TWM562301U - 殺菌水之製造裝置 - Google Patents
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Abstract
本創作在於提供一種包含次氯酸之殺菌水之製造裝置。
本創作所揭示之製造裝置100包括包含電解槽10之電解裝置、容器(水溶液保持槽)30、流路60及泵65。電解槽10包含第1電極11及第2電極12。容器30係保持包含氯化物離子之水溶液的槽。泵65係用以使水溶液於流路60中流動之泵。流路60包含供水溶液自容器30向電解槽10流動之第1流路61、及供水溶液自電解槽10流出之第2流路62。
Description
本創作係關於一種殺菌水之製造裝置。
包含次氯酸之殺菌水係用於食品或機器之殺菌,或用作農藥。作為包含次氯酸之殺菌水之製造方法,先前以來提出有將包含氯化物離子之水加以電解之方法。次氯酸之一部分於水中解離而產生次氯酸根離子。次氯酸及次氯酸根離子由於具有殺菌力,故而有稱為有效氯之情況。
專利文獻1(日本特開平6-238281號公報)中揭示有:藉由將自來水等原水電解而生成次氯酸根離子之方法。專利文獻2(日本特開平10-328667號公報)中揭示有如下創作,其目的在於:使藉由電解而生成之次氯酸之濃度不受自來水中之氯化物離子濃度影響而保持固定。目前,業界謀求可簡單地製造包含次氯酸之殺菌水的小型裝置。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本特開平6-238281號公報
專利文獻2:日本特開平10-328667號公報
於此種狀況下,本創作之目的在於提供一種包含次氯酸之殺菌水之製造裝置。
本創作之一實施形態之裝置,係包含次氯酸之殺菌水之製造裝置。上述製造裝置包括包含電解槽之電解裝置、水溶液保持槽、流路及泵。上述電解槽包含第1電極與第2電極。上述水溶液保持槽係保持包含氯化物離子之水溶液的槽。上述泵係用以使上述水溶液於上述流路中流動之泵。上述流路包含供上述水溶液自上述水溶液保持槽向上述電解槽流動之第1流路、與供上述水溶液自上述電解槽流出之第2流路。
根據本創作,可獲得製造包含次氯酸之殺菌水之裝置。
10‧‧‧電解槽
11、12‧‧‧電極
13、13a、13b‧‧‧槽
14‧‧‧隔膜
16a‧‧‧連通孔(連通部)
20‧‧‧電解裝置
25‧‧‧電源
30‧‧‧容器(水溶液保持槽)
41‧‧‧測定器
50‧‧‧控制器
51‧‧‧運算處理裝置
52‧‧‧記憶裝置
60、61、62、63‧‧‧流路
64‧‧‧排液路(釋出路)
65‧‧‧泵
100、100a、100b、100c、200、300‧‧‧製造裝置
圖1係示意性地表示實施形態1之製造裝置的圖。
圖2係示意性地表示實施形態2之製造裝置的圖。
圖3係示意性地表示實施形態3之製造裝置的圖。
圖4係示意性地表示實施形態4之製造裝置的圖。
圖5係示意性地表示實施形態5之製造裝置的圖。
圖6係示意性地表示實施形態6之製造裝置的圖。
圖7係表示實施例1之結果的圖表。
圖8係表示實施例2之結果的圖表。
以下,對本創作之實施形態進行說明。此外,於以下之說明中,雖然舉例對本創作之實施形態進行說明,但本創作並不限定於以下所說明之例。於以下之說明中,有例示特定之數值或特定之材料之情形,但本創作並不限定於該等例示。
(殺菌水之製造裝置)
本實施形態之製造裝置係製造包含次氯酸之殺菌水的裝置。該製造裝置包括包含電解槽之電解裝置、水溶液保持槽、流路及泵。電解槽包含第1電極與第2電極。水溶液保持槽係保持包含氯化物離子之水溶液的槽。泵係用以使水溶液於流路中流動之泵。流路包含供水溶液自水溶液保持槽向電解槽流動之第1流路、與供水溶液自電解槽流出之第2流路。
水溶液包含氯化物離子(Cl-)。以下,有將電解前之水溶液稱為「第1水溶液」,將電解後之水溶液稱為「第2水溶液」之情形。此外,電解後之水溶液(第2水溶液)亦包含於循環路中被連續地電解過程中之水溶液。第1水溶液之例包括:鹽酸(氯化氫水溶液)、氯化鉀水溶液、氯化鈉水溶液、及該等之混合液。或者,第1水溶液亦可為除該等以外之水溶液(含有氯化物離子之除該等以外之水溶液)。
第1水溶液之濃度係根據電解槽之性能、或所要求之殺菌力(例如次氯酸濃度)等進行選擇。例如,於使用鹽酸之情形時,該濃度可
為0.05~35質量%之範圍(例如0.3~5質量%之範圍或1~10質量%之範圍)。
關於電解槽之詳細內容於下文加以說明。電解係於使氯化物離子氧化之條件下進行。具體而言,於陽極中氯化物離子被氧化而形成氯分子之條件下進行。於陰極中發生還原反應。具體而言,於陰極中氫離子被還原而形成氫分子。
於陽極所生成之氯分子與水發生反應而生成次氯酸及鹽酸。於水溶液中,氯分子(Cl2)、次氯酸(HClO)、及次氯酸根離子(ClO-)處於化學平衡之狀態。次氯酸及次氯酸根離子具有殺菌力,有稱為有效氯之情形。該等中,次氯酸具有強殺菌力。於pH值為3~7之範圍(尤其是3.5~6之範圍)及其附近之區域(一般使用殺菌水之範圍),化學平衡中之次氯酸之比率變得極高。以下,有將有效氯(次氯酸及次氯酸根離子)及氯分子一併稱為「有效氯成分」之情形。
電解係於水溶液在電解槽中流動之狀態下進行。於電解槽中流動之水溶液之流量係根據電解槽之性能、或所要求之殺菌力(例如次氯酸濃度)等進行選擇。
電解槽如果為可藉由電解使氯化物離子氧化而生成氯分子者即可,可使用公知之電解槽。電解槽包含供水溶液流動之槽、及配置於槽內之第1及第2電極。2個電極係於電解中成為陽極及陰極之電極。電解槽可為不含隔膜(離子交換膜及其他隔膜)之無隔膜式電解槽,亦可為含隔膜之隔膜式電解槽。
第1電極與第2電極係以對向之方式配置。電極並無特別限
定,只要為能夠進行水之電解及氯化物離子之氧化的電極即可。電極亦可為金屬電極。用於電極之金屬之例包括:鈦、鎳、鉑、及能夠用於電極之其他金屬。為了使水之電解變得容易,較佳為於電極之表面存在鉑。較佳之電極之一例係使用經鉑或鉑銥塗佈之金屬(例如鈦)所構成之電極。第1電極與第2電極可相同,亦可不同。
電極之形狀並無特別限定。電極可為平板狀之電極,例如可為形成有多個貫通孔之平板狀之電極。電極亦可為將線狀之電極排列成條紋狀而成之電極、或網狀之電極。
於本實施形態之裝置中,電解槽可包含:第1電極、第2電極、供配置第1電極之第1槽、供配置第2電極之第2槽、及將第1槽及第2槽以能夠通液之方式隔離之隔膜。於該情形時,電解裝置亦可包含使第1槽之上部與第2槽之上部連通之連通部。以下,有將該連通部稱為「連通部(T)」之情形。藉由水溶液之電解而於第2槽中生成之氣體可通過連通部(T)而於第2流路中流動。
於對氫氧化鈉之製造方法之一般說明中,有將隔膜及離子交換膜說明為不同者之情形。但是,本說明書中係作為以能夠通液之方式將電解槽加以分隔之膜之含義而使用隔膜。於本說明書中,隔膜包括能夠通液之絕緣性之膜。例如,隔膜包含不具有離子交換能力之膜、及具有離子交換能力之離子交換膜(陽離子交換膜或陰離子交換膜等)。不具有離子交換能力之膜之例包括:電池或電容器之隔離膜等所使用之絕緣性隔膜(不織布或多孔質膜)。於為不具有離子交換能力之隔膜(隔離膜)之情形時,雖然使水溶液及離子透過,但抑制陰極側之水溶液與陽極側之水溶液的混
合。另一方面,於為具有離子交換能力之膜之情形時,抑制特定之離子之透過。
不具有離子交換能力之隔膜(隔離膜)可使用絕緣性之隔離膜。隔離膜較佳為使液體通過,另一方面於浸漬於液體之狀態下抑制氣泡之通過的隔離膜。此種隔離膜之例包括布狀之隔離膜,例如包括由親水性之布(織布、不織布、其他布)所構成之隔離膜。親水性之布之例包括:由棉所構成之布、或由親水性樹脂之纖維所構成之布。親水性樹脂之纖維包括經親水化處理之樹脂纖維,例如包括對氟樹脂纖維(例如聚四氟乙烯纖維)進行親水化處理而獲得者。
於本實施形態之裝置中,亦可由第2流路將水溶液保持槽及電解槽連接。於該情形時,亦可由第1流路、第1槽、第2流路及水溶液保持槽構成循環路。於該情形時,泵係使水溶液於循環路中循環之泵。
於本實施形態之裝置中,亦可第1電極為陽極,第2電極為陰極。於該情形時,亦可第1流路與第1槽連接,且不與第2槽連接。於該情形時,第2槽內之水溶液係自第1槽通過隔膜而供給。
於本實施形態之裝置中,亦可於第1槽之下部連接第1流路,於第1槽之上部連接第2流路。
於本實施形態之裝置中,亦可將用以釋出第2槽內之水溶液之釋出路連接於第2槽。於該情形時,本實施形態之裝置亦可進而包括用以將自釋出路釋出之水溶液與其他液體進行混合之混合部。根據該構成,可容易地製造殺蟲劑。
如上所述,於本實施形態之裝置中,隔膜可不為離子交換
膜,亦可為離子交換膜。
本實施形態之裝置亦可包含測定水溶液之與導電率對應之數值的至少1個測定器。於該情形時,本實施形態之裝置亦可包含根據上述數值而計算於電解槽中經電解之水溶液之殺菌力的控制器。至少1個測定器亦可包含設置於第2流路之第1測定器、與設置於第1流路之第2測定器。
上述測定器(設置於流路之測定器)可使用能夠測定導電率之公知之測定器或極譜儀。由於市售有各種導電率測定器,故而可選擇較佳者而使用。測定器亦可為兼具pH值計之導電率計。
控制器包含運算處理裝置(CPU等)與記憶裝置(記憶體等)。記憶裝置之例包括自外部與運算處理裝置連接之記憶裝置,亦包括經由網際網路與運算處理裝置連接之記憶裝置。記憶裝置中儲存有用以控制本實施形態之裝置之程式。記憶裝置中視需要亦可儲存有各種數值或資料(例如下述資料(D))。控制器視需要與裝置所包含之各種機器(電源、泵、閥、測定器、感測器等)連接。控制器可根據來自感測器或測定器之輸出而控制各種機器。
控制器亦可包含記憶裝置,該記憶裝置中可儲存第1水溶液(電解前之水溶液)之與導電率對應之第1數值、第2水溶液(電解後之水溶液)之與導電率對應之第2數值、及與藉由電解而氧化之氯化物離子之每單位體積之量對應之第3數值之關係的相關資料(D)。以下,對利用該控制器進行控制之2例(第1及第2例之控制)進行說明。
於第1例之控制中,控制器亦可根據第1數值、第1測定器
之輸出(第2數值之相關輸出)及資料(D)而控制第1水溶液之電解。更具體而言,於第1例之控制中,根據第1數值、第1測定器之輸出及資料(D)而求出上述第3數值(殺菌力之指標),並根據其而控制電解。於預先知曉第1數值且該數值不會變化之情形時,亦可由用戶事先進行輸入等,而將第1數值預先儲存於記憶裝置中。當然,亦可使用測定器而取得第1數值。
於本實施形態之裝置包含配置於電解槽之上游側之第2測定器、與配置於電解槽之下游側之第1測定器之情形時,控制器可使用第2測定器之輸出作為第1數值。於該情形時,控制器可進行第2例之控制。於第2例之控制中,根據第2測定器之輸出(第1數值之相關輸出)、第1測定器之輸出(第2數值之相關輸出)及資料(D)而求出上述第3數值(殺菌力之指標),並根據該數值而控制電解。第2例之控制係於第1水溶液之濃度不明或發生變化之情形時使用。
此外,若第2水溶液之pH值過低,則有效氯(次氯酸及次氯酸根離子)變化為氯分子之比率變高。若於製備殺菌水時藉由對第2水溶液進行稀釋、或調整pH值而使水溶液之pH值上升,則該氯分子會與水發生反應變回次氯酸。因此,以不將氯分子釋出至大氣中之方式於殺菌水之製備結束之前使第2水溶液自電解槽流動之流路較佳為不向大氣開放。相同地,供第1水溶液之保持或流動之部分亦可以不向大氣開放之方式構成。
本實施形態之裝置視需要亦可包含其他機器。例如,亦可包含用以向電解槽供給電力之電源。此種電源之例包括:將自插座供給之交
流轉換成直流而供給直流電壓之AC-DC轉換器。進而,本實施形態之裝置亦可包含開關、顯示裝置、輸入裝置等機器。
本實施形態之裝置亦可包含用以控制水溶液之流量之閥等機器。本實施形態之裝置亦可包含用以監測水溶液之pH值或水位等之各種機器(pH值計、水溫計、水位感測器等感測器等)。
亦可使用pH值計或水溫計等而取得水溶液之物性值(pH值或溫度),並根據所取得之物性值而修正各種資料或數值(第1數值或第2數值等)。導電率之測定器有兼具pH值計者。藉由使用此種測定器,可容易地取得水溶液之pH值。當然,亦可另行設置pH值計。
