KR20140016939A

KR20140016939A - 환원수의 제조 방법 및 환원수 제조 장치

Info

Publication number: KR20140016939A
Application number: KR1020137027055A
Authority: KR
Inventors: 가츠야 후지무라
Original assignee: 가부시키가이샤 Ntc 드림맥스
Priority date: 2011-03-17
Filing date: 2011-10-31
Publication date: 2014-02-10
Also published as: JP2012206105A; WO2012124206A1; JP6132418B2; CN103562143A; US20140023724A1

Abstract

본 발명은, 활성 산소가 원인이 되는 여러 가지 병에 효과가 있는 환원수 (수소 풍부수) 를, 금속 마그네슘 등을 물에 넣음으로써 종래보다 효율적으로 생성하는 방법 등의 제공을 과제로 한다. 마그네슘 등의 금속을, 산화 환원 반응의 양극에 포함되는 고상과 함께 물에 첨가함으로써, 마그네슘 이온의 포화량을 증가시키고, 또 금속 마그네슘 표면에 수산화마그네슘이 석출되는 것에 의한 열화를 개선한다. 이 결과, 상기 과제를 해결한다.

Description

환원수의 제조 방법 및 환원수 제조 장치{METHOD FOR PRODUCING REGENERATED WATER AND APPARATUS FOR PRODUCING REGENERATED WATER}

본 발명은, 금속 마그네슘을 사용하여 수중에서 수소를 발생시키는 환원수의 제조 방법, 및 환원수 제조 장치 등을 제공한다.

금속 마그네슘 등을 사용하여 제조한 환원수는, 수소를 풍부하게 함유하고 있어, 수소 풍부수라고도 한다. 수소 풍부수는, 항산화 작용이 있어 세포를 보호한다 (비특허문헌 1). 실제로 동물 실험, 인간에 의한 실험으로 항알레르기, 항염증, 항산화 작용이 있는 것이 실증되어 있고, 여러 가지 병에 효과가 인정된다. 예를 들어, 동맥 경화 (비특허문헌 2), 알츠하이머 (비특허문헌 3), 기억력의 개선 (비특허문헌 4), ll 형 당뇨병 (비특허문헌 5), 파킨슨병 (비특허문헌 6), 간 장해 (비특허문헌 7), 심근경색 (비특허문헌 8), 알레르기 (비특허문헌 9), 메타볼릭 신드롬 (비특허문헌 10) 에 효과가 있는 등, 동물이나 인간을 사용한 실험의 보고가 있다. 대표적인 환원제인 비타민 C 등은, 친수성인 것이나 소수성인 것이 있지만, 반드시 뇌, 세포 내까지 도달할 수 없다. 이에 비하여, 수소는, 소수성의 세포막이나 뇌관문 배리어도 넘어 (비특허문헌 1) 용이하게 몸 전체에 도달하는 이상적인 환원제이다.

수소 풍부수는 여러 가지 방법으로 제공되고 있고, 그 대표적인 것으로서 전기 분해를 들 수 있다 (특허문헌 1). 수용액을 이온 교환막으로 가로막고, 전극을 사용하여 전압을 가하면, 양극에서는 음이온이 산화되고, 음극에서는 양이온이 환원된다. 수돗물 중에는 여러 가지 이온이 용해되어 있는데, 어느 이온이 산화 및 환원되는지는 용존하는 이온의 산화 환원 전위 (환원 전위) 와 이온의 농도에 따라 다르다. 성분으로는, 주로 음극에서는 수소가 발생하고, 용액은 알칼리성으로 되어, 수소 풍부수 또는 알칼리 환원수로서 사용된다. 이 방식은, 전기 분해 장치를 내장하는 장치가 필요하고, 그 때, 전극으로서 백금 등의 귀금속을 사용하고 있기 때문에, 장치의 가격이 비싸다는 문제가 있다.

또, 추가적인 방법으로서 수소 가스의 물로의 취입이 있다. 수소는 포화 농도인 1.6 ppm 까지 용해시킬 수 있는데, 공장에서 수소 풍부수를 용기에 넣은 후, 보관하고, 유통하여 소비자에게 판매하기까지 수소가 빠져 농도가 감소된다. 또, 수소의 취입과 용기에 대한 보틀링하기 위한 설비가 필요하여, 설비를 위한 가격이 비싸다는 문제가 있다 (특허문헌 2) .

또, 추가로, 화학적으로 음료로서 적합한 수소 풍부수를 제조하는 방법으로는, 금속 마그네슘을 물에 담그어 수소를 발생시키는 방법이 있고, 스틱상, 또는 물 주전자의 구조를 가진 것이 사용되고 있다 (특허문헌 3). 이들의 방법에서는, 금속 마그네슘을 물에 담근 상태에서 수소를 발생시킨다. 전기 분해법에 비하여 특별한 장치를 필요로 하지 않기 때문에 가격이 싸다. 그러나, 금속 마그네슘을 첨가한 수용액 중의 마그네슘 이온의 포화에 의해 수소를 발생시키는 반응이 일어나지 않게 되는 문제와, 금속 마그네슘의 표면에 수산화마그네슘이 침착되어 점차 열화되어, 수소를 발생시키지 않게 된다는 문제가 있다. 이 때문에, 이들의 수소 발생 능력을 유지하기 위해서 물을 바꾸거나 정기적으로 곡물 식초 등을 사용하여 금속 마그네슘의 표면을 화학 연마해야 한다. 또한, 수소의 발생에 따라 수산화물 이온이 축적되어, 수소 풍부수의 pH 가 10 을 초과하여 음용에 적합하지 않게 된다는 문제가 있다.

일본 특허공보 제3349710호 일본 특허공보 제3606466호 일본 특허공보 제4252434호 일본 공개특허공보 2006-232785호 일본 공개특허공보 2008-201859호

NAT Med. 2007 Jun ; 13(6) : 688-94. Epub 2007 May 7. Biochem Biophys Res Commun. 2008 Dec 26 ; 377(4) : 1195-8. Brain Res. 2010 Apr 30 ; 1328 : 152-61. Epub 2010 Feb 19. Neuropsychopharmacology. 2009 Jan ; 34(2) : 501-8. Epub 2008 Jun 18. Nutr Res. 2008 Mar ; 28(3) : 137-43. Neurosci Lett. 2009 Apr 3 ; 453(2) : 81-5. Epub 2009 Feb 12. Biochem Biophys Res Commun. 2007 Sep 28 ; 361(3) : 670-4. Epub 2007 Jul 25. Exp Biol Med (Maywood). 2009 Oct ; 234(10) : 1212-9. Epub 2009 Jul 13. Biochem Biophys Res Commun. 2009 Nov 27 ; 699(4) : 651-6. Epub 2009 Sep 17. J. Clin. Biochem. Nutr., 46, 140-9, March 2010

화학적으로 금속 마그네슘을 사용하여 환원수 (수소 풍부수) 를 제조하는 방법은, 전기 분해법과 비교하여, 특별한 장치를 필요로 하지 않고 전기세도 들지 않아 저렴하고, 안전하며, 낭비가 적다. 그러나, 금속 마그네슘을 첨가한 수용액의 마그네슘 이온의 포화에 의해 수소를 발생시키는 반응이 일어나지 않게 되는 문제와, 금속 마그네슘의 표면이 열화되어, 마그네슘이 존재함에도 불구하고 수소를 발생시키는 반응이 일어나지 않게 되는 문제 때문에, 환원수 (수소 풍부수) 의 제조 효율이 떨어진다는 단점이 있었다. 본 발명은, 수소 발생 반응의 효율을 개선하여, 금속 표면의 열화에 의한 성능의 저하를 억제하는 방법을 제공한다.

본원발명은, 수중에서, 예를 들어 이온 교환 작용을 갖는 다공성의 고상을 사용하면서, 금속 마그네슘을 사용하여 수소를 발생시키는, 환원수 (수소 풍부수) 의 제조 방법이다. 또, 수중에서, 예를 들어 이온 교환 작용을 갖는 고상과 금속 마그네슘을 혼합하여 침전시킨 층에 양극을 설치하고, 또, 예를 들어 물의 상청에 형성한 음극에 전기를 가하는 것을 특징으로 하는 환원수 (수소 풍부수) 의 제조 방법이다. 다음으로, 본원발명은, 예를 들어 이온 교환 수지인 고상의 관능기가 술폰산기나 카르복실산기인 것을 특징으로 한다. 또한, 본원발명에서는, 고상에 있어서의 술폰산기, 카르복실산기 등의 관능기는, 알칼리로 중화시켜, 염으로 하는 것이 바람직하다. 또, 본원발명은, 전기를 가하여 반응을 촉진시킬 때에 사용하는 양극이 탄소를 함유하는 재료로 되어 있는 것을 특징으로 한다. 보다 상세하게는, 본원발명은, 이하의 환원수 (수소 풍부수) 의 제조 방법, 및 환원수 (수소 풍부수) 제조 장치 등을 제공한다.

＜1＞ 금속 마그네슘을 사용하여 수중에서 수소를 발생시키는 방법에 있어서, 다공성의 고상을 사용하는 것을 특징으로 하는 환원수의 제조 방법.

＜2＞ 고상이, 이온 교환 작용을 갖는, 상기 ＜1＞ 에 기재된 환원수의 제조 방법.

＜3＞ 고상이 산성의 관능기를 갖는, 상기 ＜1＞ 또는 ＜2＞ 에 기재된 환원수의 제조 방법.

＜4＞ 고상이 술폰산기를 갖는, 상기 ＜1＞ ∼ ＜3＞ 중 어느 한 항에 기재된 환원수의 제조 방법.

＜5＞ 고상이 카르복실산기를 갖는, 상기 ＜1＞ ∼ ＜3＞ 중 어느 한 항에 기재된 환원수의 제조 방법.

＜6＞ 고상이 수지인, 상기 ＜1＞ ∼ ＜5＞ 중 어느 한 항에 기재된 환원수의 제조 방법.

＜7＞ 고상이 이온 교환 수지인, 상기 ＜1＞ ∼ ＜6＞ 중 어느 한 항에 기재된 환원수의 제조 방법.

＜8＞ 고상이, 금속 마그네슘의 표면에 생성되는 수산화물을 제거하는, 상기 ＜1＞ ∼ ＜7＞ 중 어느 한 항에 기재된 환원수의 제조 방법.

＜9＞ 금속 마그네슘을 산화시켜 음극에서 수소를 발생시키는, 상기 ＜1＞ ∼ ＜8＞ 중 어느 한 항에 기재된 환원수의 제조 방법.

＜10＞ 양극이, 탄소를 함유하는 재료로 형성되어 있는, 상기 ＜9＞ 에 기재된 환원수의 제조 방법.

＜11＞ 상기 ＜1＞ ∼ ＜10＞ 중 어느 한 항에 기재된 방법으로 제조한 환원수를 분무하는 스프레이 장치.

＜12＞ 상기 ＜1＞ ∼ ＜10＞ 중 어느 한 항에 기재된 방법으로 제조한 환원수를, 액체상, 고체상, 분체상, 또는 페이스트상으로 하여 첨가한 식품, 또는 화장품.

＜13＞ 금속 마그네슘을 사용하여 수중에서 수소를 발생시키는 환원수 제조 장치로서, 다공성의 고상을 사용하는 것을 특징으로 하는 환원수 제조 장치.

＜14＞ 전극을 구비하고, 금속 마그네슘을 산화시켜 음극에서 수소를 발생시켜, 환원수를 제조하는 환원수 제조 장치로서, 금속 마그네슘 표면에 생성되는 수산화물을 제거하는 고상을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는, 환원수 제조 장치.

＜15＞ 탄소를 함유하는 재료로 형성되어 있는 양극을 추가로 갖는, 상기 ＜13＞ 또는 ＜14＞ 에 기재된 환원수 제조 장치.

＜16＞ 양극의 표면을 덮는 피복 부재를 추가로 갖는, 상기 ＜13＞ ∼ ＜15＞ 중 어느 한 항에 기재된 환원수 제조 장치.

＜17＞ 양극과 음극을 각각 포함하는 제 1 및 제 2 산화 환원 시스템을 갖는, 상기 ＜13＞ ∼ ＜16＞ 중 어느 한 항에 기재된 환원수 제조 장치.

＜18＞ 전극을 사용하여 수중에서 수소를 발생시키는 환원수 제조 장치로서, 탄소를 함유하는 재료로 형성되어 있는 양극을 구비하는 것을 특징으로 하는 환원수 제조 장치.

＜19＞ 금속 마그네슘을 사용하여 수중에서 수소를 발생시키는 환원수 제조 장치로서, 탄소를 함유하는 재료로 형성되어 있는 양극을 구비하는 것을 특징으로 하는 환원수 제조 장치.

＜20＞ 양극의 표면을 덮는 피복 부재를 추가로 갖는, 상기 ＜18＞ 또는 ＜19＞ 에 기재된 환원수 제조 장치.

본 발명에 의하면, 예를 들어, 이온 교환 작용을 갖는 다공성의 고상을, 금속 마그네슘 등과 혼합함으로써, 수중의 마그네슘 이온의 포화량을 올려, 수소의 발생 효율과 환원수 (수소 풍부수) 의 제조 효율을 개선하고, 또 금속 마그네슘 표면의 열화에 의한 수소 발생의 감소에 수반되는 환원수 중의 수소 함량량의 저하 에 의한 산화 환원 전위의 상승을 완화시켜, 반응의 지속성을 양호하게 유지할 수 있다. 또, 예를 들어 이온 교환 작용을 갖는 고상은, 금속 마그네슘과 함께 필터로 용이하게 환원수 (수소 풍부수) 와 분리할 수 있기 때문에 음용 가능한 물을 얻을 수 있다. 또한, 예를 들어, 수중에서 이온 교환 작용을 갖는 고상과 금속 마그네슘을 혼합하여 침전시킨 층에 양극을 접촉시키고, 또 첨가한 물의 상청에 형성한 음극에 전기를 가함으로써, 마그네슘의 용출을 촉진시키고, 수산화마그네슘의 금속 마그네슘 표면에 대한 생성을 억제한다. 또 양극으로서 탄소를 함유하는 재료를 사용함으로써, 수소의 발생과 함께 필연적으로 발생하는 수산화물 이온을 이산화탄소로 변환함으로써, 금속 마그네슘 상에 석출되는 수산화마그네슘을 대폭 줄여, 그것에 의해 금속 마그네슘의 용출의 효율을 장기간 양호하게 유지할 수 있다.

도 1 은 금속 마그네슘을 양극과 혼합시켜 전기를 가하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 2 은 환원수 (수소 풍부수) 의 연속 2 배 희석에 의한 용존 수소 농도와 산화 환원 전위의 변화를 나타낸 설명도이다.
도 3 은 MR 형과 겔형의 담체로서의 술폰산기를 갖는 강산성 이온 교환 수지와, 금속 마그네슘을 물에 첨가했을 때의 산화 환원 전위의 경일 (經日) 변화를 나타내는 도표이다.
도 4 는 MR 형의 담체로서의 술폰산기를 갖는 강산성 이온 교환 수지의 첨가량을 바꿔 금속 마그네슘과 함께 물에 첨가했을 때의 산화 환원 전위의 경일 변화를 나타내는 도표이다.
도 5 는 술폰산기를 갖는 강산성 이온 교환 수지를, 금속 마그네슘과 함께 물에 첨가하고, 소정 일수 사용한 후의 샘플의 산화 환원 전위의 시간 경과적 변화를 나타낸 설명도이다.
도 6 은 술폰산기를 갖는 강산성 이온 교환 수지의 첨가량을 바꿔, 금속 마그네슘과 함께 물에 첨가했을 때의 산화 환원 전위의 시간 경과적 변화를 나타낸 설명도이다.
도 7 은 카르복실산기를 갖는 이온 교환 수지를, 금속 마그네슘과 함께 물에 첨가하고, 소정 일수 사용한 후의 샘플의 산화 환원 전위의 시간 경과적 변화를 나타낸 설명도이다.
도 8 은 제 4 암모늄염기를 갖는 이온 교환 수지를, 금속 마그네슘과 함께 물에 첨가하고, 소정 일수 사용한 후의 샘플의 산화 환원 전위의 시간 경과적 변화를 나타낸 설명도이다.
도 9 는 3 급 아민을 관능기로서 갖는 이온 교환 수지를, 금속 마그네슘과 함께 물에 첨가하고, 소정 일수 사용한 후의 샘플의 산화 환원 전위의 시간 경과적 변화를 나타낸 설명도이다.
도 10 은 금속 마그네슘을 첨가하지 않을 때의 양극의 재질과 용존 수소 농도, pH 의 관계를 나타낸 도면이다.
도 11 은 금속 마그네슘을 첨가했을 때의 양극의 재질과 용존 수소 농도, pH 의 관계를 나타낸 도면이다.
도 12 는 양극이 탄소봉일 때의 용존 수소 농도, pH, 이산화탄소 농도를 나타낸 도표이다.
도 13 은 금속 마그네슘의 산화 반응과 함께 전기를 가하는 방법에 있어서, 이온 교환 수지의 첨가시의 용존 수소 농도와 pH 의 변화를 나타낸 도면이다.
도 14 는 금속 마그네슘에 의한 화학 반응과 전극에 의한 전기 분해의 용존 수소 농도와 pH 에 대한 효과를 나타낸 도면이다.
도 15 는 금속 마그네슘을 첨가하지 않았을 때에 있어서의, 양극 탄소봉의 피복물의 용존 수소 농도와 pH 에 대한 효과를 나타낸 도면이다.
도 16 은 금속 마그네슘을 첨가했을 때에 있어서의, 양극 탄소봉의 피복물의 용존 수소 농도와 pH 에 대한 효과를 나타낸 도면이다.
도 17 은 흡광도의 측정에 의한 용액 중의 미립자의 농도 (탄소분에 의한 오염의 정도) 를 나타내는 도면이다.
도 18 은 환원수 (수소 풍부수) 를 생성하는 장치의 개요를 설명하는 도면이다.
도 19 는 환원수 (수소 풍부수) 를 생성하는 장치의 내부 구조를 상세하게 설명하는 도면이다.
도 20 은 두 개의 회로 (산화 환원 시스템) 를 갖는, 환원수 (수소 풍부수) 를 생성하는 장치의 각 회로에 전기를 흘렸을 때의 용존 수소 농도와 pH 의 변화를 나타낸 도면이다.

