containing composition
JP2016043955A (ja) * 2014-08-22 2016-04-04 株式会社光未来 水素含有液体充填容器および水素含有液体の充填方法
JP5857139B1 (ja) * 2015-01-16 2016-02-10 株式会社パル・コーポレーション スケルトン型水素ガス生成器
DE102016122768A1 (de) * 2015-12-02 2017-06-14 Miz Company Limited Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen einer wasserstoffhaltigen Flüssigkeit
JP6786093B2 (ja) * 2016-06-27 2020-11-18 エコモ・インターナショナル株式会社 水素発生ユニット
JP6786094B2 (ja) * 2016-06-27 2020-11-18 エコモ・インターナショナル株式会社 水素発生ユニット
CN106044993A (zh) * 2016-07-15 2016-10-26 中国人民解放军第三军医大学 一种弱碱性富氢水的制备方法
CN107174975B (zh) * 2017-06-18 2020-06-09 玛雅森林(北京)国际科技有限公司 一种产富氢直饮水的海水淡化复合膜及其制备方法
US11129848B2 (en) 2017-08-08 2021-09-28 Perricone Hydrogen Water Company, Llc Medication enhancement using hydrogen
US20190046561A1 (en) 2017-08-08 2019-02-14 Perricone Hydrogen Water Company, Llc Barriers for glass and other materials
CN108002507A (zh) * 2017-11-23 2018-05-08 无锡盛雅生物科技有限公司佛山分公司 富氢水浸泡球
US11536521B2 (en) 2018-02-23 2022-12-27 Unison Industries, Llc Heat exchanger assembly with a manifold additively manufactured onto a core and method of forming
US11123365B2 (en) 2019-11-18 2021-09-21 Perricone Hydrogen Water Company, Llc Compositions comprising palmitoylethanolamide and hydrogen water, and methods thereof
CN111661908A (zh) * 2020-06-08 2020-09-15 中国人民解放军陆军军医大学 一种弱碱性富氢水的制备方法
FR3141933A1 (fr) * 2022-11-10 2024-05-17 Oui Hydrogen Procédé de production d’hydrogène

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003020202A (ja) * 2001-07-06 2003-01-24 Yoshiro Tanaka 水素発生装置
JP2007167696A (ja) * 2005-11-22 2007-07-05 Hidemitsu Hayashi 飲料水改質方法及び飲料水改質材
JP2009126736A (ja) 2007-11-22 2009-06-11 Hiromaito Co Ltd 水素発生剤及びその用途

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4514510A (en) * 1983-09-08 1985-04-30 American Colloid Company Hydrogen enriched water swellable clay having reduced acid demand and stable at low pH
US4906103A (en) * 1984-05-30 1990-03-06 Ti Kao Devices and methods for preparing a solution for medicinal purposes
US4787973A (en) * 1987-09-23 1988-11-29 Shoichiro Ando Device for converting water into mineral water
JPH0526196U (ja) * 1991-09-19 1993-04-06 正一郎 安藤 貯水用具における水のミネラル化装置
US5846522A (en) * 1996-02-13 1998-12-08 Kosti; Carl Fluoridation and refluoridation of water based compositions
US20020193453A1 (en) * 2001-06-04 2002-12-19 Bohling James Charles Preparation of weak acid cation exchange resins
JP3684503B2 (ja) * 2001-10-09 2005-08-17 第一工業製薬株式会社 洗浄剤組成物
JP4252434B2 (ja) * 2003-12-03 2009-04-08 秀光 林 水素豊富水生成方法及び水素豊富水生成器
CN101142142A (zh) 2005-03-15 2008-03-12 有限会社善玉俱乐部 高氢浓度水制造用结构体
JP2006255613A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Seiki Shiga 活性水素溶存水の生成方法、生成器および生成用の石こう供給部材、並びに活性水素の生成性物質とその製造方法
US7560091B2 (en) 2005-12-05 2009-07-14 Hidemitu Hayashi Water reforming method and water reformer
DE102006058223A1 (de) * 2006-12-01 2008-06-05 Wp Engineering Ltd. Verfahren und Vorrichtung zur Anreicherung von Wasser mit Magnesium-Ionen
CN101951929A (zh) * 2007-12-28 2011-01-19 水株式会社 用于治疗或预防的外用剂
US20100008849A1 (en) * 2008-07-09 2010-01-14 William John Martin Method of generating hydrogen and of selectively transferring the generated hydrogen to drinking water as a potential source of alternative cellular energy (ACE)
JP5361325B2 (ja) * 2008-10-17 2013-12-04 有限会社スプリング 溶存水素飲料水の製造装置及びその製造方法
JP4769903B1 (ja) * 2010-06-14 2011-09-07 ミズ株式会社 非破壊的高濃度水素溶液の製造器具

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003020202A (ja) * 2001-07-06 2003-01-24 Yoshiro Tanaka 水素発生装置
JP2007167696A (ja) * 2005-11-22 2007-07-05 Hidemitsu Hayashi 飲料水改質方法及び飲料水改質材
JP2009126736A (ja) 2007-11-22 2009-06-11 Hiromaito Co Ltd 水素発生剤及びその用途

Also Published As

Publication number Publication date
CN103068722A (zh) 2013-04-24
US8574503B2 (en) 2013-11-05
CN103068722B (zh) 2014-10-08
TWI399344B (zh) 2013-06-21
KR20120138833A (ko) 2012-12-26
JPWO2011158832A1 (ja) 2013-08-19
US20130108515A1 (en) 2013-05-02
JP5038546B2 (ja) 2012-10-03
HK1183657A1 (en) 2014-01-03
EP2583937A1 (en) 2013-04-24
TW201202149A (en) 2012-01-16
WO2011158832A1 (ja) 2011-12-22
EP2583937A4 (en) 2014-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101292859B1 (ko) 비파괴적 고농도 수소 용액의 제조 기구
KR101230783B1 (ko) 생체 적용액에 대한 수소 첨가 기구
KR101230792B1 (ko) 생체 적용액에 대한 선택적 수소 첨가 기구
KR101313358B1 (ko) 생체 적용액에 대한 선택적 수소 첨가 기구
KR101165197B1 (ko) 생체 적용액에 대한 선택적 수소 첨가 기구
JP4769903B1 (ja) 非破壊的高濃度水素溶液の製造器具
KR101863489B1 (ko) 수소 함유 액체의 생성 장치, 생성 방법 및 생성 키트

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160530

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee