KR20120091476A - 생체 적용액에 대한 수소 첨가 기구 - Google Patents

생체 적용액에 대한 수소 첨가 기구 Download PDF

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Abstract

수소 발생제로서 식품 첨가물인 금속 알루미늄을, 수소 발생 반응 촉진제로서 식품 첨가물인 산화칼슘 또는 수산화칼슘을 근접한 상태로 포함하는 수소 발생계와 발생용 물을 반응시킴으로써, 생체 적용액의 성분 구성을 실질적으로 바꾸지 않고, 수소 가스를 생체 적용액에 첨가한다.

Description

생체 적용액에 대한 수소 첨가 기구{APPARATUS FOR HYDROGENATING BIOCOMPATIBLE SOLUTION}
본 발명은 생체 적용액에 대한 수소 첨가 기구에 관한 것이다.
수소 함유 생체 적용액을 제조하는 방법으로서, 가정용 전해 수소수 생성 장치를 이용하는 방법이나 수소 발생제로서 금속 마그네슘의 금속편을 생체 적용액과 접촉시키는 방법이 알려져 있다(일본국 특허공개 2007-167696).
일본국 특허공개 2007-167696
수소 발생제를 이용하여 수소 함유 생체 적용액을 얻고자 하는 경우, 수소 발생제는, 생체 적용액에 수소 분자를 용존재시킬 때에, 그 생체 적용액의 특성까지 변화시켜 버리는 경우가 많다. 예를 들면, 수소 발생제가 금속 마그네슘일 경우, 수소 발생 시, 생체 적용액에 마그네슘 이온을 용출시킴과 더불어, 그 pH를 알칼리측으로 기울어지게 한다.
그러나 수소 발생 반응의 전후에서, 자연적 또는 인구적으로 이미 조성되어 있는 생체 적용액의 성분 구성을 바꾸어 버리는 것은 기본적으로 바람직하지 않다. 성분의 변화는 차나 미네랄워터 등 생체 적용액의 맛을 바꾸는 것으로도 연결된다.
따라서, 생체 적용액의 성분 구성을 바꾸지 않는 수소 함유 생체 적용액의 제조 기구가 요망된다.
또한, 식품 위생법상, 식품과 접촉하는 것이 인정되는 첨가물은 「식품 첨가물」로서 공식적으로 인정되는 것만이다. 따라서, 식품 첨가물로서 인가되지 않은 마그네슘이나 수소화 금속을 생체 적용액에 직접 접촉시킴으로써 수소 함유 생체 적용액을 얻는 방법은, 식품 위생법에 위반하는 것이 된다.
수소 발생제로서 식품 첨가물인 금속 알루미늄을, 수소 발생 반응 촉진제로서 식품 첨가물인 산화칼슘 또는 수산화칼슘을 근접시킨 상태로 포함하는 수소 발생계와 발생용 물을 반응시킴으로써, 생체 적용액의 성분 구성을 실질적으로 바꾸지 않고, 수소 가스를 생체 적용액에 첨가함으로써 과제를 해결한다.
이러한 수단을 이용하여, 생체 적용액에 수소를 공급함으로써, 생체 적용액의 특성을 실질적으로 바꾸지 않고, 수소 함유 생체 적용액을 얻을 수 있다. 또한, 이러한 수단을 이용하면, 가정, 직장, 거리, 매장 등 장소를 막론하고, 임의의 음료의 향미를 변화시키지 않고, 간단히 고농도 또는 과포화 수소 음료를 제조할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 형태에 관련된 기상(氣相)으로 유지된 수소 첨가 기구를 나타내는 정면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
본 발명에 있어서 생체 적용액이란, 본 발명을 이용하여 수소를 용존시킬 수 있는 대상인 물 또는 수용액 등 생체에 적용되는 액체이다. 생체 적용액은, 물 이외, 청량 음료수, 차나 커피 등 음료를 포함한다. 생체 적용액에 수소를 용존시킴으로써 얻어지는 수소 함유 생체 적용액은, 흡입(분무), 음용, 주사 등을 통하여 생체에 적용되는데 이에 한정되는 것은 아니다. 수소 함유 생체 적용액, 및 고농도 또는 과포화 수소 함유 생체 적용액의 작용 성분은 수소이며, 그 작용은 주로 산화 스트레스의 억제라고 생각되는데 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서 수소 발생제란, 수소를 발생시키는 물질이다. 수소보다 이온화 경향이 높은 금속, 수소화 금속을 포함하는 수소화 화합물 등은 수소 발생제에 포함된다. 반응 생성물의 안전성이나 식품 위생법을 고려하여, 식품 첨가물인 수소보다 이온화 경향이 높은 금속(철, 알루미늄, 니켈, 코발트)은 적합하게 이용된다. 그 중에서도, 금속 알루미늄은, 미관, 비용, 및 취급상의 안전성의 관점에서 적합하게 이용할 수 있다.