1. 양극

본원발명의 환원수 (수소 풍부수) 의 제조 방법, 및 환원수 (수소 풍부수) 제조 장치에서는, 금속 마그네슘을 사용하여 수중에서 수소를 발생시킨다. 바람직한 실시형태에서는, 수중에서의 산화 환원 반응에 의해, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 양극에서 마그네슘 등의 금속을 산화시키고, 음극에서 수소를 발생시킨다. 금속 마그네슘에 있어서는 특별히 그 사용하는 재료의 크기나 형태는 한정되지 않지만, 바람직하게는, 0.1 ㎜ 내지 50 ㎜, 보다 바람직하게는 1 ㎜ 내지 5 ㎜ 의 입상 또는 플레이크상이 바람직하다. 이 산화 환원 반응에서 사용되는 양극으로는, 특별히 그 사용하는 재료의 종류나 장치의 구조는 한정되지 않지만, 바람직하게는, 스테인리스강, 구리, 알루미늄, 철, 금, 백금, 은, 티탄 등의 금속이나, 탄소를 함유하는 재료로 형성된 것이다. 탄소를 함유하는 재료로 형성되어 있는 양극은, 수소의 발생에 수반하여 생성되는 수산화물 이온을 탄산 이온으로 변환시키고, 수계 내의 pH 치의 극도의 상승을 방지할 수 있는 점에서, 특히 우수하다. 탄소를 함유하는 재료로 형성되어 있는 양극의 예로서 탄소봉, 탄소 함유 수지, 수지 침투 탄소 등의 탄소 함유 고상 등을 사용할 수 있다.

양극으로서 사용되는 재료의 중량은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 무게 0.1 g 내지 1 ㎏, 보다 바람직하게는 1 g 내지 50 g 이다. 양극으로서 사용되는 재료의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 봉상, 보다 바람직하게는 원주이다.

2. 고상

본원발명의 환원수 (수소 풍부수) 의 제조 방법, 및 환원수 (수소 풍부수) 제조 장치에서는, 다공성 고상이 사용된다. 고상은, 금속 마그네슘의 표면에 생성되는 수산화물, 즉 수산화마그네슘 등을 제거하는 것이 바람직하다. 이와 같은 고상을 사용함으로써, 특히, 고상을 양극에 접촉시켜 사용함으로써, 물에 대한 용해성이 낮은 수산화마그네슘 등이 금속 마그네슘의 표면을 피복하는 것이 방지되고, 보다 많은 마그네슘 이온을 수중에 용해시킬 수 있다. 또한 고상은, 용해된 마그네슘 이온과 이온 결합하는 것이 바람직하다. 이로써 물에 대한 마그네슘의 용해도가 오른다. 이와 같은 고상을 사용함으로써, 수소를 발생시키는 반응이 양호한 상태인 채, 장기간 계속된다.

2. (1) 이온 교환 작용을 갖는 고상의 조제법

고상의 재질이나, 고상에 함유되는 관능기의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 이온 교환 수지를 수중에 금속 마그네슘과 함께 첨가하면 용존 수소가 상승하는 효과가 확인되는데, 보다 바람직하게는, 양이온 교환 수지를 사용한다. 양이온 교환 수지의 관능기는, 수중에서 부 (負) 의 전하를 갖는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는, 술폰산기나 카르복실산기 등을 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는 술폰산기를 사용할 수 있다. 특별히 한정되지 않지만, 그대로 사용하면 관능기의 산과 금속 마그네슘의 반응에 의해 일시적으로 수소가 과잉으로 발생하기 때문에, 예를 들어, 산성 관능기의 염을 형성한 양이온 교환 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 산성 관능기의 염을 형성하는 중화 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 수산화나트륨을 사용하여 염으로 한다.

이상과 같이, 고상으로는 다공성의 이온 교환 수지, 특히, 술폰산기, 카르복실산기 등의 산성 관능기를 갖는 양이온 교환 수지가 바람직하게 사용된다. 특히, 후술하는 바와 같이, 2 ㎚ 미만의 다수의 작은 구멍 (세공) 을 갖는 「미크로 다공성」, 또는 물질 내부에 50 ㎚ 보다 큰 다수의 작은 구멍 (세공) 을 갖는 「매크로 다공성」수지 외에도, 그 중간 크기의 구멍을 갖는 「메소 다공성」수지를 사용할 수 있다. 또, 비다공성의 고상이어도 사용 가능하다.

2. (2) 고상의 이용 형태

고상의 총 교환 용량은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.1 eq (당량)/L-R (팽윤 후의 수지의 체적 (L)) 이상, 보다 바람직하게는 1.0 eq (당량)/L-R (팽윤 후의 수지의 체적 (L)) 이상이다. 고상으로서 첨가하는 수지의 양은, 특별히 한정되지 않지만 바람직하게는 팽윤된 수지의 체적 환산으로, 금속 마그네슘 1 g 당 0.2 ㎖/g ∼ 500 ㎖/g, 보다 바람직하게는 2 ㎖/g ∼ 10 ㎖/g 이다.

또, 고상은, 금속 마그네슘과 혼합하여 사용될 수 있다. 여기서, 예를 들어 양이온 교환 수지인 고상 (건조 중량) 과 금속 마그네슘과의 혼합비 (중량비) 는 1 : 10 ∼ 25 : 1 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는, 1 : 1 ∼ 5 : 1 이다.

3. 음극

음극에 대해서는, 특별히 재료의 종류, 형상은 한정되지 않는다. 음극으로서, 바람직하게는 스테인리스강, 구리, 알루미늄, 철, 금, 백금, 은, 티탄 등의 금속이나, 탄소봉, 탄소 함유 수지, 수지 침투 탄소 등의 탄소 함유 고상, 보다 바람직하게는 스테인리스강을 사용할 수 있다.

4. 피복 부재

상기 서술한 바와 같이, 양극에 탄소를 함유하는 재료를 사용하여 수산화물 이온을 양극에서 이산화탄소로 변환시키는 경우, 탄소분이 발생하여 물이 오염되는 경우가 있다. 이것을 방지하기 위하여, 탄소분의 통과를 차단하는 피복 부재로, 양극의 표면을 덮는 것이 바람직하다. 피복 부재로서 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는, 필름, 종이, 천, 막에 의해, 보다 바람직하게는 수지성 멤브레인 필터 등의 다공질의 필름상 필터, 유리 섬유 필터, 셀로판, 여과지 등에 의해, 탄소를 함유하는 양극의 주위를 둘러싸, 물의 오염을 방지한다. 또한, 피복 부재는 물, 수산화물 이온, 이산화탄소, 및 탄산 이온을 통과시킬 수 있는 것이 바람직하다.

5. 산화 환원 시스템

환원수 (수소 풍부수) 제조 장치에 있어서는, 전극을 각각 포함하는 복수의 산화 환원 시스템을 갖는 것이 바람직하다. 전극으로는, 상기 서술한 양극 및 음극이 사용 가능하다. 산화 환원 시스템에 있어서는, 예를 들어 양극과 고상을 외부로부터 가로막는 케이스를 설치해도 된다. 이 케이스는, 예를 들어 플라스틱 등의 부도체로 형성된다. 케이스에는, 구멍을 형성하여 물을 선택적으로 통과시키는 시트상 부재 등에 의해 구멍을 막는 것이 바람직하다. 시트상 부재로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 바람직하게는 천, 여과지, 막, 종이, 필름 등을, 보다 바람직하게는 나일론 메시를 사용할 수 있다.

단일의 환원수 제조 장치에서 복수의 산화 환원 시스템을 형성함으로써, 개개의 시스템 (회로) 에 통전하는 전류와 전압을 각각 따로 따로 조정할 수 있어, 환원수 (수소 풍부수) 의 용존 수소 농도와 pH 의 미조정이 가능해진다. 또, 산화 환원 시스템의 형상은, 예를 들어 통상 (筒狀) 이지만, 이것에는 한정되지 않는다.

6. 물

본원발명에 있어서, 산화 환원 반응에 사용하는 물의 종류는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 수돗물, 우물물, 하천의 물, 호수와 늪의 물, 해수, 미네랄수, 증류수, 역침투수, 보다 바람직하게는 수돗물, 미네랄수 등을 사용할 수 있다. 첨가하는 물의 양은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는, 예를 들어 금속 마그네슘 1 g 당 0.1 ㎖/g ∼ 1 ℓ/g, 보다 바람직하게는 4 ㎖/g ∼ 20 ㎖/g 이다. 반응액의 pH 는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 pH 3 ∼ pH 14, 보다 바람직하게는 pH 7 ∼ pH 12 로 사용한다. 반응 진행 후의 산화 환원 전위는, 특별히 한정되지 않지만, -800 ㎷ ∼ 500 ㎷, 바람직하게는 -300 ㎷ ∼ -10 ㎷ 이다. 반응 진행 후의 용존 수소량은, 특별히 한정되지 않지만, 0.001 ∼ 1.6 중량ppm, 바람직하게는 0.1 ∼ 1.2 중량ppm 이다. 또한, 본 명세서에서는 0.005 중량ppm 이상의 수소를 함유하는 물을 수소 풍부수로 정한다. 단, 이것은, 0.005 중량ppm 미만의 수소를 함유하는 환원수의 제조 방법, 제조 장치를, 본원발명으로부터 제외하는 것은 아니다.

또, 산화 환원 반응용의 물에는, 특별히 그 종류는 한정되지 않지만, 필요에 따라 완충제, 산화제, 환원제, 산, 알칼리, 염, 당, 흡착제 등을 혼합하여 사용할 수 있다.

7. 금속 마그네슘의 반응

금속 마그네슘은, 물과 반응하여 수소와 수산화마그네슘이 된다. 이 산화 환원 반응의 화학식을 이하에 나타낸다.

[화학식 1]

Mg+2H₂O → Mg(OH)₂+H₂

반응 후의 물로부터 금속 마그네슘, 고상을 제거하기 위한 여과의 방법은 특별히 한정되지 않지만 부직포 등의 필터를 사용할 수 있다. 예를 들어, 이온 교환 작용을 갖는 고상의 이용에 의해, 수중에 있어서의 이들 재료의 자연스러운 화학 반응뿐만 아니라, 전기를 가하여 화학 반응을 촉진시킬 수 있다. 전류의 종류는, 특별히 한정되지 않지만 바람직하게는 직류를 사용한다.

8. 환원수의 이용

상기 서술한 제조 방법에 의해 제조되는 환원수 (수소 풍부수) 는, 예를 들어, 스프레이 장치 내에 충전되고, 분무되어 사용된다. 또, 환원수 (수소 풍부수) 는, 액체상인 채, 또는 고체상, 분체상, 또는 페이스트상으로 가공되어 식품, 또는 화장품에 첨가된다.

본원발명의 환원수 (수소 풍부수) 제조 장치의 개념도를 도 1 로서 나타낸다. 본원발명은, 이 개념도에 의해 한정되는 것은 아니지만, 비커 (1) 에 물 (2) 과 이온 교환 작용을 갖는 고상 및 금속 마그네슘의 혼합물 (3) 을 첨가한다. 그리고 침전시켜 층이 된 이온 교환 작용을 갖는 고상 및 금속 마그네슘의 혼합물 (3) 에 양극 (4) 을 접촉시키고, 음극 (5) 은, 이온 교환 작용을 갖는 고상, 금속 마그네슘의 혼합물 (3) 에 접촉되지 않도록 수중에 설치한다. 직류 전원 (6) 을 사용하여 장치에 전류를 흘린다.

인가하는 전압은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.1 V 내지 1000 V, 보다 바람직하게는 3 V 내지 100 V 가 사용된다. 흘리는 전류는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.1 ㎃ 내지 1000 A, 보다 바람직하게는 5 ㎃ 내지 400 ㎃ 가 사용된다. 제조한 환원수 (수소 풍부수) 의 형태는 직접 또는 스프레이로 하여 사용할 수 있다. 반응 용기는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 스틱, 컵, 탱크, 워터 서버, 교환용 카세트 등을 사용할 수 있다. 생긴 물은 직접 음료 가능하며, 또는, 액체상, 고체상, 분체상, 페이스트상 등 상태로 하여 식품이나 화장품으로서 사용할 수 있다.

상기 「이온」이란, 전하를 띤 원자 또는 원자단을 이온이라고 한다. 전리층 등의 플라즈마, 전해질의 수용액, 이온 결정 등의 이온 결합성을 갖는 물질 내 등에 존재한다.

상기 「이온 교환」이란, 어떤 종류의 물질이 나타내는, 접촉하고 있는 전해질 용액에 함유되는 이온을 받아들이고, 대신에 자신이 가지는 별종의 이온을 방출함으로써, 이온종의 교체를 실시하는 현상 또는 능력을 의미한다.

상기 「수지」란, 수피로부터 분비되는 불휘발성의 고체 또는 반고형체의 물질이다.

또는, 유기 화학의 발달에 의해 합성되게 된, 천연 수지와 유사한 성질을 갖는 물질이다.

상기 「이온 교환 수지」란, 합성 수지의 일종으로, 분자 구조의 일부에 이온기로서 전리하는 구조를 갖는다. 물 등의 용매 중의 이온과 이온 교환 작용을 나타내는데, 그 거동은 이온에 대한 선택성에 따른다. 이온기의 성질에 따라, 양이온 교환 수지와 음이온 교환 수지로 크게 구별되며, 또 그 해리성에 따라 강산·약산, 강염기·약염기로 나뉘어진다.

상기 「관능기」란, 물질의 화학적 속성이나 화학 반응성에 주목한 원자단의 분류로, 각각 특유의 물성이나 화학 반응성을 나타낸다. 화학적 성질을 화합물에 부여하는 원자군이다.

상기 「총 교환 용량」이란, 일정량의 관능기를 갖는 수지가 유지할 수 있는 이온의 총량이다.

상기 「당량」이란, 화학 반응에 있어서의 양적인 비례 관계를 나타내는 개념이다. 대표적인 것 중 하나로서 물질량의 비를 나타내는 몰 당량이 있다. 단위로는 Eq 를 사용한다.

상기 「중화」란, 산과 염기를 혼합하여, 쌍방의 성질을 상쇄하여, 물과 염을 만드는 것이다.

상기 「팽윤」이란, 이온 교환 수지에 물 등을 첨가하고 충분히 빨아들여 부풀리는 것이다. 이온 교환 수지를 사용하기 전에 실시한다.

상기 「산화 환원」이란, 화학 반응 중, 반응물로부터 생성물이 생성되는 과정에 있어서, 원자나 이온 또는 화합물 간에서 전자의 수수가 있는 반응이다.

상기 「다공성」이란, 활성탄으로 대표되는 흡착제 등, 분자를 받아들여 흡착시키는 역할을 하는 물질 등이 갖는, 물질 내부에 다수의 작은 구멍 (세공) 을 갖는 상태를 의미한다.

상기 「미크로 다공성」이란, 일반적으로, 물질 내부에 2 ㎚ 미만의 다수의 작은 구멍 (세공) 을 갖는 상태이다.

상기 「매크로 다공성」이란, 일반적으로, 물질 내부에 50 ㎚ 보다 큰 다수의 작은 구멍 (세공) 을 갖는 상태이다.

상기 「메소 다공성」이란, 일반적으로, 물질 내부에 2 ㎚ 보다 크고, 50 ㎚ 보다 작은 다수의 작은 구멍 (세공) 을 갖는 상태이다.

상기 「산화 환원 전위」란, 어느 산화 환원 반응계에 있어서의 전자의 교환시에 발생하는 전위 (정확하게는 전극 전위) 이다. 물질의 전자의 방출 용이성, 또는 수취 용이성을 정량적으로 평가하는 척도이기도 하다. 단위는 볼트를 사용한다.

상기 「완충제」란, 완충 작용이 있는 용액을 말한다. 통상적으로 단순히 완충액만을 말하는 경우에는, 수소 이온 농도에 대한 완충 작용이 있는 용액을 가리킨다.

상기 「부직포」란, 통상적인 천과 같이 섬유를 꼬은 실로 한 것을 짜지 않고, 섬유를 열·기계적 또는 화학적 작용에 의해 접착 또는 얽히게 함으로써 천으로 한 것을 가리킨다.

상기 「역침투수」란, 여과막의 일종으로, 물을 통과시키고 이온이나 염류 등 물 이외의 불순물은 투과시키지 않는 성질을 갖는 막을 통과시킨 물이다.

상기 「탄소 함유 수지」란, 수지에 탄소분를 혼련하여 성형한 것이다. 전도성을 가지며, 또한 강도가 우수한 등의 특징을 갖는다.

상기 「수지 침투 탄소」란, 탄소봉 등의 고상 표면으로부터 수지를 침투시킨 것이다. 전도성을 가지며, 또한 강도가 우수한 등의 특징을 갖는다.

실시예

이하에 본 발명의 실시예를 설명하지만, 본 발명은, 이들의 실시예에 전혀 한정되는 것은 아니다. 이하의 실험에서 사용하는 용어를 설명한다.

「겔」이란, 고분자의 망이 액체를 가두고 있는 재료이다. 고분자가 달라붙기만 하고 결합이 약한 것이 물리겔로, 젤리나 한천이 대표적이다. 고분자를 화학 결합시킨 것이 화학겔로, 흡수재나 콘택트 렌즈 등이 있다. 「중합체」란, 복수의 단위 구조 (단량체) 가 중합됨으로써 (결합하여 사슬형이나 망상이 됨으로써) 생긴 화합물이다. 이 때문에, 일반적으로는 고분자의 유기 화합물이다. 「공중합체」란, 2 종류 이상의 단위 구조 (단량체) 로 이루어지는 중합체를 특별히 공중합체라고 한다. 「담체」란, 흡착이나 촉매 활성을 나타내는 물질을 고정시키는 토대가 되는 물질이다. 담체 자체는, 화학적으로 안정적인 것으로, 목적 조작을 저해하지 않는 것이 바람직하다. 「수소 풍부수」란, 수소 분자 (수소 가스) 를 많이 함유하는 물이다. 수소 분자가 물에 녹아 수소 이온이 되는 경우는 없기 때문에, 수소 분자가 pH 에 직접 영향을 미치는 경우는 없다. 「전기 분해」란, 화합물에 전압을 가함으로써 전기 화학적으로 산화 환원 반응을 일으켜, 화합물을 화학 분해하는 방법이다. 간단히 전해라고도 한다. 「전해 격막」이란, 전기 분해로, 양쪽극의 반응 생성물이 혼합되어 부반응을 하는 것을 방지하기 위하여, 양쪽극 사이에 두는 다공질의 격벽이다.

실시예 1

금속 마그네슘 (츄오코산 주식회사 CM 크림프 (등록상표)), 앰버라이트 200CT NA (등록상표) (오르가노 주식회사 이온 교환 수지) 와 앰버라이트 IR120B NA (등록상표) (오르가노 주식회사 이온 교환 수지) 를 사용하여, 수중에 있어서의 수소 발생량을 조사하였다. 통상적인 겔형 이온 교환 수지의 내부는, 분자의 가교도에 따라 결정되는 망목의 구조 (미크로 다공성) 를 갖지만, MR 형 이온 교환 수지는 이것과는 구별되는 물리적 세공 (매크로 다공성) 과 미크로 다공성을 함께 갖는다.

200CT NA (등록상표) 는, 스티렌·디비닐벤젠 공중합체의 MR 구조를 담체로서 갖는 강산성 이온 교환 수지이고, 관능기로서 술폰산이 결합되어 있다.

IR120B NA (등록상표) 도 유사한 구조를 갖지만, 겔 구조를 갖는 담체이다.

또, 200CT NA (등록상표) 와 IR120B NA (등록상표) 는 사용하는 시점에서, 각각 수산화나트륨으로 염으로서 중화되고 있다.

또한, 마그네슘 이외의 금속, 예를 들어, 철, 아연 등도 수소 발생을 위하여 사용할 수 있기는 하지만, 반응성, 수소 발생의 효율, 및 안전성의 관점에서, 금속 마그네슘이 특별히 적합하다.

100 ㎖ 의 비커에, 최대 길이가 약 4 ㎜ 정도인 플레이크상의 금속 마그네슘을 5 g 첨가하고, 수돗물 100 ㎖ 를 첨가하여 알루미늄 포일로 뚜껑을 덮고 하룻밤 두었다. 생긴 환원수 (수소 풍부수) 를 수돗물로 연속 2 배 희석하고, 용존 수소 농도와 산화 환원 전위의 관계를 조사하였다 (도 2 참조). 용존 수소 농도의 측정은 용존 수소계 (주식회사 유피 형번 ENH-1000) 를, 산화 환원 전위는 디지털 ORP 미터 (주식회사 마더툴 형번 YK-23RP) 사용하여, 각각 측정하였다. 그 결과, 수소 용존 농도와 산화 환원 전위는 직선 관계인 것이 확인되었다. 금속 마그네슘과 물을 반응시켜 제조한 환원수는 수소 풍부수이고, 수소의 발생은, 산화 환원 전위를 측정함으로써, 간접적으로 검출할 수 있다.

각각의 이온 교환 수지를 수돗물로 팽윤시켜 세정한 후, 20 ㎖ 를 100 ㎖ 의 비커에 넣고 금속 마그네슘 5 g 을 첨가하고 수돗물로 최종적으로 100 ㎖ 로 조제하였다. 비교 대조로서 금속 마그네슘만을 5 g 첨가한 샘플을 준비하였다. 반응 개시 익일 이후에는 매일 약 5 회, 대략 1 시간마다 물의 교환을 실시하였다. 물의 교환에서는, 비커의 상청을 버리고, 100 ㎖ 의 수돗물을 새로 첨가하여 혼합하고, 그 상청을 버리고, 또 수돗물을 새로 첨가하여 최종적으로 100 ㎖ 로 하였다. 또, 매일 아침 최초의 물 교환 후 30 분 ∼ 1 시간 후에 산화 환원 전위를 측정하였다. 66 일간의 모든 측정에서, 담체의 종류에 상관없이, 술폰산을 관능기로서 갖는 강산성 양이온 교환 수지를 넣은 것에서는, 금속 마그네슘만의 샘플에 비하여 산화 환원 전위가 유의하게 낮고 강한 환원성을 나타냈다. 결과를 도 3 에 나타낸다.

실시예 2

실시예 1 과 마찬가지로 금속 마그네슘, 담체에, 관능기로서 술폰산이 결합되어 있는 양이온 교환 수지 앰버라이트 200CT NA (등록상표) 를 사용하여, 수지의 양과 산화 환원 전위의 관계를 조사하였다. 각각의 이온 교환 수지를 수돗물로 팽윤시켜 세정한 후, 10, 20 또는 30 ㎖ 를 100 ㎖ 의 비커에 넣고 금속 마그네슘 5 g 을 첨가하고, 수돗물로 최종적으로 100 ㎖ 로 조제하였다. 반응 개시 익일 이후, 매일 약 5 회, 대략 1 시간마다 물의 교환을 실시하였다. 또, 매일 아침 최초의 물 교환 후 30 분 ∼ 1 시간 후에 산화 환원 전위를 측정하였다. 64 일간의 대부분의 측정에서, 이온 교환 수지 30 ㎖ 를 넣은 것에서는, 그 밖의 것에 비하여 산화 환원 전위가 유의하게 낮고 강한 환원성을 나타냈다. 마찬가지로 또, 이온 교환 수지 10 ㎖ 를 넣은 것에서는, 그 밖의 것에 비하여 산화 환원 전위가 유의하게 높고 약한 환원성을 나타냈다. 양이온 교환 수지의 첨가량을 늘림으로써, 수소 발생의 효율의 개선이 관찰되고, 강한 환원성을 나타냈다. 결과를 도 4 에 나타낸다.

실시예 3

실시예 1 과 마찬가지로 금속 마그네슘, 담체에 관능기로서 술폰산이 결합되어 있는 양이온 교환 수지 앰버라이트 200CT NA (등록상표) 를 사용하여 실험을 실시하였다. 이 양이온 교환 수지 20 ㎖ 를 100 ㎖ 의 비커에 넣고 금속 마그네슘 5 g 을 첨가하고, 수돗물로 최종적으로 100 ㎖ 로 조제하였다. 비교 대조로서, 금속 마그네슘만을 첨가한 샘플을 준비하였다. 반응 개시 익일 이후 매일 약 5 회, 대략 1 시간마다 물의 교환을 실시하였다. 반응 첫날, 13 일 경과 후, 69 일 경과 후에 측정을 실시하였다. 측정은, 지정한 일수를 경과한, 금속 마그네슘만 들어있는 샘플과, 금속 마그네슘과 술폰산을 관능기로서 갖는 양이온 교환 수지가 들어있는 샘플로 실시하며, 비커의 상청을 버리고, 100 ㎖ 의 수돗물을 새로 첨가하여 혼합하고, 그 상청을 버리고, 또 수돗물을 새로 첨가하여 최종적으로 100 ㎖ 로 하여 개시하였다. 10 분 ∼ 180 분까지의 동안의 산화 환원 전위를 측정하였다. 결과를 도 5 에 나타낸다.

반응 첫날의 샘플을 사용한 실험에서는, 금속 마그네슘만의 샘플에서는 산화 환원 전위가 대략 -140 ㎷ 까지 내려갔지만, 술폰산기를 갖는 이온 교환 수지를 첨가한 것에서는 -210 ㎷ 까지 저하되었다. 13 일 경과 후의 샘플을 사용한 실험에서는, 금속 마그네슘만의 샘플에서는 산화 환원 전위가 대략 -200 ㎷ 까지 내려갔지만, 술폰산기를 갖는 양이온 교환 수지를 첨가한 것에서는 -260 ㎷ 까지 저하되었다. 69 일 경과 후의 샘플을 사용한 실험에서는, 금속 마그네슘만의 샘플에서도 술폰산기를 갖는 이온 교환 수지에서도 마찬가지로, 대략 -70 ㎷ 정도로 저하되었다. 반응 첫날부터, 술폰산을 관능기로서 갖는 양이온 교환 수지에 의한 수소 발생 효율의 개선 효과의 지속이 관찰되었지만, 69 일 경과 후에는, 그 효과가 거의 소실되었다.

실시예 4

실시예 1 과 마찬가지로, 금속 마그네슘, 담체에 관능기로서 술폰산이 결합되어 있는 양이온 교환 수지 앰버라이트 200CT NA (등록상표) 를 사용하여, 수지의 양과 산화 환원 전위의 관계를 조사하였다. 신품의 양이온 교환 수지 10 ㎖, 20 ㎖ 또는 30 ㎖ 를 100 ㎖ 의 비커에 넣고 금속 마그네슘 5 g 을 각각 첨가하고 수돗물로 최종적으로 100 ㎖ 로 조제하였다. 비교 대조로서 금속 마그네슘만을 첨가한 샘플을 준비하였다. 10 분 ∼ 180 분의 동안 산화 환원 전위를 측정하였다. 결과를 도 6 에 나타낸다. 금속 마그네슘만의 샘플에서는, 대략 -140 ㎷ 가 되었지만, 술폰산기를 갖는 양이온 교환 수지의 첨가에 의해, 대략 -200 ㎷ 가 되었다. 또 수지의 첨가량이 많을수록 산화 환원 전위는 저하되었다. 술폰산기를 갖는 양이온 교환 수지의 첨가에 의해 산화 환원 전위가 크게 저하되어, 수소의 발생 효율의 개선이 관찰되었다.

실시예 5

실시예 1 과 마찬가지로, 금속 마그네슘, 앰버라이트 200CT NA (등록상표) 를 사용하였다. 또 새롭게, 앰버라이트 IRC76 (등록상표) (오르가노 주식회사 약산성 양이온 교환 수지), 앰버라이트 IRA400J Cl (등록상표) (오르가노 주식회사 강염기성 음이온 교환 수지) 과 앰버라이트 IRA67 (등록상표) (오르가노 주식회사 약염기성 음이온 교환 수지) 을 사용하여, 산화 환원 전위를 조사하였다.

200CT NA (등록상표) 는, 담체에 관능기로서 술폰산이, IRC76 (등록상표) 은, 담체에 관능기로서 카르복실산이, IRA400J Cl (등록상표) 은, 담체에 관능기로서 제 4 암모늄염기가, 그리고 IRA67 (등록상표) 은, 담체에 관능기로서 3 급 아민이 결합되어 있다. 200CT NA (등록상표) 는 스티렌·디비닐벤젠 공중합체를 담체로서 갖고, IRC76 (등록상표) 은 폴리아크릴 공중합체를 담체로서 갖고, IRA400J Cl (등록상표) 은 스티렌·디비닐벤젠 공중합체를 담체로서 갖고, IRA67 (등록상표) 은 아크릴·디비닐벤젠 공중합체를 담체로서 갖는다. 또, 200CT NA (등록상표) 와 IRA400J Cl (등록상표) 은, 사용하는 시점에서, 각각 수산화나트륨과 염산으로 염으로서 중화되어 있다. IRC76 (등록상표) 과 IRA67 (등록상표) 은, 100 ㎖ 의 비커에 팽윤된 수지 20 ㎖ 를 넣고, 100 ㎖ 의 수돗물을 넣고 각각 1 규정이 되도록 수산화나트륨과 염산을 첨가하고, 하룻밤, 중화 조작을 실시하였다. 이들의 샘플을 수돗물로 잘 세정하고, pH 를 염산이나 수산화나트륨으로 중성 내지 약알칼리로 하고, 마지막으로 각각 금속 마그네슘 5 g 과 수돗물을 첨가하고 최종적으로 100 ㎖ 로 하여 실험을 개시하였다.

반응 개시 익일 이후, 매일 약 5 회, 대략 1 시간마다 물의 교환을 실시하였다. 카르복실산을 관능기로서 갖는 이온 교환 수지의 측정은, 반응 개시일과 반응 개시 후 33 일 경과 후의 샘플을, 제 4 암모늄염기를 관능기로서 갖는 이온 교환 수지는, 반응 개시일과 27 일 경과 후의 샘플을, 3 급 아민을 관능기로서 갖는 이온 교환 수지는, 반응 개시일과 20 일 경과 후의 것을 각각 사용하여, 10 분 ∼ 180 분의 동안, 산화 환원 전위를 측정하였다. 결과를 도 7 ∼ 9 에 각각 나타낸다. 제 4 암모늄염기를 관능기로서 갖는 이온 교환 수지와 3 급 아민을 관능기로서 갖는 이온 교환 수지에서는, 반응 개시일에 있어서는, 술폰산을 관능기로서 갖는 이온 교환 수지와 동등한 산화 환원 전위를 나타냈지만, 반응 개시 후, 대략 1 개월 경과 후에는, 금속 마그네슘 단독과 동등한 산화 환원 전위와 동일해졌다. 카르복실산을 관능기로서 갖는 이온 교환 수지에서는, 반응 개시일에 있어서는, 술폰산기를 관능기로서 갖는 이온 교환 수지보다 낮은 산화 환원 전위를 나타냈지만, 반응 개시 후, 대략 1 개월 경과 후에는 술폰산기를 관능기로서 갖는 이온 교환 수지와 금속 마그네슘 단독의 중간의 산화 환원 전위가 얻어졌다. 카르복실산을 관능기로서 갖는 이온 교환 수지에서는, 높은 환원 작용이 관찰되었다.

실시예 6

100 ㎖ 의 비커에 수돗물 100 ㎖ 를 첨가하였다. 음극은, 2 ㎝ × 5 ㎝ 이고 두께 0.3 ㎜ 의 스테인리스강 (주식회사 큐호 금속 제작소 sus430) 에 고정시키고, 양극으로서 2 ㎝ × 5 ㎝ 이고 두께 0.3 ㎜ 의 스테인리스강 (주식회사 큐호 금속 제작소 sus430), 구리 (주식회사 큐호 금속 제작소), 알루미늄 (주식회사 큐호 금속 제작소), 및 직경 9.5 ㎜ 이고 길이 10 ㎝ 의 탄소봉 (주식회사 씨태스크) 을 각각 사용하여, 비교 실험을 하였다. 전원 (아머샴 바이오 사이언스 주식회사 Power Supply EPS301) 을 사용하여, 직류 전류를 흘려 전기 분해를 실시하였다. 전압을 가전에서 빈번하게 사용되는 24 V 로 고정시켰다. 1 시간 통전 후에, 용존 수소 농도와 pH 를 측정하였다. 용존 수소 농도의 측정은, 용존 수소계 (주식회사 유피 형번 ENH-1000) 를 사용하여 실시하였다. pH 의 측정에는 pH 미터 (주식회사 사토 계량기 제작소 SK-620PH) 를 사용하였다. 결과를 도 10 에 나타낸다.

1 시간의 반응 후, 스테인리스강을 양극으로서 사용한 실험에서는, 생성된 수소의 농도가 가장 낮아 0.190 ppm 이었지만, 탄소봉을 양극으로서 사용한 실험에서는 0.440 ppm 으로 되고, 알루미늄에서는 0.570 ppm 으로 가장 높았다. pH 는, 탄소봉을 양극으로서 사용한 실험이 가장 낮아 5.79 이고, 가장 높은, 구리를 양극으로서 사용한 실험에서는 10.07 이 되었다. 또, 전기 분해 후의 물의 오염은 구리, 알루미늄, 스테인리스강을 양극으로서 사용한 실험에 있어서, 강한 물의 착색이나, 백색 부유물, 백색 침전물이 관찰되었다. 또한, 전류를 60 ㎃ 로 고정시키고 1 시간 통전 후에 용존 수소 농도와 pH 를 측정한 결과, 동일한 결과를 얻었다.

다음으로, 100 ㎖ 의 비커에 실시예 1 에서 사용한 것과 동일한 금속 마그네슘을 실험 장치에 첨가하고, 수돗물 100 ㎖ 를 첨가하였다. 음극은 스테인리스강에 고정시키고, 양극으로서 스테인리스강, 구리, 알루미늄 그리고 탄소봉을 각각 사용하여 비교 실험을 실시하였다. 이 실험의 개략도를 도 1 로서 나타낸다. 비커 (1) 에 10 g 의 금속 마그네슘 (3) 을 첨가하고, 수돗물 (2) 을 첨가하여 100 ㎖ 로 하였다. 침전하여 층이 된 금속 마그네슘 (3) 에 양극 (4) 을 접촉시키고, 음극 (5) 은, 금속 마그네슘 (3) 에 접촉되지 않도록 수중에 설치한다. 직류 전원 (6) 을 사용하여 장치에 전류를 흘렸다. 전압을 가전에서 빈번하게 사용되는 24 V 로 고정시켰다. 1 시간 통전 후에 용존 수소 농도와 pH 를 측정하였다. 결과를 도 11 에 나타낸다.

스테인리스강을 양극으로서 사용한 실험에서는, 가장 용존 수소 농도가 낮아 0.383 ppm 이고, 탄소봉을 양극으로서 사용한 실험에서는 가장 높아 0.699 ppm 이 되었다. pH 는 구리를 양극으로서 사용한 실험에서 가장 높아 10.24, 탄소봉을 사용한 실험에서는 가장 낮아 9.38 이 되었다. 또 전기 분해 후의 물의 오염은 구리, 알루미늄, 스테인리스강에 있어서 강한 물의 착색이나, 백색 부유물, 백색 침전물이 관찰되었다. 금속 마그네슘을 양극의 탄소봉과 접촉시킨 상태에서 24 V 의 정전압으로 전기 분해를 실시한 경우에, 용존 수소 농도가 높고, 물의 착색이나, 백색 부유물, 백색 침전물이 적은 pH 10 을 하회하는 음용 가능한 물을 얻을 수 있었다.

실시예 7

100 ㎖ 의 비커에 수돗물 100 ㎖ 를 첨가하였다. 음극은 2 ㎝ × 5 ㎝ 이고 두께 0.3 ㎜ 의 스테인리스강에 고정시키고, 양극으로서 2 ㎝ × 5 ㎝ 이고 두께 0.3 ㎜ 의 스테인리스강, 그리고 직경 9.5 ㎜ 이고 길이 10 ㎝ 의 탄소봉을 각각 사용하여, 비교 실험을 실시하였다. 어느 실험에서도, 전원을 사용하여, 직류 전류를 흘려 전기 분해를 실시하였다. 전압은 가전에서 빈번하게 사용되는 24 V 로 고정시켰다. 1 시간 통전 후에, 용존 수소 농도, 이산화탄소 농도와 pH 를 측정하였다. 용존 수소 농도의 측정은 용존 수소계 (주식회사 유피 형번 ENH-1000) 를 사용하여 실시하였다. pH 의 측정은 pH 미터를 사용하였다. 이산화탄소 농도의 측정은, 용존 이산화탄소 검출 키트 (테트라 재팬 주식회사 테트라 테스트 (등록상표)) 를 사용하여 실시하였다. 결과를 도 12 에 나타낸다. 용존 수소 농도는 스테인리스강을 양극으로서 사용한 실험에서는 0.190 ppm 이고, 탄소봉을 양극으로서 사용한 실험에서는 0.446 ppm 으로, 탄소봉을 사용한 실험 쪽이 용존 수소 농도가 높았다. 또, 스테인리스강을 사용한 실험에서는 이산화탄소의 물에 대한 용해는 8 g/㎖ 로 낮고 pH 도 7.58 로 높았다. 이에 반하여 탄소봉을 사용한 실험에서는, 물에 대해 40 mg/㎖ 이상의 이산화탄소의 용해가 관찰되고 pH 는 5.79 로 큰 저하가 관찰되었다.

실시예 8

양극으로서 직경 9.5 ㎜ 이고 길이 10 ㎝ 의 탄소봉, 음극으로서 2 ㎝ × 5 ㎝ 이고 두께 0.3 ㎜ 의 스테인리스강을 사용하였다. 실시예 1 에서 사용한 것과 동일한 금속 마그네슘 10 g 과 술폰산기를 관능기로서 갖는 이온 교환 수지인 앰버라이트 200CT NA (등록상표) 20 ㎖ 를 사용하여 실험을 실시하였다. 개략도를 도 1 로서 나타낸다. 비커 (1) 에 이온 교환 수지와 금속 마그네슘의 혼합물 (3) 을 첨가하고, 수돗물 (2) 을 첨가하여 100 ㎖ 로 하였다. 침전하여 층이 된 이온 교환 수지와 금속 마그네슘의 혼합물 (3) 에 양극 (4) 을 접촉시키고, 음극 (5) 은, 이온 교환 수지, 금속 마그네슘의 혼합물 (3) 에 접촉되지 않도록 수중에 설치하였다. 직류 전원 (6) 을 사용하여 장치에 직류 전류를 흘렸다. 전압은 가전에서 빈번하게 사용되는 24 V 로 고정시켰다. 1 시간 통전 후에 용존 수소 농도와 pH 를 측정하였다. 용존 수소 농도의 측정은 용존 수소계 (주식회사 유피 형번 ENH-1000) 를 사용하여 실시하였다. pH 의 측정은 pH 미터를 사용하였다. 또한 비교 대조로서 이온 교환 수지를 첨가하지 않고 금속 마그네슘 10 g 만을 첨가한 것을 사용하여, 동일한 실험을 실시하였다. 결과를 도 13 에 나타낸다. 1 시간 후의 용존 수소 농도는 금속 마그네슘의 첨가, 무첨가와 관계없이 이온 교환 수지를 첨가한 경우에 있어서 높은 용존 수소 농도가 얻어졌다.

실시예 9

100 ㎖ 의 비커에 수돗물 100 ㎖ 를 첨가하였다. 음극은 2 ㎝ × 5 ㎝ 이고 두께 0.3 ㎜ 의 스테인리스강을, 양극으로서 직경 9.5 ㎜ 이고 길이 10 ㎝ 의 탄소봉을 사용하였다. 전원을 사용하여, 직류 전류를 흘려 전기 분해를 실시하였다. 전압은 가전에서 빈번하게 사용되는 24 V 로 고정시켰다. 1 시간 통전 후에, 용존 수소 농도와 pH 를 측정하였다. 다음으로 동일하게, 100 ㎖ 의 비커에 실시예 1 에서 사용한 것과 동일한 금속 마그네슘을 실험 장치에 첨가하였다. 음극은 스테인리스강을, 양극으로서 탄소봉을 사용하였다. 이 실험의 개략을 도 1 에 나타낸다. 비커 (1) 에 10 g 의 금속 마그네슘 (3) 을 첨가하고, 수돗물 (2) 을 첨가하여 100 ㎖ 로 하였다. 침전하여 층이 된 금속 마그네슘 (3) 에 양극 (4) 을 접촉시키고, 음극 (5) 은, 금속 마그네슘 (3) 에 접촉되지 않도록 수중에 설치하였다. 직류 전원 (6) 을 사용하여 장치에 24 V 의 직류 전류를 흘렸다. 1 시간 통전 후에 용존 수소 농도와 pH 를 측정하였다. 또한 동일한 상기 장치로 전류를 흘리지 않고 1 시간 자연스러운 화학 반응을 시킨 후에 용존 수소 농도와 pH 를 측정하였다. 또한, 용존 수소 농도의 측정은, 용존 수소계 (주식회사 유피 형번 ENH-1000) 를 사용하여 실시하였다. pH 의 측정은 pH 미터를 사용하였다. 측정의 결과를 도 14 에 나타낸다. 금속 마그네슘을 첨가하지 않고 장치에 전기를 흘린 경우, 장치에 금속 마그네슘이 없기는 하지만, 1 시간의 반응으로 용존 수소 농도가 0.468 ppm, pH 가 6.78 이 되었다. 금속 마그네슘을 첨가하고, 또한 장치에 전기를 흘리지 않은 경우, 1 시간의 반응으로 용존 수소 농도가 0.775 ppm, pH 가 10.53 이 되었다. 또한 금속 마그네슘을 첨가한 후에 장치에 전기를 흘린 경우, 1 시간의 반응으로 용존 수소 농도가 0.715 ppm, pH 가 9.67 이 되어, 음용에 적절한 pH 10 이하의 환원수 (수소 풍부수) 를 얻을 수 있었다. 금속 마그네슘을 첨가한 장치에 전기를 흘린 경우, 전기를 흘리지 않는 경우와 비교하여, 용존 수소 농도에 큰 차는 관찰되지 않았지만, pH 의 저하가 관찰되었다. 금속 마그네슘의 반응이 진행됨과 함께 장기적으로, 그 화학적 수소 생성 능력은 저하되지만, 본 장치의 전극에 전기를 흘린 경우에는, 전기 분해에 의해 발생하는 수소에 의한 용존 수소 농도는, 금속 마그네슘의 반응과는 개별적으로 유지되는 것으로 생각된다.

실시예 10

100 ㎖ 의 비커에 수돗물 100 ㎖ 를 첨가하였다. 음극은 2 ㎝ × 5 ㎝ 이고 두께 0.3 ㎜ 의 스테인리스강을, 양극으로서 직경 9.5 ㎜ 이고 길이 10 ㎝ 의 탄소봉을 사용하였다. 어느 실험에서도, 전원을 사용하여, 직류 전류를 흘려 전기 분해를 실시하였다. 양극의 탄소봉에는, 피복 부재로서 각종의 필름, 여과지를 감았다. 사용한 필름은 초고분자량 폴리에틸렌 다공질 필름 선맵 (등록상표) (닛토 전공 주식회사), 미공성 박막 유미크론 (등록상표) 전계 격막 (주식회사 유아사 멤브레인 MF-90B) 과 셀로판 (주식회사 렌고) 을 사용하였다. 전압은 가전에서 빈번하게 사용되는 24 V 로 고정시켰다. 다음으로 동일하게, 100 ㎖ 의 비커에 실시예 1 에서 사용한 것과 동일한 금속 마그네슘을 실험 장치에 첨가하였다. 이 실험의 개략도를 도 1 로서 나타낸다. 비커 (1) 에 10 g 의 금속 마그네슘 (3) 을 첨가하고, 수돗물 (2) 을 첨가하여 100 ㎖ 로 하였다. 침전하여 층이 된 금속 마그네슘 (3) 에 양극 (4) 을 접촉시키고, 음극 (5) 은, 금속 마그네슘 (3) 에 접촉되지 않도록 수중에 설치한다. 직류 전원 (6) 을 사용하여 장치에 전류를 흘렸다. 1 시간 통전 후에 용존 수소 농도와 pH 를 측정하였다. 또한, 용존 수소 농도의 측정은, 용존 수소계 (주식회사 유피 형번 ENH-1000) 를 사용하여 실시하였다. pH 의 측정은 pH 미터를 사용하였다. 결과를 도 15, 도 16 에 나타낸다.

금속 마그네슘을 첨가하지 않은 장치에서는, 탄소봉에 아무것도 감지 않은 경우, 1 시간 후의 용존 수소 농도가 0.478 ppm 이 되었지만, 셀로판과 미공성 박막 유미크론 (등록상표) 전계 격막을 사용한 경우, 0.52 ∼ 0.53 ppm 이 되었다. pH 에 대해서는, 1 시간 후에, 탄소봉에 아무것도 감지 않은 경우에는 pH 6.0 이 되고, 셀로판과 미공성 박막 유미크론 (등록상표) 전계 격막을 사용한 경우에는 약pH 6.5 가 되었다. 금속 마그네슘을 첨가한 장치에서는, 탄소봉에 아무것도 감지 않은 경우에는 0.719 ppm 이고, 셀로판과 미공성 박막 유미크론 (등록상표) 전계 격막을 사용한 경우에는 0.762 ppm 과 0.736 ppm 이 되었다. pH 에 대해서는, 탄소봉에 아무것도 감지 않은 경우에는 9.88 이고, 셀로판에서는 10.23 이 되었다.

또한, 금속 마그네슘을 첨가하지 않은 장치에서, 양극의 탄소봉에, 동일하게 셀로판, 미공성 박막 유미크론 (등록상표) 전계 격막, 또 새롭게 초고분자량 폴리에틸렌 다공질 필름 선맵 (등록상표) (닛토 전공 주식회사) 을 감았다. 전압을, 24 V 로 고정시키고, 1 시간 통전시켜 용액의 흡광도 (파장 600 ㎚) 를 측정하였다. 흡광도는 자외 가시 분광 고도계 (시마즈 제작소 UV-160A) 를 사용하여 측정하였다. 이 파장의 흡광도를 측정함으로써, 미립자의 농도를 알 수 있는 것이 알려져 있다. 결과를 도 17 에 나타낸다. 반응 1 시간 후에, 아무것도 감지 않은 탄소봉에서는 많은 탄소 미립자가 관찰되었지만, 미공성 박막 유미크론 (등록상표) 전계 격막이나 셀로판을 사용한 경우에는, 탄소 미립자가 거의 존재하지 않는 것을 알 수 있었다. 이와 같이, 미공성 박막 유미크론 (등록상표) 전계 격막이나 셀로판을 사용하면, 수산화물 이온이 탄소봉과 반응하여 이산화탄소가 생기는 반응으로 생성되는 탄소 미립자의 발생, 또는 수중으로의 이동이 억제되고, 또 실용상 문제가 되는 pH 나 용존 수소 농도의 변화도 없어, 이들의 막 부재는, 음료수로서의 환원수 (수소 풍부수) 의 제조에 바람직한 것을 알 수 있었다.

실시예 11

다음으로, 도 18, 도 19 에 나타낸 장치를 사용하여, 환원수 (수소 풍부수) 의 제조를 시도하였다. 이 환원수 (수소 풍부수) 제조 장치에서는, 양극과 음극을 각각 포함하는, 모두 통상 (筒狀) 의 제 1 및 제 2 산화 환원 시스템이 형성되어 있는 점에서, 지금까지의 실시예와 상이하다. 도 18 은 장치의 개략을 나타내는 도면이고, 도 18A 는 환원수 제조 장치의 내부 구조를 나타내고, 후술하는 바와 같이, 이 중에 양극이 되는 탄소봉 2 개, 음극의 스테인리스 2 장 등이 포함된다. 이 환원수 제조 장치에 있어서는, 도 18A 의 내부 구조체가 내부 플라스틱 케이스에 싸여 있고, 내부 구조체 및 내부 플라스틱 케이스의 케이스 내부 구조체는, 도 18B 에 나타내는 외관이 된다. 이 케이스 내부 구조체는, 다시 외부 플라스틱 케이스에 싸여 있고, 외부 플라스틱 케이스를 포함하는 장치 전체는, 도 18C 와 같은 외관이 된다.

본 장치의 수소 생성에 관련된 내부 구조체 (도 18A) 를 도 19 에 상세하게 나타낸다. 탄소봉 (4) 은, 구멍 (7) 이 뚫린 플라스틱 케이스 (13) 속에 설치된다. 모든 구멍 (7) 은 나일론 메시에 의해 막혀 있어, 물은 통과시키지만, 내용물이 외부로 누설되지 않도록 구성되어 있다. 또한, 외주에 구멍 (8) 이 뚫린 스테인리스강 (5) 이 설치되어 있다. 제 1 탄소봉 (4) 은 양극이고, 음극의 스테인리스강 (5) 과 함께, 제 1 산화 환원 시스템 (10) (제 1 회로) 을 구성한다. 또, 제 2 탄소봉 (14) 은, 구멍 (17) 이 뚫린 제 2 플라스틱 케이스 (16) 속에 설치된다. 모든 구멍 (17) 은, 나일론 메시에 의해 막혀 있어, 물은 통과시키지만 내용물이 밖으로 누설되지 않도록 구성되어 있다. 그 외부에 있어서, 제 2 플라스틱 케이스 (16) 에 접하도록, 구멍이 없는 단책형 (短冊形) 의 스테인리스강 (15) 이 설치되어 있다. 제 2 탄소봉 (14) 은 양극이고, 음극의 스테인리스강 (15) 과 함께, 제 2 산화 환원 시스템 (20) (제 2 회로) 을 구성한다. 제 1 산화 환원 시스템 (10) 에 있어서는, 중앙에 설치한 제 1 탄소봉 (4) 의 주위에는 금속 마그네슘 13.1 g, 이온 교환 수지 6.6 g 과 활성탄 10.85 g 이 채워져 있다. 제 1 산화 환원 시스템 (10) (제 1 회로) 의 옆에 나란히 존재하는 또 하나의 다른 제 2 산화 환원 시스템 (20) 은, 제 2 회로를 구성한다. 또한, 도 18A 및 도 19 에서는, 산화 환원 시스템 (10 및 20) 을 도시하기 위하여 스테인리스강 (5) 의 일부가 절결되어 있기는 하지만, 실제의 환원수 (수소 풍부수) 제조 장치에서는, 스테인리스강 (5) 은, 1 쌍의 산화 환원 시스템 (10 및 20) 의 주위에, 그들의 외주를 둘러싸도록 배치되어 있다. 환원수 제조 장치의 카세트 내, 즉 내부 플라스틱 케이스의 케이스 (도 18B) 의 내측을 수돗물로 채운 후, 전압을 가전에서 빈번하게 사용되는 24 V 로 고정시키고, 제 1 및 제 2 산화 환원 시스템 (10 및 20) (제 1 회로와 제 2 회로) 의 양방에, 각각 50 ㎃ 와 200 ㎃ 의 직류를 통전시킨 후에, 용존 수소 농도와 pH 를 측정하였다.

다음으로 카세트 내을 수돗물로 채운 후, 전압을 24 V 로 고정시키고 제 1 산화 환원 시스템 (10) (제 1 회로) 에만 50 ㎃ 를 통전시킨 후에, 용존 수소 농도와 pH 를 측정하였다. 또한 카세트 내를 수돗물로 채운 후, 전압을 24 V 로 고정시키고 제 2 산화 환원 시스템 (20) (제 2 회로) 에만 200 ㎃ 를 통전시킨 후에, 용존 수소 농도와 pH 를 측정하였다. 용존 수소 농도의 측정은, 용존 수소계 (주식회사 유피 형번 ENH-1000) 를 사용하여 실시하였다. pH 의 측정은 pH 미터를 사용하였다. 측정의 결과를 도 20 에 나타낸다. 제 1 및 제 2 산화 환원 시스템 (10 및 20) (제 1 회로와 제 2 회로) 을 병용한 경우에 비하여, 제 1 산화 환원 시스템 (10) (제 1 회로) 만 통전시킨 경우에 있어서는, 물의 용존 수소 농도의 상승과 함께, pH 의 상승이 일어난다. 한편, 제 2 산화 환원 시스템 (20) (제 2 회로) 만 통전시킨 경우에 있어서는, 물의 용존 수소 농도의 상승과 함께, pH 의 하강이 일어난다. 이와 같이, 적어도 2 쌍의 산화 환원 시스템을 형성하고, 제 1 회로와 제 2 회로에 통전시키는 전류와 전압을 각각 따로 따로 조정함으로써, 환원수 (수소 풍부수) 의 용존 수소 농도와 pH 의 미조정이 가능해진다.

제 1 산화 환원 시스템 (10) 을 구성하는 제 1 플라스틱 케이스 (13) 와 제 2 산화 환원 시스템을 구성하는 제 2 플라스틱 케이스 (16) 에 형성된 구멍 (7, 17) 은 나일론 메시로 막혀 있어, 물의 출입은 가능하지만, 내부의 재료가 밖으로 나올 수는 없다. 이로써 탄소봉으로부터 발생한 이산화탄소가 물에 녹아 탄산이 되고, 신속하게 카세트 내로 확산되기 때문에, 이산화탄소의 카세트 내에서의 용해도를 올릴 수 있다.

본원발명의 환원수 (수소 풍부수) 제조 장치는, 예를 들어, 스틱, 컵, 탱크, 워터 서버, 또는 교환용 카세트 등의 용기, 또는 장치 등에 조립되어 사용되어도 된다.

Claims

금속 마그네슘을 사용하여 수중에서 수소를 발생시키는 방법에 있어서, 다공성의 고상을 사용하는 것을 특징으로 하는 환원수의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
고상이, 이온 교환 작용을 갖는 환원수의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
고상이 산성의 관능기를 갖는 환원수의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
고상이 술폰산기를 갖는 환원수의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
고상이 카르복실산기를 갖는 환원수의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
고상이 수지인 환원수의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
고상이 이온 교환 수지인 환원수의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
고상이, 금속 마그네슘의 표면에 생성되는 수산화물을 제거하는 환원수의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
금속 마그네슘을 산화시켜 음극에서 수소를 발생시키는 환원수의 제조 방법.
제 9 항에 있어서,
양극이, 탄소를 함유하는 재료로 형성되어 있는 환원수의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 방법으로 제조한 환원수를 분무하는 스프레이 장치.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 방법으로 제조한 환원수를, 액체상, 고체상, 분체상, 또는 페이스트상으로 하여 첨가한 식품, 또는 화장품.
금속 마그네슘을 사용하여 수중에서 수소를 발생시키는 환원수 제조 장치로서, 다공성의 고상을 사용하는 것을 특징으로 하는 환원수 제조 장치.
전극을 구비하고, 금속 마그네슘을 산화시켜 음극에서 수소를 발생시켜, 환원수를 제조하는 환원수 제조 장치로서, 금속 마그네슘 표면에 생성되는 수산화물을 제거하는 고상을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 환원수 제조 장치.
제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
탄소를 함유하는 재료로 형성되어 있는 양극을 갖는 환원수 제조 장치.
제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
양극의 표면을 덮는 피복 부재를 추가로 갖는 환원수 제조 장치.
제 13 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
양극과 음극을 각각 포함하는 제 1 및 제 2 산화 환원 시스템을 갖는 환원수 제조 장치.
전극을 사용하여 수중에서 수소를 발생시키는 환원수 제조 장치로서, 탄소를 함유하는 재료로 형성되어 있는 양극을 구비하는 것을 특징으로 하는 환원수 제조 장치.
금속 마그네슘을 사용하여 수중에서 수소를 발생시키는 환원수 제조 장치로서, 탄소를 함유하는 재료로 형성되어 있는 양극을 구비하는 것을 특징으로 하는 환원수 제조 장치.
제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
양극의 표면을 덮는 피복 부재를 추가로 갖는 환원수 제조 장치.