本實施形態之裝置亦可進而包含用以稀釋第2水溶液而獲得第3水溶液(殺菌水)之稀釋機構。此種稀釋機構亦可為與供第2水溶液流動之流路結合之另一流路。該另一流路係供用以稀釋第2水溶液之水性液體(水或水溶液)流動之流路,於該另一流路中稀釋第2水溶液,而製備第3水溶液。根據於另一流路中流動之水性液體之流量,可使第2水溶液之稀釋率變化。
根據上述構成,藉由測定電解前後之水溶液之物性,可求出藉由電解而氧化之氯化物離子之每單位體積之量(濃度),並根據該量而求出第2水溶液(或第3水溶液)之殺菌力。
(殺菌水之製造方法之一例)
對使用本實施形態之裝置而製造包含次氯酸之殺菌水(就另一觀點而言為包含有效氯之殺菌水)之方法之一例進行說明。於該方法中,可計算所製造之殺菌水之殺菌力。該方法包括步驟(a)、(b)及(c)。此外,於不
計算殺菌力之情形時,可僅實行步驟(a)。
步驟(a)係藉由一邊使包含氯化物離子(Cl-)之第1水溶液通過電解槽一邊進行電解,而製備包含次氯酸之第2水溶液之步驟。
步驟(b)係測定電解後之水溶液之與導電率對應之數值(第2數值)的步驟。以下,有將作為步驟(b)中之測定對象之「電解後之水溶液」稱為「電解後之水溶液(S)」之情形。「與導電率對應之數值」之例包括導電率本身。進而,「與導電率對應之數值」之例包括可視作與導電率唯一對應之數值,包括特定之條件下之濃度。例如,於溶質為1種或實質上可視作1種之情形,濃度並非高濃度之情形時,特定之溫度之水溶液中的濃度與導電率唯一對應。關於本實施形態中所實施之範圍之濃度,通常特定之溫度之水溶液中之濃度與導電率唯一對應。
作為步驟(b)之測定對象之電解後之水溶液(S)典型而言係包含次氯酸之第2水溶液。於使用隔膜之情形時,供測定之水溶液(S)可為陽極側之電解後之水溶液(包含次氯酸),亦可為陰極側之電解後之水溶液(原則上不含次氯酸)。選擇何者作為電解後之水溶液(S),可根據電解之方法、或第1水溶液之種類進行選擇。
導電率之測定方法並無特別限定,可為使用極譜法之測定方法,亦可為使用交流阻抗法之測定方法,亦可為使用電磁感應法之測定方法。導電率可使用公知之導電率計進行測定。
步驟(c)係使用第1水溶液之與導電率對應之數值(第1數值)、及藉由步驟(b)測定所獲得之數值之第2數值,而求出與經步驟(a)之電解而氧化之氯化物離子之每單位體積之量對應之數值(有稱為「第
3數值」之情形)之步驟。為了取得第3數值,而使用下述資料(D)。第3數值可為經步驟(a)之電解而氧化之氯化物離子之每單位體積的量(濃度),亦可為與該量對應之其他數值。其他數值之例包括:次氯酸濃度、或有效氯濃度、或假定有效氯成分之化學平衡全部傾向於次氯酸時之次氯酸濃度。無論為何者,第3數值均表示第2水溶液(殺菌水)之殺菌力。
藉由上述步驟(a),而供給包含次氯酸之第2水溶液。可將第2水溶液直接用作殺菌水。或者,亦可將第2水溶液藉由下述步驟(e)加以稀釋而製備第3水溶液,並將該第3水溶液用作殺菌水。於該情形時,第2水溶液係以經濃縮之殺菌水之形式使用。
與經步驟(a)之電解而氧化之氯化物離子之每單位體積之量對應之第3數值可藉由上述步驟(b)及(c)而求出。第3數值係成為殺菌力之指標之數值。根據本實施形態之方法,可容易地於當場始終監測第2水溶液之與殺菌力對應之數值(例如有效氯濃度或次氯酸濃度)。因此,可防止供給殺菌力不充分之殺菌水。
本實施形態之方法係一邊使水溶液連續地流入電解槽一邊進行。因此,可始終分別進行步驟(a)~(c)。其中,若僅將流動之水溶液之一部分提出考慮,則該一部分之第1水溶液首先藉由步驟(a)電解而成為第2水溶液。其次,進行測定第2數值之步驟(b),使用第2數值進行步驟(c)。
氯化物離子藉由步驟(a)之電解被氧化,而產生氯分子。該氯分子與水溶液中之水發生反應,產生次氯酸及氯化氫。由經氧化之2個氯化物離子產生1個次氯酸。因此,第3數值係成為水溶液之殺菌力之
指標的值。如上所述,於pH值3~7之範圍(尤其是3.5~6之範圍)及其附近區域,化學平衡中之次氯酸之比率變得極高。因此,於該等之pH值區域,可將經步驟(a)之電解而氧化之氯化物離子之每單位體積之量(濃度)之一半視作第2水溶液中之次氯酸之濃度。由於經步驟(a)之電解而氧化之氯化物離子之每單位體積之量(第3數值)係藉由步驟(c)求出,故而可根據第3數值而求出第2水溶液中之次氯酸之濃度。
為了求出第3數值,而使用表示第1水溶液之與導電率對應之第1數值、第2水溶液之與導電率對應之第2數值、及與經步驟(a)之電解而氧化之氯化物離子之每單位體積之量對應之第3數值之關係的資料(有稱為「資料(D)」之情形)。因此,需預先準備資料(D)。就一觀點而言,資料(D)為校準曲線。藉由預先準備關於有效氯濃度之校準曲線,可求出第2水溶液之有效氯濃度。又,藉由預先準備關於次氯酸濃度之校準曲線,可求出第2水溶液之次氯酸濃度。
於第1水溶液為鹽酸之情形時,作為資料(D),可使用表示鹽酸之濃度與導電率之關係的資料。藉由使用該資料,根據導電率可知曉鹽酸之濃度。如下所述,若知曉電解前後之鹽酸之濃度之變化,則可求出第3數值。
於第1水溶液之濃度(或導電率)明確且不發生變化之情形時,第1水溶液之與導電率對應之第1數值不必藉由測定而求出。另一方面,於第1水溶液之濃度不明確之情形時,或第1水溶液之濃度發生變化之情形時,需藉由測定而求出第1數值。於該情形時,本實施形態之方法進而包括:測定第1水溶液之與導電率對應之第1數值的步驟(d)。第1
數值可藉由作為第2數值之測定方法所例示之方法而進行。通常,第1數值及第2數值係藉由相同方法(同種測定器)進行測定。
於溫度固定之情形時,水溶液之導電率與其濃度對應。因此,於使用預先已知溶質之濃度之水溶液作為第1水溶液之情形時,可使用其濃度作為第1數值,亦可使用由濃度求得之導電率之值作為第1數值。較佳為於測定導電率時測定水溶液之溫度,並藉由水溶液之溫度修正導電率。
濃度與導電率之關係可根據事先之測定或文獻等而取得。因此,於使用已知濃度(或導電率)之第1水溶液之情形時,可省略步驟(d)。其中,即便為特定濃度之第1水溶液,亦有因保管狀態而濃度發生變化之情況。於本實施形態之方法中,藉由測定第1及第2數值,即便為此種情況,亦可求出所獲得之殺菌水之殺菌力。
於本實施形態之方法中,亦可根據第3數值控制步驟(a)中之電解。如上所述,第3數值係第2水溶液之殺菌力之指標。因此,較佳為於第3數值較所需之值降低之情形時控制電解。進而,於第3數值較所需之值上升之情形時,亦可控制電解。又,於進行下述步驟(e)之稀釋之情形時,亦可根據第3數值,使步驟(e)中之稀釋率發生變化。
於所求得之第3數值(與殺菌力對應)為特定值以下之情形時,可停止電解及殺菌水之製造。或者,於第3數值低於特定值之情形時,可以殺菌力(例如次氯酸濃度)上升之方式增加電解之電壓(就另一觀點而言為電流)。或者,於第3數值低於特定值之情形時,可降低步驟(e)中之稀釋率。藉由該等應對,可防止製造殺菌力低於預定濃度之殺菌水。
又,於第3數值高於特定值之情形時,可進行與上述控制相反之控制。
本實施形態之方法亦可包括步驟(e)。步驟(e)係藉由稀釋第2水溶液,從而製備包含次氯酸之第3水溶液之步驟。第3水溶液可直接用作殺菌水,亦可於使用時將第3水溶液進一步加以稀釋。於步驟(e)中應將第2水溶液稀釋幾倍係考慮第2水溶液之殺菌力(例如次氯酸濃度)、或所要求之殺菌水之特性等而決定。
若用作殺菌水之水溶液之pH值過低或過高,則次氯酸於有效氯成分中所占之比率降低,結果殺菌力降低。因此,不經稀釋而用作殺菌水之水溶液(第2水溶液或第3水溶液)之pH值較佳為3~9之範圍內(例如3~8之範圍或3~7之範圍或3~6之範圍)。
另一方面,藉由將用作殺菌水之水溶液設為弱鹼性,有短時間內殺菌力變弱,浸透力及持續力變高之情況。因此,藉由將該水溶液設為弱鹼性,有容易對植物之病原菌進行殺菌之情況。於該情形時,可將該水溶液設為弱鹼性(例如pH值為8~11)。
於不經稀釋而用作殺菌水之水溶液之pH值並非上述範圍之情形時,可以pH值為上述範圍之方式進行調整。pH值之調整可藉由添加酸、鹼、pH值緩衝劑等而進行。或者,亦可藉由釋出第2槽內之水溶液,而調整水溶液之pH值。亦可藉由調整步驟(e)中之稀釋率,而調整第3水溶液之pH值。
關於在步驟(a)中將鹼金屬之氯化物之水溶液(第1水溶液)使用隔膜進行電解之情形進行研究。於使用隔膜進行電解之情形時,由於在陽極產生氧分子、次氯酸及氯化氫,故而陽極側之水溶液為酸性。
於陰極,水經電解而產生氫分子及氫氧化物離子。因此,陰極側之水溶液為鹼性。根據以何種程度之比率將陰極側之水溶液及陽極側之水溶液混合而製成第2水溶液,可調整第2水溶液之pH值。例如,於僅將陽極側之水溶液設為第2水溶液之情形時,可將第2水溶液設為酸性。
與稀釋後之第3水溶液相比,對於第2水溶液,可更準確地求出pH值。例如於將鹽酸電解之情形時,與稀釋後之第3水溶液相比,對於第2水溶液,可根據導電率而更準確地求出pH值。若求出第2水溶液之pH值,可根據其而推測稀釋後之第3水溶液之pH值。
於較佳之一例中,使用使包含氯之溶質溶解於脫離子水而成之水溶液作為第1水溶液,作為步驟(e)中之稀釋用之水,使用未經脫離子處理之水(例如自來水或地下水)。藉由該構成,可減少成本較高之脫離子水之使用量。
本實施形態之方法進而包括:藉由稀釋第3水溶液而製備包含次氯酸之第4水溶液之步驟(以下有稱為「步驟(f)」之情形)。由於第2水溶液之有效氯成分之濃度較高,故而若直接保存,則有因釋出氯分子而有效氯成分之濃度降低、或周圍環境變得危險之情形。因此,難以長期保存第2水溶液。另一方面,藉由稀釋使有效氯成分之濃度降低之第3水溶液容易長期保存。可保存第3水溶液,使用時將第3水溶液進一步稀釋而製備第4水溶液(步驟(f)),將第4水溶液用作殺菌水。
於步驟(a)中,亦可使藉由電解所製備之第2水溶液通過循環用流路返回電解槽,再次作為第1水溶液進行電解。根據該循環式之方法,可使有效氯濃度成為高濃度。步驟(a)中製備有效氯濃度較高之水
溶液期間,亦可以氯氣無法逸出之方式將循環用流路加以密封。於進行第2水溶液之稀釋之情形時,較佳為於步驟(a)結束後立即實施第1次稀釋。藉由進行稀釋,可使以氯氣形式存在之氯溶解至稀釋水中而轉化為HClO及HCl。
本實施形態之方法進而包括:將包含選自羧基及酯基之至少1個之油、及自釋出路釋出之第2水溶液加以混合,而製備乳濁液之步驟(以下有稱為「步驟(g)」之情形)。以下,有將包含選自羧基及酯基之至少1個之油稱為「油(L)」之情形。
為了促進步驟(g)中之反應及乳化,於步驟(g)中,較佳為一邊攪拌油(L)及鹼性水溶液一邊進行混合。於步驟(g)中,亦可一邊加熱混合液一邊進行攪拌。又,於乳化未充分進行之情形時,亦可添加少量界面活性劑(例如高級脂肪酸之鹽等)。步驟(g)中所獲得之乳濁液(乳液)如下所述可用作殺蟲劑。
油(L)之例包括:實質上不溶解於水之脂肪酸、及植物油(菜籽油及其他植物油)等油脂。油脂通常包含脂肪酸作為其構成要素。實質上不溶解於水之脂肪酸之例包括:碳數為9以上(例如9~20之範圍)之脂肪酸、或碳數為12以上(例如12~20之範圍)之脂肪酸。
藉由將油(L)與鹼性水溶液混合而獲得乳濁液之原因尚不明確,但認為如下。若鹼性水溶液中之鹼成分(例如氫氧化鈉或氫氧化鉀等)與脂肪酸引起中和反應,則會產生脂肪酸鹽(界面活性劑)。若鹼性水溶液中之鹼成分與包含酯基之油脂引起鹼化反應,則會產生脂肪酸鹽(界面活性劑)。因此,於步驟(g)中,產生界面活性劑。認為該等反應中所
產生之界面活性劑被以包圍油(L)之方式配置,而產生乳濁液。若將界面活性劑包圍微細之油(L)之粒子的乳濁液散佈於害蟲,則會堵塞害蟲之氣門,而驅除害蟲。
於步驟(g)中所獲得之乳濁液亦可使用水進行稀釋後用作殺蟲劑。於使用水進行稀釋之情形時,較佳為一邊混合乳濁液一邊添加水。
於循環式之方法及裝置中,將藉由電解所獲得之第2水溶液用作第1水溶液。於循環式之情形時,送出水溶液之泵可設置於第1流路,亦可設置於第2流路。於循環式之情形時,測定器亦可配置於電解槽之上游側之流路、或儲存水溶液之罐。電解槽之上游側之流路之例包括儲存水溶液之罐之下游側之流路、電解槽之上游側之流路、即該等間之流路。
(殺菌水及殺蟲劑之製造方法)
以下,對利用循環式之殺菌水之製造方法之一例、及使用其之殺蟲劑之製造方法進行說明。該等製造方法可與上述包含步驟(b)及(c)之殺菌水之製造方法組合,亦可不與步驟(b)及(c)組合。首先,對利用循環式之殺菌水之製造方法進行說明。該製造方法亦可包括以下之步驟(x),進而包括以下之步驟(y)。
步驟(x)係於包含氯化物離子之第1水溶液於循環路中循環之狀態下,於電解槽中電解第1水溶液,藉此製備包含次氯酸之第2水溶液之步驟。步驟(x)由於係以循環式進行之步驟(a)之一例,故而省略重複說明。
步驟(y)係將於第2槽中經電解而呈鹼性之第2水溶液釋出至第2槽及循環路之外部的步驟。步驟(y)可與步驟(x)同時進行。
藉由在步驟(y)中釋出鹼性之水溶液,可減少於循環路中流動之第2水溶液之pH值。
該一例之製造方法亦可進而包括:藉由將包含選自羧基及酯基之至少1個的油、與步驟(y)中所釋出之鹼性水溶液加以混合,而製造乳濁液之步驟(z)。步驟(z)由於為上述步驟(g)之一例,故而省略重複說明。藉由步驟(z)所獲得之乳濁液(乳液)可如上述般用作殺蟲劑。將藉由步驟(z)所獲得之乳濁液稀釋實際地散佈至植物,可去除附著於植物上之蜱蟎或蚜。
以下,參照圖式對本創作之實施形態之例進行說明。此外,於以下之說明中,有於相同部分附上同一符號並省略重複說明之情況。以下所說明之實施形態為例示,本創作並不限定於以下之實施形態。只要能獲得本創作之效果,則以下實施形態之裝置之構成可置換為上述構成。以下之實施形態之裝置之構成中,亦可省略並非發揮本創作之效果所必須之構成。對一個實施形態之裝置所說明之事項只要不違背其他實施形態之裝置之構成,亦可適用於其他實施形態之裝置。因此,一個實施形態中所說明之事項有於其他實施形態之說明中省略說明之情況。
(實施形態1)
於實施形態1中,對本創作之製造裝置之一例及使用其之殺菌水之製造方法之一例進行說明。於實施形態1中,對第1水溶液為鹽酸且第1及第2數值分別為導電率之一例進行說明。於實施形態1中,實施藉由無隔膜法進行電解並稀釋第2水溶液之步驟。
將實施形態1之製造裝置100之構成示意性地示於圖1。裝
置100包含電解槽(電解裝置)10、電源(直流電源)25、容器(水溶液保持槽)30、第1測定器41、第2測定器42及控制器50。裝置100進而包含流路60(第1流路61及第2流路62)及泵65。
電解槽10包含槽13、與配置於槽13之內部之第1電極11及第2電極12。電極11及12係與電源25連接。於電解槽10中進行第1水溶液之電解。
容器30保持包含氯化物離子之第1水溶液。容器30與電解槽10係利用第1流路61而連接。於流路61配置有泵65及第2測定器42。第2流路62將電解槽10及流路63連接。於流路62配置有第1測定器41。測定器41及42分別為用以測定於流路中流動之水溶液之導電率的測定器。測定器41測定電解後且稀釋前之水溶液之導電率。於以下之圖中,有藉由箭頭而表示流路中之液體流向之情況。
控制器50係與電源25、測定器41、測定器42及泵65連接。控制器50包含運算處理裝置51與記憶裝置52。記憶裝置52中儲存有用以實行特定步驟(例如上述步驟)之程式。進而,記憶裝置52中儲存有鹽酸(第1水溶液)之濃度與導電率之關係之相關資料(D)。
以下,對使用裝置100製造殺菌水之方法之一例進行說明。以下,對使用鹽酸作為第1水溶液之情形進行說明。容器30中配置有鹽酸(第1水溶液)。控制器50驅動泵65,將容器30內之鹽酸送出至電解槽10。同時,控制器50驅動電源25,向電解槽10之電極間施加直流電壓,而將鹽酸電解。其結果為,於陽極,氯化物離子被氧化而生成氯分子。另一方面,於陰極,氫離子被還原而生成氫分子。電解可由以下之式(1)表
示。於以下之式中,2莫耳之氯化物離子被氧化而產生1莫耳之氯分子。
2HCl→H2+Cl2 (1)
所生成之氫分子之一部分以溶解氫之形式溶解於液體中,其餘部分成為氫氣之氣泡。因此,所生成之氫分子實質上不對導電率產生影響。所生成之氯分子與水發生反應,而產生次氯酸與氯化氫。該反應可由以下之式(2)表示。
Cl2+H2O→HClO+HCl (2)
即,得知若2莫耳之氯化物離子藉由電解被氧化,則會產生1莫耳之次氯酸與1莫耳之氯化氫。因此,若知曉藉由電解被氧化之氯化物離子之量,則知曉藉由電解所生成之次氯酸之量。
進而,若將式(1)及(2)合併,則由以下之式(3)表示。根據式(3)得知因電解而減少之氯化氫之量係與所生成之次氯酸之量相對應。
HCl+H2O→HClO+H2 (3)
於第1水溶液為鹽酸之情形時,經步驟(a)之電解而氧化之氯化物離子之每單位體積之量(濃度)係藉由電解所生成之次氯酸之濃度的倍數,且係藉由電解而減少之氯化氫之濃度的倍數。因此,藉由求出與藉由電解而減少之氯化氫之量(濃度)成比例的第3數值,可知藉由電解所生成之次氯酸之量(濃度)。
於第2水溶液之pH值為特定之範圍(例如pH3~7或其附近)之情形時次氯酸之大部分不進行解離,故而可視作有助於導電率之成分僅為氯化氫。本實施形態所使用之鹽酸之濃度(不極端高之濃度)下,
特定之溫度下之鹽酸濃度與導電率對應於1:1。因此,藉由預先取得鹽酸濃度與導電率之關係之相關資料,可根據導電率求出鹽酸濃度。該資料可實際計測,亦可自文獻等取得。此外,於鹽酸濃度較低之情形時,導電率相對於濃度而大致呈比例。於更準確地求水溶液之濃度之情形時,可計測水溶液之溫度,使用由該水溶液所確定之修正係數(溫度係數)而修正濃度。當然,亦可於每一特定之溫度範圍內準備濃度與導電率之關係之相關資料。
如上所述,藉由測定電解前之鹽酸(第1水溶液)之導電率、及電解後之第2水溶液之導電率,可求出第2水溶液中之有效氯(主要為次氯酸)之濃度。此外,有亦可使用稀釋後之第3水溶液之導電率代替第2水溶液中之導電率之情況。於該情形時,為了求出第3數值,變得需要第2水溶液之稀釋率。
控制器50根據測定器41及42之輸出、及儲存於記憶裝置52之資料(D)而求出第3數值。然後,根據第3數值而控制電解之條件。
關於第3數值與電解之條件之控制的關係,可編入程式,亦可儲存於記憶裝置中藉由程式讀取。此外,亦可根據藉由控制器50所求得之第3數值,由用戶進行電解之控制。於該情形時,控制器50可利用顯示裝置而顯示第3數值,或者於第3數值成為一定值以下之情形時發出警告。
藉由電解所獲得之第2水溶液通過流路62而與於流路63中流動之稀釋用之水性液體混合。稀釋用之水性液體為水或水溶液,通常為水(包括自來水等水)。藉由與水性液體混合,而將第2水溶液加以稀釋。將經稀釋所獲得之水溶液用作殺菌水。可藉由變更稀釋用之水溶液之流
量,而變更稀釋率。
藉由以上方式製備殺菌水。即,藉由以上方式實施步驟(a)、(b)、及(c)。此外,即便於使用鹽酸以外之水溶液作為第1水溶液之情形時,亦可利用本實施形態之裝置,一邊監測殺菌力一邊製備殺菌水。作為一例,對第1水溶液為氯化鈉水溶液之情形進行說明。此外,於使用氯化鉀水溶液代替氯化鈉水溶液之情形時,亦可僅將鉀換為鈉而相同地說明。
於該情形時,於陽極,氯化物離子被氧化而生成氯分子,進而該氯分子與水發生反應而產生次氯酸。該反應可由上述式(2)表示。另一方面,於陰極,水被電解而生成氫分子與氫氧化物離子。陽極及陰極之反應可分別由以下之式(4)及(5)表示。
2Cl-→Cl2+2e- (4)
2H2O+2Na++2e-→H2+2NaOH (5)
藉由式(2)之反應而產生於陽極側之氯化氫(氫離子)由於會與式(5)之氫氧化鈉(氫氧化物離子)發生反應,故而若將以上之式合併,則可由以下之式(6)表示。
NaCl+2H2O→HClO+NaOH+H2 (6)
於第2水溶液之pH值不太高之情形、或所生成之次氯酸之濃度相對於NaOH之濃度足夠小之情形時,可忽略HClO之解離之影響(次氯酸根離子對導電率所產生之影響)。另一方面,即便於HCIO之解離之影響較大之情形時,亦可藉由預先取得第1數值、第2數值、及與藉由電解而氧化之氯化物離子之每單位體積之量對應之第3數值之關係之相關資料(D),可推測第3數值。或者,亦可將第2水溶液之pH值設為HClO之解
離之影響較小之上述範圍之值後,測定第2數值。因此,除鹽酸以外之第1水溶液亦可藉由本實施形態之方法及裝置而求出第3數值。
(實施形態2)
於實施形態2中,對本創作之製造裝置之另一例進行說明。於實施形態2中,對第1水溶液為氯化鉀水溶液且第1及第2數值分別為導電率之一例進行說明。進而,於實施形態2中,對實施利用具有隔膜之電解槽進行電解,並將第2水溶液加以稀釋之步驟之一例進行說明。此外,即便於使用氯化鈉水溶液代替氯化鉀水溶液之情形時,亦可僅將鉀換為鈉而相同地說明。
將實施形態2之製造裝置100a之構成示意性地示於圖2。裝置100a之電解槽10具備隔膜14,流路62包含流路62a、62b、及62c。除該等方面及以下所說明之方面以外,裝置100a原則上具有與裝置100相同之構成。
於實施形態2中,對將第1電極11設為陽極,將第2電極12設為陰極之情形進行說明。槽13被隔膜14分為陽極側之槽(第1槽)13a與陰極側之槽(第2槽)13b。隔膜14係能夠通液之膜。隔膜14可為具有離子交換能力之膜(例如陽離子交換膜),亦可為不具有離子交換能力之膜。以下,對使用陽離子交換膜作為隔膜14之情形進行說明。
流路61係與第1槽13a連接,而未與第2槽13b連接。因此,第2槽13b內之水溶液係自第1槽13a通過隔膜14而供給。
於陰極側之槽13b連接有流路62b,於陽極側之槽13a連接有流路62a。該等於下游合流,形成流路62c。流路62a及流路62b亦作為
使第1槽13a之上部及第2槽13b之上部連通之連通部而發揮作用。電解裝置20包含該連通部與電解槽10。以下,有將於陽極側之槽13a中經電解之水溶液稱為「水溶液(A)」之情形,有將於陰極側之槽13b中經電解之水溶液稱為「水溶液(C)」之情形。
於流路62b連接有排液路(釋出路)64。於流路62b設置有閥62v,於排液路64設置有閥64v。圖示已省略,控制器50係與閥62v及閥64v連接。閥62v及閥64v係可分別控制水溶液之流量之閥。藉由打開閥64v,可將陰極側之水溶液(C)自排液路64排出。藉由調節閥62v之開度,可調節供於與水溶液(A)混合之水溶液(C)之量。
於陽極側之流路62a配置有第1測定器41。如下所述,第1測定器41亦可設置於陰極側之流路62b。或者,第1測定器41亦可設置於較流路62a與流路62b之合流地點更下游之流路62c。
如上所述,於控制器50連接有電源25、測定器41、測定器42及泵65。控制器50包含運算處理裝置51與記憶裝置52。記憶裝置52儲存有用以實行特定之步驟(例如上述步驟)之程式。進而,記憶裝置52儲存有氯化鉀水溶液(第1水溶液)之濃度與導電率之關係之相關資料(D)。
以下,對製造殺菌水時之裝置100a之功能進行說明。容器30中配置有氯化鉀水溶液(第1水溶液)。控制器50驅動泵65,將容器30之水溶液送出至電解槽10。同時,控制器50驅動電源25向電解槽10之電極間施加直流電壓,而將水溶液電解。其結果為,於陽極,氯化物離子被氧化而生成氯分子(以下之式(7))。另一方面,於陰極,水被電解而生成氫分子與氫氧化物離子。陰極之反應可由以下之式(8)表示。
2K++2Cl-→2K++Cl2+2e- (7)
2H2O+2e-→H2+2OH- (8)
於陽極所生成之氯分子與水發生反應,而產生次氯酸與氯化氫(以下之式(2))。
Cl2+H2O→HClO+HCl (2)
於使用陽離子交換膜作為隔膜14之情形時,作為陰離子之氯化物離子及氫氧化物離子不通過隔膜14。因此,於與陽極側之槽13a連接之流路62a中流動之水溶液保持酸性。另一方面,於與陰極側之槽13b連接之流路62b中流動之水溶液為鹼性。若將陽極側之電解與陰極側之電解合併,則與上述式(6)同樣地由以下之式(9)表示。
KCl+2H2O→HClO+KOH+H2 (9)
式(9)表示:若將於流路62b中流動之全部水溶液與於流路62a流動之水溶液加以混合,則所獲得之水溶液為鹼性。為了減少所獲得之水溶液之pH值(為了設為例如酸性~中性之區域),可將於流路62b中流動之水溶液之一部分自排液路64排出。可藉由改變自排液路64排出之水溶液之量,而改變第2水溶液(於流路62c中流動水溶液)之pH值。
於殺菌水之製造中,可將閥62v完全關閉,僅將於流路62a中流動之水溶液用作第2水溶液。或者,亦可將於流路62b中流動之水溶液(C)之至少一部分(一部分或全部)與於流路62a中流動之水溶液(A)加以混合,並將混合後之水溶液用作第2水溶液。
若將式(7)及式(2)合併,則可由以下之式(10)表示。
2K++2Cl-+H2O→HClO+H++Cl-+2K++2e- (10)
由於水溶液中之電荷均衡,故而式(10)右邊之氫離子及鉀離子之一部分通過陽離子交換膜向陰極側之槽13b移動。式(10)表示:藉由陽極側之電解,由2莫耳之氯化鉀生成1莫耳之次氯酸、及合計1莫耳之鹽酸及氯化鉀。由於氫離子之莫耳傳導率大於鉀離子之莫耳傳導率,故而即便兩者之合計莫耳數相同,若存在比不同,則導電率不同。另一方面,關於陽離子交換膜之透過性,氫離子大幅度高於鉀離子。因此,亦可視作式(10)右邊之氫離子之全部、及右邊之鉀離子之一半向陽極側移動。若視作如上,則式(10)表示:藉由電解2莫耳之氯化鉀而生成1莫耳之次氯酸及1莫耳之氯化鉀。換言之,表示藉由減少1莫耳之氯化鉀而生成1莫耳之次氯酸。因此,若知曉與氯化鉀之減少量(步驟(a)中之氯化物離子之氧化量的2倍)對應之導電率之變化,則可知曉次氯酸之生成量。於該情形時,可使用表示導電率與氯化鉀水溶液之關係之資料作為資料(D)。
如上所述,藉由使用測定器42而測定電解前之氯化鉀水溶液之導電率,使用測定器41而測定電解後之陽極側之水溶液之導電率,可求出次氯酸之生成量。即,藉由以上方式而實施步驟(a)、(b)及(c)。
此外,於陰極側,氫氧化鉀之濃度因電解而增加。因此,可根據由此引起之導電率之變化求出次氯酸之生成量。於該情形時,使用第1測定器41而測定於流路62b中流動之水溶液之導電率,並用作第2數值。於該情形時,可預先測定第1水溶液之導電率、第2數值、及與經步驟(a)之電解而氧化之氯化物離子之每單位體積之量對應之第3數值之關係,並將該關係用作資料(D)。
(實施形態3)
於實施形態3中,對本創作之製造裝置之一例進行說明。將實施形態3之製造裝置100b之構成示意性地示於圖3。
裝置100b包括包含電解槽10之電解裝置20、電源(直流電源)25、容器(水溶液保持槽)30及水溶液供給機構59。電解槽10包含第1電極11、第2電極12、槽13(第1槽13a及第2槽13b)及隔膜14。隔膜14係將槽13隔以能夠通液之方式分隔為第1槽13a與第2槽13b。第1電極11係配置於第1槽13a。第2電極12係配置於第2槽13b。容器30保持包含氯化物離子之水溶液。水溶液供給機構59包含構成循環路之循環用流路60(流路61及流路62)、與用以使水溶液於循環路中循環之泵65。第1槽13a及容器30構成循環路之一部分。即,流路61、第1槽13a、流路62及容器30構成循環路。
槽13係利用隔膜14及分隔件16而分隔為第1槽13a與第2槽13b。分隔件16之上方設置有連通孔16a(連通部)。利用連通孔16a,使第1槽13a上部之密閉空間13as與第2槽13b上部之密閉空間13bs相連。
循環用流路60包含用以使水溶液自容器30流向電解槽10之第1流路61、與用以使水溶液自電解槽流向容器30之第2流路62。第1流路61係與第1槽13a連接,不與第2槽13b連接。因此,第2槽13b內之水溶液係自第1槽13a通過隔膜14而進行供給。
槽13內之水溶液之水位通常取決於第2流路62之位置。第2流路62於較連通孔16a更下方之位置與槽13(第1槽13a)連接。因此,連通孔16a周圍之空間通常充滿氣體。
於流路61配置有測定器41及泵65。此外,測定器41可如
圖2所示配置於流路62,亦可配置於容器30。
於第2槽13b連接有用以將第2槽13b內之水溶液任意地排出之排液路64。於排液路64設置有用以控制排出之閥64v。藉由排出第2槽13b內之水溶液,可控制存在於循環路(包括容器30)中之水溶液之pH值。
槽13內可設為除與槽13連接之流路以外密閉之空間。電極11及12係與電源25連接。於電解槽10中進行第1水溶液之電解。
以下,對使用本實施形態之裝置100b而製造殺菌水之方法之一例進行說明。以下,對使用鹽酸作為第1水溶液之情形之一例進行說明。
首先,於容器30中配置鹽酸(第1水溶液)。控制器50驅動泵65,將容器30之鹽酸送出至電解槽10。進而,控制器50驅動電源25,以第1電極11為陽極且第2電極12為陰極之方式向電解槽10之電極間施加直流電壓。其結果為,於第1電極11(陽極),氯化物離子被氧化而生成氯分子。另一方面,於第2電極12(陰極),氫離子被還原而生成氫分子。
於陽極所生成之氯分子之一部分如上所述生成次氯酸。因此,包含次氯酸之水溶液自第1槽13a向流路62流動。又,氯分子之一部分以氣體狀態儲存於密閉空間13as中,或於流路62中流動。
於陰極所生成之氫分子溶解於水,或以氣體狀態儲存於密閉空間13bs中。並且,若密閉空間13as及密閉空間13bs內之氣體之量變多,則氣體通過流路62流動。藉由連通孔16a可防止氫氣過度按壓第2槽13b內之水溶液之水位。
實施形態3之裝置亦與上述實施形態之裝置同樣地,可一邊監測殺菌水之殺菌力,一邊製造殺菌水。
(實施形態4)
於實施形態4中,對循環式之裝置之另一例進行說明。將實施形態4之裝置100c示意性地示於圖4。裝置100c除為循環式以外,具有與實施形態2中所說明之裝置100a基本上相同之構成。
電解槽10之上游側之流路61、及電解槽10之下游側之流路62分別與容器30連接。其結果為,利用容器30、流路61、電解槽10(至少槽13a)及流路62(至少流路62a)而形成循環路。
圖4揭示流路61不與槽13b連接而與槽13a連接之一例。藉由將流路61僅與槽13a連接,可容易地使高濃度之鹼性水溶液自排液路64釋出。但流路61亦可與槽13a及槽13b兩者連接。
裝置100c亦與上述實施形態中所說明之裝置同樣地,可藉由電解生成次氯酸及計算殺菌力。於循環式之裝置100b及100c中,於電解槽10中經電解之水溶液返回至容器30中。返回至容器30中之水溶液再次於電解槽10中被電解。
藉由持續電解,容器30內之水溶液之次氯酸濃度上升。可根據電解開始前之第1水溶液之第1數值、電解後之水溶液(S)之第2數值及資料(D)求出第3數值。由於水溶液於循環式之裝置中循環,故而僅使用1個測定器,即可測定電解前之第1水溶液之第1數值、及電解後之水溶液(S)之第2數值。於循環式之裝置中,水溶液之第3數值(殺菌力之指標)成為特定值以上時,可直接將容器30內之水溶液用作殺菌水,或
稀釋後用作殺菌水。
根據本實施形態之裝置,藉由測定第2水溶液之導電率,可當場連續地確認所製備之殺菌水之殺菌力。因此,本實施形態之裝置對可靠性較高之殺菌極其有用。
(實施形態5)
於實施形態5中,對循環式之殺菌水之製造裝置之一例進行說明。將實施形態5之製造裝置200之構成示意性地示於圖5。製造裝置200與實施形態4之製造裝置100c相比,不包含測定器41。
於製造裝置200中,由於不進行殺菌水之計算,故而不包含殺菌水之計算所需之機器(例如測定器)。於製造裝置200中,可實施上述步驟(x),進而實施步驟(y)。
於步驟(x)中,藉由在使包含氯化物離子之第1水溶液於循環路中循環之狀態下,於電解槽10中將第1水溶液電解,而製備包含次氯酸之第2水溶液。於步驟(y)中,經由排液路64將於陰極側之槽13b(第2槽)中經電解而呈鹼性之第2水溶液釋出至槽13b及循環路之外部。
藉由使用循環式之裝置,尤其可製造高濃度之殺菌水。又,藉由自排液路64釋出鹼性水溶液,可調整殺菌水之pH值。此外,藉由不進行自排液路64之釋出,獲減少釋出量,亦可製造弱鹼性之殺菌水。於該情形時,亦可不進行步驟(y)。
(實施形態6)
於實施形態6中,對包含實施形態5之裝置200的殺蟲劑之製造裝置及製造方法之一例進行說明。
將實施形態6之製造裝置300示意性地示於圖6。裝置300除圖5所示之裝置200以外,包含排液路(釋出路)64所連接之罐301、及與罐301連接之混合機(混合部)302。罐301中儲存有自排液路64釋出之鹼性水溶液。儲存於罐301內之鹼性水溶液係利用混合機302而與油(L)混合,從而製造乳濁液(殺蟲劑)。藉由上述方式而實施上述步驟(z)。根據裝置300,可製造殺菌水及殺蟲劑之至少1個。實施形態6以外之實施形態之裝置亦可包含圖6所示之罐301及混合機302。
[實施例]
於該實施例中,對計算殺菌力之一例進行說明。
(實施例1)
於實施例1中,對利用150mL之自來水稀釋10mL之鹽酸(濃度:7質量%)而獲得之水溶液進行電解,並測定導電率及有效氯濃度。稀釋後之鹽酸之濃度約為0.44質量%。
電解係藉由在容器內配置鹽酸並向電極間施加3V之電壓而進行。然後,每隔一特定時間測定鹽酸之導電率及有效氯濃度。有效氯濃度係藉由使用碘試劑之吸光光度法而測定。將測定結果示於表1。
將表1之結果示於圖7。如圖7所示,導電率與氯濃度大致
處於比例關係。此外,於電解濃度為1質量%之鹽酸之情形時,導電率與氯濃度亦大致處於比例關係。該等結果顯示藉由本創作之方法可求出上述第3數值。
(實施例2)
於實施例2中,將氯化鉀水溶液(濃度:4.8質量%)電解,並測定導電率及有效氯濃度。具體而言,首先於作為循環路之一部分的容器中配置5L之氯化鉀水溶液。然後,一邊利用泵使氯化鉀水溶液循環一邊進行電解,每隔一特定時間採取水溶液,測定導電率及有效氯濃度。將測定結果示於圖8。
如圖8所示,導電率與有效氯濃度大致處於比例關係。此外,於電解濃度為9.6質量%之氯化鉀水溶液之情形時,導電率與氯濃度亦大致成比例關係。該等結果顯示藉由本創作之方法可求出上述第3數值。藉由將圖8所示之圖表用作校準曲線,可根據導電率求出有效氯濃度。
[產業上之可利用性]
本創作可用於殺菌水之製造裝置。
Claims (10)
- 一種殺菌水之製造裝置,其係包含次氯酸之殺菌水之製造裝置,並且上述製造裝置包括包含電解槽之電解裝置、水溶液保持槽、流路及泵,上述電解槽包含第1電極及第2電極,上述水溶液保持槽係保持包含氯化物離子之水溶液的槽,上述泵係用以使上述水溶液於上述流路中流動之泵,上述流路包含供上述水溶液自上述水溶液保持槽向上述電解槽流動之第1流路、與供上述水溶液自上述電解槽流出之第2流路。
- 如申請專利範圍第1項之殺菌水之製造裝置,其中,上述電解槽包含上述第1電極、上述第2電極、供配置上述第1電極之第1槽、供配置上述第2電極之第2槽、以及將上述第1槽及上述第2槽以能夠通液之方式隔離之隔膜,上述電解裝置包含使上述第1槽之上部與上述第2槽之上部連通的連通部,藉由上述水溶液之電解於上述第2槽中所生成之氣體通過上述連通部而於上述第2流路中流動。
- 如申請專利範圍第2項之殺菌水之製造裝置,其中,上述第2流路將上述水溶液保持槽與上述電解槽連接,上述第1流路、上述第1槽、上述第2流路及上述水溶液保持槽構成循環路,上述泵係使上述水溶液於上述循環路中循環之泵。
- 如申請專利範圍第3項殺菌水之製造裝置,其中,上述第1電極為陽極,上述第2電極為陰極,上述第1流路係與上述第1槽連接,且不與上述第2槽連接,上述第2槽內之上述水溶液係自上述第1槽通過上述隔膜進行供給。
- 如申請專利範圍第4項之殺菌水之製造裝置,其中,用以釋出上述第2槽內之上述水溶液之釋出路係與上述第2槽連接。
- 如申請專利範圍第5項之殺菌水之製造裝置,其進而包含用以將自上述釋出路釋出之上述水溶液與其他液體混合之混合部。
- 如申請專利範圍第2項之殺菌水之製造裝置,其中,上述隔膜並非離子交換膜。
- 如申請專利範圍第1至7項中任一項之殺菌水之製造裝置,其包含測定上述水溶液之與導電率對應之數值的至少1個測定器。
- 如申請專利範圍第8項之殺菌水之製造裝置,其包含根據上述數值而計算在上述電解槽中經電解之上述水溶液之殺菌力的控制器。
- 如申請專利範圍第9項之殺菌水之製造裝置,其中,上述至少1個測定器包含設置於上述第2流路之第1測定器、與設置於上述第1流路之第2測定器。
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