본 발명에 있어서 수소 발생 반응 촉진제란, 수소 발생계에 포함되는 수소 발생제의 수소 발생 반응을 촉진하는 제이다. 산 또는 알칼리제 등을 수소 발생 반응 촉진제로서 이용할 수 있다. 산으로는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 반응 후에 고형의 침전물이 생기는 산, 또는 이온 교환 수지 등의 고형 산 등이 적합하게 이용된다. 또한, 알루미늄이나 아연 등의 양성 금속을 수소 발생제로서 이용하는 경우는, 산 외, 수산화칼슘, 산화칼슘, 음 이온 교환 수지 등 알칼리제를 이용할 수도 있다. 그 중에서도, 수산화칼슘(소석회), 생석회(산화칼슘), 소성 칼슘, 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 음 이온 교환 수지 등 식품 첨가물인 알칼리제는 적합하게 이용된다. 후술하는 바와 같이, 알루미늄 등의 식품 첨가물인 수소보다 이온화 경향이 높은 금속과 반응하여 침전물이 생기는 수소 발생 반응 촉진제는, 그 금속의 금속 이온의 수소 발생 반응 후의 재용출을 억제하기 때문에, 생체 적용 액의 특성을 실질적으로 바꾸지 않는다는 본 발명의 목적에 적합하다.
또한, 수소 발생제의 경시 열화를 억제하기 위해서, 적절한 산 또는 알칼리제 등 수소 발생계에 포함되는 수소 발생 반응 촉진제의 수화수나 함수율은 적은 쪽이 바람직하다. 즉, 수화수로 말하면, 3수화물 이하, 바람직하게는 2수화물 이하, 더욱 바람직하게는 1수화물 이하, 특히 바람직하게는 무수화물이나 무수물인 것이 바람직하다. 함수율로 말하면, 함수율 40중량% 이하, 바람직하게는 30중량% 이하, 더욱 바람직하게는 20중량% 이하, 특히 바람직하게는 15중량% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 발생용 물이란, 수소 발생계와 접촉하는 것을 통해서 수소 가스를 발생시키는 액이다. 이러한 발생용 물에는, 수돗물, 정수, 이온 교환수, 정제수, 순수(純水), RO수 등이 포함되는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 수소 발생계가 수소를 첨가하는 대상인 곳의 생체 적용액 자체를 발생용 물로서 이용할 수도 있다. 함유 성분, 경도, 액성의 여하에 상관없이, 물을 포함하고 있는 액체는 본 발명의 발생용 물로서 이용할 수 있다.
발생용 물의 사용량의 기준으로는, 수소 발생계의 중량을 1로 했을 때, 중량비로 0.0112, 바람직하게는 0.05?6, 더욱 바람직하게는 0.1?3, 특히 바람직하게는 0.1?2의 범위에 있는 것이 바람직하다.
또한, 수소 발생계에 금속 알루미늄과 산화칼슘 또는 수산화칼슘이 포함되어 있고, 여기에 발생용 물이 반응되는 경우는, 이하의 식 1 및 식 2에 따라, 금속 알루미늄이 수산화칼슘과 반응하여, 수소를 발생시킴과 더불어, 부생성물로서 알루미나시멘트(알루민산 칼슘)를 형성하여 급속히 고화한다.
CaO＋H2O → Ca(OH)2 … (식 1)
2Al＋Ca(OH)2＋6H2O→＋Ca[Al(OH)4]3H2 … (식 2)
이 반응은 비가역 반응이고, 알루미나 시멘트로부터의 알루미늄 이온이나 수산화 이온의 생체 적용액 중에의 재용출이 한정적이므로, 생체 적용액에 대한 금속 이온의 용출이나 pH의 변동이 적고, 따라서 생체 적용액의 성분 구성을 실질적으로 바꾸지 않는다.
또한, 알루미나 시멘트는 내화성을 가지는 물질이므로, 수소 발생계에 금속 알루미늄과 산화칼슘 또는 수산화칼슘이 근접한 상태에 있는 경우는, 수소 발생 반응 후에 여전히 잔존하는 금속 알루미늄의 용이 발화성에 대한 방화(防火)제 또는 방화층으로도 기능한다.
본 발명에 있어서 금속 알루미늄과 수산화칼슘이 근접한 상태에 있다는 것은, 금속 알루미늄과 수산화칼슘이 혼합되어, 타정 등에 의해 정제화 또는 고형화된 상태, 또는 격리체에 혼합 충전된 상태를 포함한다. 정제 또는 고형제가 다시 격리체 내에 유지되어도 된다. 또한, 수소 발생계를 정제화 또는 고형화함으로써, 금속 알루미늄의 분진 폭발의 위험성을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 격리체는, 생체 적용액으로부터 수소 발생계를 격리하고, 또한, 수소 발생제와 수소 발생 촉진제를 근접한 상태로 유지함과 더불어, 격리체를 생체 적용액 중에 설치했을 때는, 생체 적용액의 일부가, 발생용물로서 격리체 내에 도입되는 것이다. 따라서, 격리체는, 수소 가스를 방출할 수 있음과 더불어, 적절한 양의 물을 투과시킬 수 있는 가스 투과막 등을 가지는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 가스 투과막은, 그 소재(천, 종이, 플래스틱 등)나 두께는 상관없지만, 도입되는 발생용 물의 양이 너무 많으면, 수소 반응 후에 도출되는 알루미늄 이온이나 수산화 이온의 양도 비례하여 증가하므로, 사용되는 가스 투과막의 통수성이나 보수성은 그다지 높을 필요는 없다. 즉, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 고분자 물질을 이용하여 만들어지거나, 또는, 제조시나 가공시에 발수 처리가 실시되는 부직포나 합성 수지막 등의 가스 투과막이어도, 본 발명의 가스 투과막으로서 적합하게 사용될 수 있다. 예를 들면, 듀퐁사의 타이벡 등 발수 처리가 실시되어 있는 부직포를 가스 투과막으로서 이용한 격리체에 있어서는, 통수성, 보수성이 낮기 때문에, 그 외부의 발생용 물을 도입하기 어려운 한편, 격리체에 일단 도입된 발생용 물은 격리체 내부의 가스 투과막 표면에 있어서 발수되므로, 금속 이온이나 수산화 이온을 포함하게 된 발생용 물을 도출시키는 경우가 적어, 생체 적용액의 성분 구성을 실질적으로 바꾸기 어렵다는 특징을 가진다.
격리체의 일부로서 이러한 가스 투과막을 포함할 수도 있고, 격리체 전체를 가스 투과막으로 구성할 수 있다. 격리체 전체를 가스 투과막으로 구성하는 경우, 격리체는 통상 주머니체의 형상을 취하는데 격리체의 형상은 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 이러한 격리체는 금속 알루미늄과 수산화칼슘이나 산화칼슘을 물리적으로 근접시키기 위해서, 수소 발생 반응을 효율적으로 진행시키는 외, 상술한 바와 같이 알루미나 시멘트의 형성을 통하여, 알루미늄 이온이나 수산화 이온의 용출을 막는 목적에도 적합하다.
또한, 본 발명의 기구는, 생체 적용액 중에 설치할 수도 있고, 생체 적용액을 수용하는 용기의 공기층에 유지할 수도 있다. 어떠한 경우나, 용기를 밀폐하는(밀폐 용기 중에 유지한다) 것은, 수소 가스의 생체 적용액 중에의 용해를 촉진하기 때문에 바람직하다. 또한, 이러한 기구를 유지한 밀폐 용기를 진탕하는 것은, 수소 가스의 생체 적용액 중에의 용해를 촉진하기 때문에 더욱 바람직하다.
또한, 본 발명의 기구를, 생체 적용액의 용기의 공기층에 유지하는 경우는, 도 1로서 도시하는 바와 같이, 격리체(a)에 수용된 수소 발생계를 용기(b) 입구부로부터 삽입했을 때, 적어도 그 일부가 용기 입구부에 걸리는 등으로 하여 생체 적용 액(c) 중에 완전히 침강하지 않도록 연구되는 것이 바람직하다. 이에 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 격리체에 수용된 수소 발생계를 다시 천정부에 가장자리를 가지는 다공(多孔) 용기(d) 등의 용기에 수용함으로써 이 목적은 달성된다. 이러한 구성을 취함으로써, 예를 들면, 다공 용기의 구멍을 통과한 생체 적용액의 일부가 격리체 내에 도입됨과 더불어 수소 발생 반응이 행해지게 된다.
이 경우, 본 발명의 밀폐 용기란, 용기의 내용물을 대기에 접촉시키지 않는 연구가 실시되어 있는 용기를 포함한다. 캡이 달린 페트병이나 알루미늄병 등 뚜껑이 있는 용기는 밀폐 용기에 포함된다. 밀폐 용기는, 사람이 손에 들고 진탕하기 쉽도록, 휴대하기 좋은 형태와 용량을 가지는 것이 바람직하다. 2L 이하, 바람직하게는 1L 이하, 특히 바람직하게는 0.5L 이하의 용량의 밀폐 용기가 바람직한데 이에 한정되는 것은 아니다.
밀폐 용기의 재질로서 바람직한 것은 수소 투과성이 낮은 용기이다. 수소 투과성이 낮을수록 발생한 수소를 용기계 외로 놓치는 것이 적다.
본 발명에 있어서 밀폐 용기의 수소 투과성은 다음과 같이 측정한다. 즉, 일본국 특허출원 2009-221567에 기재되는 방법 등을 참고로, 안정적으로 거의 포화 농도(20℃?1기압에서 1.6ppm)를 유지하는 수소 용존수를 측정 대상이 되는 밀폐 용기 내 용적의 20배의 부피로 생성함과 더불어, 정수(후지사와시 수도물을 활성탄 칼럼에 통과시켜 처리한 활성탄 처리수 등)를 만수 충전한 상기 밀폐 용기를 상기 수소 용존수에 5시간 침지한다.
그 후, 상기 정수의 용존 수소 농도를 측정하고, 용존 수소 농도가 1000ppb 이하, 바람직하게는 500ppb 이하, 더욱 바람직하게는 100ppb 이하, 특히 바람직하게는 10ppb 이하인 밀폐 용기가 본 발명의 수소 투과성이 낮은 용기에 포함된다.
밀폐 용기는, 수소 발생에 의한 내압의 상승을 견디어낼 수 있는 내압 성능을 가지는 것이 바람직하다. 절대 압력으로 0.11MPa, 바람직하게는 0.4MPa, 더욱 바람직하게는 0.5MPa, 특히 바람직하게는 0.8MPa의 내압을 견디어낼 수 있는 내압 용기인 것이 바람직하다. 탄산 음료용 페트병 등이 적합하게 이용된다. 밀폐 용기는, 안전하게 마개를 열 수 있도록 캡을 여는 도중에 압력을 빼내는 기구(벤트 슬롯)를 입구부에 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 진탕이란, 밀폐 용기에 물리적 충격을 줌으로써 밀폐 용기 내의 생체 적용액과 기상의 수소를 접촉시키면서, 생체 적용액 중의 용존 산소 등 용존 가스를 수소 가스로 치환하는 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, 밀폐 용기의 기상에 수소 가스가 한층 더 축적되는 것을 목적으로, 본 발명의 수소 첨가 기구를 밀폐 용기에 설치하고 나서, 1분 경과한 후, 바람직하게는 2분 경과한 후, 더욱 바람직하게는 4분 경과한 후, 더욱 바람직하게는 8분 경과한 후, 특히 바람직하게는 10분 경과한 후에 진탕을 개시하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 모범적인 자연적 진탕의 예는 다음과 같다. 즉, 평균적 체격을 가진 일본인 30대 남성이 밀폐 용기 중간복부를 잘 쓰는 쪽의 손에 쥐고, 손목만을 움직임으로써 캡이 손목 상공에 반원의 호를 그리도록, 2왕복/초의 페이스로 120왕복 진탕한다.
또한, 진탕 시간은, 고압?고농도 수소 가스의 생체 적용액에의 용해를 촉진하기 위해서, 자연적 진탕으로 5초 이상, 바람직하게는 10초 이상, 더욱 바람직하게는 15초 이상, 더욱 바람직하게는 30초 이상인 것이 바람직하다.
또한, 진탕은 본 발명의 생체 적용액에 대한 수소 첨가 기구를 생체 적용액 중에 10분간 정치하여 진탕했을 때, 생체 적용액의 용존 수소 농도를, 진탕 전의 용존 수소 농도의 2배 이상으로 증강하는 진탕인 것이 바람직하고, 바람직하게는 3배 이상, 더욱 바람직하게는 순서대로 4배 이상, 5배 이상, 6배 이상, 7배 이상, 8배 이상, 9배 이상이며, 더욱 바람직하게는 10배 이상으로 증강하는 진탕이다.
또한, 진탕 전의 밀폐 용기의 내압이 대기압 이상의 상태에 있는 것은, 1.6ppm 이상의 과포화 수소 함유 생체 적용액 등, 보다 고농도의 수소 함유 생체 적용액을 얻기 위해서는 바람직한 것이다. 수소 분자의 생체 적용액에 대한 용해도는, 발생하는 수소 분자가 밀폐 용기에 부하하는 내압의 상승에 따라 상승하고, 시간의 경과와 함께 드디어, 상온?상압 하에 있어서의 용해도를 초과한다. 후술의 실시예 등에서, 수소 발생계를 수용하는 밀폐 용기를 일정 시간 방치하는 이유는, 발생한 수소 가스에 의해 밀폐 용기를 내측으로부터 가압하기 위함이며, 또한, 밀폐 용기를 가압 하에서 적절히 진탕함으로써, 수소 분자의 수소 함유 생체 적용액에 대한 용해를 더욱 촉진할 수 있기 때문이다.
또한, 본 발명의 금속 알루미늄의 평균 입경은, 가스 투과막을 통과하지 않고, 또한, 미립자화에 의한 활성의 증대도 기하는 입경인 것이 바람직하다. 예를 들면, 수소 발생제의 평균 입경은, 3000㎛ 이하, 바람직하게는 1000㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 500㎛ 이하, 특히 바람직하게는 250㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 금속 알루미늄의 분진 폭발의 위험성을 줄이기 위해서는, 입자의 평균 입경은 그 50% 이상이 150㎛ 이상인 것이 바람직하다. 미립자화에 의한 활성의 증대와 그에 따른 분진 폭발의 가능성을 모두 고려하면서 적절히 최적 입경을 결정하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 수소 발생계가, 수소 발생제로서 금속 알루미늄을, 수소 발생 반응 촉진제로서 산화칼슘 또는 수산화칼슘을 이용할 경우, 양자 합계 중량에 차지하는 금속 알루미늄의 중량 배합비는 55중량% 이상 99중량% 이하, 바람직하게는 65중량% 이상 95중량% 이하, 더욱 바람직하게는 75중량% 이상 90중량% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 고농도 수소 함유 생체 적용액이란, 용액의 용존 수소 농도가 0.01ppm 이상, 바람직하게는 0.1ppm 이상, 더욱 바람직하게는 1.0ppm 이상인 수소 함유 생체 적용액을 포함한다. 본 발명에 있어서 과포화 수소 함유 생체 적용액이란, 상온 상압에 있어서의 용해도 이상의 용존 수소 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 함유 생체 적용액을 포함한다.
또한, 본 발명에 있어서 생체 적용액의 성분 구성을 실질적으로 바꾸지 않는 상태란, 이에 한정되는 것은 아니지만, 수소 발생제로서 사용된 금속에 관련된 금속 이온 농도 또는 pH를 바꾸지 않는 것 중 적어도 어느 한쪽을 만족하는 것이 포함된다.
여기에서, 수소 발생제로서 사용된 금속에 관련된 금속 이온 농도를 바꾸지 않는 상태란, 이에 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 이하와 같은 상태가 포함된다.
어느 생체 적용액을 원수로 하는 수소 함유 생체 적용액의 금속 이온 농도(예를 들면, 본 발명의 기구가 수소 발생제로서 알루미늄을 사용하고 있는 경우는 알루미늄 이온 농도)가, (원수의 금속 이온 농도－15ppm)?(원수의 금속 이온 농도＋15ppm), 바람직하게는 (원수의 금속 이온 농도－10ppm)?(원수의 금속 이온 농도＋10ppm), 더욱 바람직하게는 (원수의 금속 이온 농도－5ppm)?(원수의 금속 이온 농도＋5ppm), 더욱더욱 바람직하게는 (원수의 금속 이온 농도－3ppm)?(원수의 금속 이온 농도＋3ppm), 특히 바람직하게는 (원수의 금속 이온 농도－1ppm)?(원수의 금속 이온 농도＋1ppm)의 범위에 들어가 있는 상태 등이다.
혹은, 수도물을 탈염소 처리하여 얻어지는 정수(후지사와시 수도물을 활성탄 칼럼에 통과시켜서 처리하여 얻어지는 정수 등)인 생체 적용액을 약 515cc 충전한 탄산 음료용 페트병(입구부까지의 만수 충전으로 약 530cc 용량)의 생체 적용액 중에 본 발명의 수소 함유 생체 적용액의 제조 기구를 설치하고, 병을 옆으로 쓰러뜨려서 10분간 방치한 후에 모범적인 자연적 진탕(페트병 중간복부를 잘 쓰는 쪽의 손에 쥐고, 손목만을 좌우로 움직임으로써 캡이 손목 상공에 반원의 호를 그리도록, 2왕복/초의 페이스로 120왕복한다)을 행한 직후의 용액의, 상기 제조 기구에 있어서 수소 발생제로서 사용된 금속에 관련된 금속 이온 농도(예를 들면, 본 발명의 기구가 수소 발생제로서 알루미늄을 사용하고 있는 경우는 알루미늄 이온 농도)가, (원수의 금속 이온 농도－15ppm)?(원수의 금속 이온 농도＋15ppm), 바람직하게는 (원수의 금속 이온 농도－10ppm)?(원수의 금속 이온 농도＋10ppm), 더욱 바람직하게는 (원수의 금속 이온 농도－5ppm)?(원수의 금속 이온 농도＋5ppm), 더욱 바람직하게는 (원수의 금속 이온 농도－3ppm)?(원수의 금속 이온 농도＋3ppm), 특히 바람직하게는 (원수의 금속 이온 농도－1ppm)?(원수의 금속 이온 농도＋1ppm)의 범위에 들어가 있는 상태 등이다.
여기서, pH를 바꾸지 않은 상태란, 이에 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 이하와 같은 상태가 포함된다.
어느 생체 적용액을 원수로 하는 수소 함유 생체 적용액의 pH가, (원수의 pH－3.0)?(원수의 pH＋3.0), 바람직하게는 (원수의 pH－2.0)?(원수의 pH＋2.0), 더욱 바람직하게는 (원수의 pH－1.0)?(원수의 pH＋1.0), 특히 바람직하게는 (원수의 pH－0.5)?(원수의 pH＋0.5)의 범위에 들어가 있는 상태 등이다.
혹은, 수도물을 탈염소 처리하여 얻어지는, pH가 약 7.0?7.8에 있는 정수(후지사와시 수도물을 활성탄 칼럼에 통과시켜 처리하여 얻어지는 정수 등)인 생체 적용액을 약 515cc 충전한 탄산 음료용 페트병(입구부까지의 만수 충전으로 약 530cc 용량)의 생체 적용액 중에 본 발명의 수소 함유 생체 적용액의 제조 기구를 설치하고, 병을 옆으로 쓰러뜨려 10분간 방치한 후에 모범적인 자연적 진탕(페트병 중간복부를 잘 쓰는 쪽의 손에 쥐고, 손목만을 좌우로 움직임으로써 캡이 손목 상공에 반원의 호를 그리도록, 2왕복/초의 페이스로 120왕복한다)을 행한 직후의 용액의 pH가, (원수의 pH－3.0)?(원수의 pH＋3.0), 바람직하게는 (원수의 pH－2.0)?(원수의 pH＋2.0), 더욱 바람직하게는 (원수의 pH－1.0)?(원수의 pH＋1.0), 특히 바람직하게는 (원수의 pH－0.5)?(원수의 pH＋0.5)의 범위에 들어가 있는 상태 등이다.
실시예
이하, 본 발명의 실시예를 설명한다. 또한, 본원에 있어서 특별히 양해가 없는 경우는, 각종 물성치를 계측하는데 이용한 각종 계기류는, pH 미터(온도계 포함)가, 주식회사 호리바 제작소 제의 pH 미터(본체의 형식 『D?13』, 동 프로브의 형식 『9620?10D』)이며, DH 미터(용존 수소계)가, 동아 디케이케이 주식회사 제의 DH 미터(본체 형식 『DHDI?1』, 동 전극(프로브) 형식, 『HE?5321』, 동 중계기 형식 『DHM?F2』)이다.
알루미늄 이온 농도는, 수질 분석계 『DR/4000』(HACH사 제)을 이용하여 알루미논법에 의해 측정했다.
[실시예 1] 금속 알루미늄 분말(입경: 53?150㎛, 80% up)
(와코쥰야쿠고교 가부시키가이샤, 이하 동)과 수산화칼슘(와코쥰야쿠고교 가부시키가이샤, 이하 동)을 혼합하여 수소 발생계를 얻었다. 얻어진 수소 발생계는, 금속 알루미늄 분말을 85중량%, 수산화칼슘을 15중량%로 포함한다.
수소 발생계 0.8g을 부직포(프레시제Regular C5160: 아사히카세이가부시키가이야)에 싸넣어 히트 시일했다. 탄산음료용 페트병(입구부까지의 만수 충전으로 약 530cc 용량)에 후지사와시 수도물을 약 515cc 충전한 후, 수소 발생계를 부직포마다 후지사와시 수도물 중에 투여했다. 동일한 것을 5세트 준비했다.
병의 캡을 닫고, 각각 10분간, 30분간, 1시간, 2시간, 15시간 방치했다.
그 후, 발명자의 한사람(평균적 체격을 가진 일본인 30대 남성)이 페트병 중간복부를 잘 쓰는 쪽의 손에 쥐고, 손목만을 좌우로 움직임으로써 캡이 손목 상공에 반원의 호를 그리도록, 2왕복/초의 페이스로 120왕복했다(합계 60초).
그 후, 각각의 내용액의 pH, 용존 수소 농도(DH), 알루미늄(Al) 이온 농도를 측정했다.
[참고예 1] 실시예 1에 사용한 후지사와시 수도물의 pH, 알루미늄(Al) 이온 농도를 측정했다.
[실시예 2] 금속 알루미늄 분말과 수산화칼슘을 균등하게 분산하여 수소 발생계를 얻었다. 얻어진 수소 발생계는, 금속 알루미늄 분말을 85중량%, 수산화칼슘을 15중량%로 포함한다.
수소 발생계 0.8g을 부직포(다이벡 1073B: 아사히?듀폰 플래시 스판 프로덕트 가부시키가이샤)에 싸넣어 히트 시일했다. 탄산음료용 페트병(입구부까지의 만수 충전으로 약 530cc 용량)에 후지사와시 수도물을 약 515cc 충전한 후, 수소 발생계를 부직포마다 후지사와시 수도물 중에 투여했다. 동일한 것을 5세트 준비했다.
병의 캡을 닫고, 각각 10분간, 30분간, 1시간, 2시간, 15시간 방치했다.
그 후, 발명자의 한사람(평균적 체격을 가진 일본인 30대 남성)이 페트병 중간복부를 잘 쓰는 쪽의 손에 쥐고, 손목만을 좌우로 움직임으로써 캡이 손목 상공에 반원의 호를 그리도록, 2왕복/초의 페이스로 120왕복했다(합계 60초).
그 후, 각각의 내용액의 pH, 용존 수소 농도(DH), 알루미늄(Al) 이온 농도를 측정했다.
[참고예 2]
실시예 2에 사용한 후지사와시 수도물의 pH, 알루미늄(Al) 이온 농도를 측정했다.
[비교예 1] 금속 알루미늄 분말을 85중량%, 수산화칼슘을 15중량%로 포함하는 혼합 분말 0.8g을 준비했다. 탄산음료용 페트병(입구부까지의 만수 충전으로 약 530cc 용량)에 후지사와시 수도물을 약 515cc 충전한 후, 혼합 분말을 후지사와시 수도물 중에 투여했다.
병의 캡을 닫고, 10분간 방치했다.
그 후, 발명자의 한사람(평균적 체격을 가진 일본인 30대 남성)이 페트병 중간복부를 잘 쓰는 쪽의 손에 쥐고, 손목만을 좌우로 움직임으로써 캡이 손목 상공에 반원의 호를 그리도록, 2왕복/초의 페이스로 120왕복했다(합계 60초).
그 후, 각각의 내용액의 pH, 용존 수소 농도(DH), 알루미늄(Al) 이온 농도를 측정했다.
[실시예 3]
금속 알루미늄 분말과 수산화칼슘을 혼합하여 수소 발생계를 얻었다. 얻어진 수소 발생계는, 금속 알루미늄 분말을 85중량%, 수산화칼슘을 15중량%로 포함한다.
수소 발생계 0.8g을 부직포(다이벡 1073B: 아사히 ?듀폰 플래시 스판 프로덕트 가부시키가이샤)에 싸넣어 히트 시일함과 더불어, 통형상의 다공 용기(저부: 직경 약 14밀리의 원, 높이: 약 58밀리)에 수용했다. 탄산음료용 페트병(입구부까지의 만수 충전으로 약 530cc 용량)에 후지사와시 수도물을 약 515cc 충전한 후, 다공 용기를 페트병 입구부에 삽입하면서, 다공 용기 천장부를 둘러싸는 가장자리(모서리)를 입구부에 걸고, 다공 용기가 물 안에 가라앉지 않도록 하여 캡을 닫았다.
그 후 병을 옆으로 쓰러뜨려, 다공 용기가 물에 완전히 접촉하도록 하여 10분간 방치한 후, 발명자의 한사람(평균적 체격을 가진 일본인 30대 남성)이 페트병 중간복부를 잘 쓰는 쪽의 손에 쥐고, 손목만을 좌우로 움직임으로써 캡이 손목 상공에 반원의 호를 그리도록, 2왕복/초의 페이스로 120왕복했다(합계 60초).
그 후, 내용액의 pH, 용존 수소 농도(DH), 알루미늄(Al) 이온 농도를 측정했다.
[참고예 3] 실시예 3에 사용한 후지사와시 수도물의 pH, 알루미늄(Al) 이온 농도를 측정했다.
[실시예 4] 금속 알루미늄 분말과 수산화칼슘의 분말을 혼합하여 수소 발생계를 얻었다. 타정기(HANDTAB-Jr: 이치하시세이기 가부시키가이샤)를 이용하여 수소 발생계를 타정압 5kN으로 고화했다. 얻어진 수소 발생계 정제는, 금속 알루미늄 분말을 80중량%, 수산화칼슘을 20중량%로 포함한다.
탄산 음료용 페트병(입구부까지의 만수 충전으로 약 530cc 용량)에 후지사와시 수도물을 약 515cc 충전한 후, 수소 발생계 정제를 후지사와시 수도물 중에 투여했다. 동일한 것을 3세트 준비했다.
병의 캡을 닫고, 각각 10분간, 30분간, 1시간 방치했다.
그 후, 발명자의 한사람(평균적 체격을 가진 일본인 30대 남성)이 페트병 중간복부를 잘 쓰는 쪽의 손에 쥐고, 손목만을 좌우로 움직임으로써 캡이 손목 상공에 반원의 호를 그리도록, 2왕복/초의 페이스로 120왕복했다(합계 60초).
그 후, 각각의 내용액의 pH, 용존 수소 농도(DH), 알루미늄(Al) 이온 농도를 측정했다.
[참고예 4]
실시예 4에 사용한 후지사와시 수도물의 pH, 알루미늄(Al) 이온 농도를 측정했다.
[실시예 5]
금속 알루미늄 분말과 수산화칼슘을 혼합하여 수소 발생계를 얻었다. 얻어진 수소 발생계는, 금속 알루미늄 분말을 85중량%, 수산화칼슘을 15중량%로 포함한다.
수소 발생계 0.8g을 부직포(다이벡 1073B: 아사히?듀폰 플래시 스판 프로덕트 가부시키가이샤)에 싸넣어 히트 시일했다. 탄산음료용 페트병(입구부까지의 만수 충전으로 약 530cc 용량)에 후지사와시 수도물을 약 515cc 충전한 후, 수소 발생계를 부직포마다 후지사와시 수도물 중에 투여했다. 동일한 것을 3세트 준비했다.
병의 캡은 닫지 않고, 각각 10분간, 30분간, 1시간 방치했다.
그 후, 각각의 내용액의 용존 수소 농도(DH)를 측정했다.
이하, 표 1로서 이들을 기재한다.
<표 1>
Figure pct00001
이하, 추가의 실시예를 기재한다.
금속 알루미늄 분말과 수산화칼슘을 적절한 배합 비율로 혼합하여 수소 발생계를 얻었다. 얻어진 수소 발생계는 각각, 금속 알루미늄 분말과 수산화칼슘을 중량비로 95:5(실시예 6), 90:10(실시예 7), 85:15(실시예 8), 80:20(실시예 9), 75:25(실시예 10), 70:30(실시예 11), 65:35(실시예 12)의 비율로 포함한다.
각 수소 발생계 0.8g을 부직포(푸레시제Regular C5160: 아사히카세이 가부시키가이샤)에 싸넣어 히트 시일했다. 탄산음료용 페트병(입구부까지의 만수 충전으로 약 530cc 용량)에 후지사와시 수도물을 약 515cc 충전한 후, 각 수소 발생계를 부직포마다 각 후지사와시 수도물 중에 투여했다. 각 실시예에 대하여 2세트씩 동일한 것을 준비했다.
병의 캡을 닫고, 각각 10분간과 30분간 방치했다.
그 후, 발명자의 한사람(평균적 체격을 가진 일본인 30대 남성)이 페트병 중간복부를 잘 쓰는 쪽의 손에 쥐고, 손목만을 좌우로 움직임으로써 캡이 손목 상공에 반원의 호를 그리도록, 2왕복/초의 페이스로 120왕복했다(합계 60초).
그 후, 각각의 내용액의 pH, 용존 수소 농도(DH), 알루미늄(Al) 이온 농도를 측정했다.
[참고예 5] 실시예 6?10에 사용한 후지사와시 수도물의 pH, 알루미늄(Al) 이온 농도를 측정했다.
[참고예 6] 실시예 11?12에 사용한 후지사와시 수도물의 pH, 알루미늄(Al) 이온 농도를 측정했다.
이하, 표 2로서 이들을 기재한다.
<표 2>
Figure pct00002
a: 격리체 b: 용기
c: 생체 적용액 d: 다공 용기

Claims (9)

  1. 수소 발생제로서 금속 알루미늄 입자, 및 산화칼슘 또는 수산화칼슘 중 적어도 어느 하나를 포함하는 수소 발생 반응 촉진제를 근접하여 포함하는 수소 발생계를 가지는 생체 적용액에 대한 수소 첨가 기구로서,
    상기 수소 발생계와 발생용 물을 반응시키는 것을 통하여 수소 가스를 원수(原水)인 상기 생체 적용액에 첨가함과 더불어, 알루미나 시멘트를 포함하는, 수소 발생 반응의 부생성물의 형성을 통하여 상기 원수로의 알루미늄 이온의 용출을 억제하면서 수소 함유 생체 적용액을 얻는 것을 특징으로 하고,
    수도물을 탈염소 처리하여 얻어지는 정수를 515cc 충전한, 입구부까지의 만수 충전으로 약 530cc 용량의 탄산 음료용 페트병의 상기 정수 중에 상기 수소 첨가 기구를 설치하고, 상기 페트병을 옆으로 쓰러뜨려 10분간 방치한 후, 모범적인 자연적 진탕(페트병 중간복부를 잘 쓰는 쪽의 손에 쥐고, 손목만을 좌우로 움직임으로써 캡이 손목 상공에 반원의 호를 그리도록, 2왕복/초의 페이스로 120왕복)을 행했을 때, 진탕 직후의 상기 수소 함유 생체 적용액의 알루미늄 이온 농도가, 상기 정수의 알루미늄 이온 농도 ±15ppm의 범위에 들어가는 것을 특징으로 하는 생체 적용액에 대한 수소 첨가 기구.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 수소 발생계가, 가스 투과막을 가지는 격리체에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 생체 적용액에 대한 수소 첨가 기구.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 가스 투과막이, 고분자 물질을 주원료로 하여 만들어지는 것을 특징으로 하는 생체 적용액에 대한 수소 첨가 기구.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 가스 투과막이, 발수 처리가 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 생체 적용액에 대한 수소 첨가 기구.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 격리체의 적어도 일부가, 생체 적용액을 수용하는 용기의 공기층에 유지되는 것을 특징으로 하는 생체 적용액에 대한 수소 첨가 기구.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 발생용 물이 생체 적용액이며, 상기 격리체가 생체 적용액 중에 설치되는 것을 특징으로 하는 생체 적용액에 대한 수소 첨가 기구.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 수소 발생계가, 정제 또는 고형제인 것을 특징으로 하는 생체 적용액에 대한 수소 첨가 기구.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 생체 적용액이, 밀폐 용기에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 생체 적용액에 대한 수소 첨가 기구.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 밀폐 용기를 진탕하여, 고농도 수소 함유 생체 적용액을 얻는 것을 특징으로 하는 생체 적용액에 대한 수소 첨가 기구.
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