CN101422729A

CN101422729A - 还原水生成用催化剂和还原水生成容器

Info

Publication number: CN101422729A
Application number: CNA2007103004381A
Authority: CN
Inventors: 中岛博文
Original assignee: SAFE CORP
Current assignee: SAFE CORP
Priority date: 2007-11-01
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2009-05-06
Also published as: JP4326577B2; JP2009131825A

Abstract

本发明的课题在于提供一种还原水生成用催化剂的构成，其是以镁为主成分的、并且防止镁急剧氧化的合金，而且可高效率地生成还原水，同时还提供基于该还原水生成用催化剂的还原水生成容器的构成。为了解决上述课题，本发明的基本构成如下：(1)一种还原水生成用催化剂，其特征在于，是将以镁(Mg)为主成分、并添加锌(Zn)和/或锰(Mn)而成的合金形成为板状或管状的还原水生成用催化剂。(2)一种还原水生成容器，其特征在于，在底部配置有上述(1)所述的还原水生成用催化剂，在上侧装卸自如地配置有盖子。

Description

还原水生成用催化剂和还原水生成容器

技术领域

本发明涉及用于生成还原水的催化剂和容器。

背景技术

一般地，作为水的氧化还原电位，对于使用银-氯化银电极测定时的氧化还原电位值(ORP值)而言，显示+200mV的情况被认为是中间值，电位比该中间值低的水被称为还原水。

还原水，由于使活性氧减少等等，可作为健康饮料水饮用，但作为其生成方式，下述的方式作为公知的技术方法被广泛采用，即：在容器内配置阳极和阴极，并将容器内的电位调整成低于+200mV的电位的方式。

这样的方式，已经提出了各种技术改良，但在必须设置阳极和阴极这点上，构成复杂，而且在平时必须通电这点上，不经济。

此外，在电解质成分多的硬水的场合，钙(Ca)等的阳离子附着在负电极上，随着使用时间的经过，变得不能电解，从而发生更换电极的烦杂性、以及维护的困难性。

为了改良这样的问题，在专利文献1中，提出了不需要通电的还原水生成装置的结构。

然而，在专利文献1的方式中，需要阳极、阴极，进而需要离子电池，在构成复杂这点上没有变化。

还原水，通过在水中配置催化剂物质，并且产生氢气，在原理上是能够实现的。

一直以来，作为还原水生成用催化剂采用着铝或其合金，但溶出到水中的铝离子(Al³⁺)被摄取到人体内时，不会给人体带来良好的影响，所以铝或其合金作为还原水生成用催化剂是不合适的。

与此相对，在为镁(Mg)的场合，由于镁是人体中必需的矿物成分，所以其离子(Mg²⁺)被人体内摄取时不仅不会带来象铝离子那样的坏影响，反而会处于令人满意的状况，因此镁本来可以作为还原水生成用催化剂使用。

然而基于Mg+2H₂O→Mg(OH)₂+H₂↑的化学反应，在水中产生氢，由于该氢的还原作用而生成还原水，ORP当然地降低。

然而，镁在水中和空中迅速氧化，形成为氧化镁(MgO)，在实际作为上述那样的还原水生成用催化剂使用时，为了避免该氧化，不可缺少的是要形成为与其它金属的合金。

然而，关于作为还原水生成用催化剂的、以镁为主成分的合金，目前还没有提供适当的构成。

[专利文献1]日本专利公开2007-075752公报。

发明内容

本发明的课题是鉴于上述那样的现有技术的状况，提供一种还原水生成用催化剂的构成，其是以镁为主成分的、并且防止镁急剧氧化的合金，而且可高效率地生成还原水，并可长时间且在稳定的状态下使用，同时还提供基于该还原水生成用催化剂的还原水生成容器的构成。

为了解决上述课题，本发明的基本构成包括：

(1)一种还原水生成用催化剂，其特征在于，是将以镁(Mg)为主成分、并添加锌(Zn)和/或锰(Mn)而成的合金形成为板状或管状的还原水生成用催化剂。

(2)一种还原水生成容器，其特征在于，在底部配置有上述(1)所述的还原水生成用催化剂，在上侧装卸自如地配置有盖子。

附图说明

图1是显示基于上述方案(1)的基本构成的还原水生成用催化剂的基本形状的概略图，(a)显示板状的情况，(b)显示管状的情况。

图2是显示沿着表面，设置有可透过水的长孔或孔的还原水生成用催化剂的概略图，(a)显示在板状表面形成了孔的情况，(b)显示在管状表面形成了长孔的情况。

图3是显示还原水生成容器的实施形态的概略图。

符号说明

1 还原水生成用催化剂

11 长孔或孔

2 容器

21 支撑容器的台

22 盖子

3 注排管

具体实施方式

涉及上述方案(1)的基本构成的还原水生成用催化剂1，通过向作为主成分的镁添加锌和/或锰，来防止急速酸化造成的腐蚀，同时提高延展性和加工性。

为了提高这样的延展性和加工性，优选添加锌和锰两者。

另一方面，在上述(1)的基本构成中，如图1(a)、(b)所示那样，采用了板状或管状的形态。

采用这样的形态的根据在于，与例如球状那样的立体形状的情况相比，上述板状及管状在相同的体积的情况下，可形成的表面积大，所以有助于水中的还原水的生成的程度大。

尤其是在具有与形成板状或管状时的厚度相同程度的平均粒径的粒状的情况下，可以认为可形成更大的表面积，但在这样的粒状的场合，如上述基本构成(2)那样，不可能在容器内的底部以稳定状态配置，另一方面，在粒状单元互相接触的场合，结果成为与立体形状相同的状态，妨碍了与水的表面接触，不能发挥用于生成还原水的高效率的催化功能。

这样，通过采用板状或管状的形态，一定能够发挥极高效率的生成还原水的催化功能。

本发明请求保护的第2项所涉及的实施形态，其特征在于，添加锌的比例为1.5～8.5重量％，添加锰的比例为0.5～3.5重量％。

关于锌的添加量，1.5重量％的下限值，是用于防止由急速酸化造成的腐蚀的最低基准量，8.5重量％的上限值，是源于下述考虑：在超过该上限值时，难以形成镁与锌的固溶体，而且镁的良好的生成还原水的催化功能降低。

同样，关于锰的添加量，0.5重量％的下限值，是用于防止由急速酸化造成的腐蚀的最低基准量，3.5重量％的上限值，是源于下述考虑：在超过该上限值时，难以形成镁与锰的固溶体，而且镁的良好的生成还原水的催化功能降低。

另外，在实验上确认了：即使分别采用8.5重量％和3.5重量％的上限值来添加锌和锰的场合，也可分别与镁之间独立地形成固溶体。

通过这样的数值限定，可以使防止镁腐蚀和适当的还原作用同时成立，进而可确保良好的延展性和加工性。

本发明请求保护的第3项的实施形态，如图2(a)、(b)所示那样，其特征在于，沿着板状或管状的表面，设置有可透过水的长孔或孔11(另外，图2(a)示出了在板上设置孔11的情况，图2(b)示出了在管上设置长孔11的情况。)。

在象这样地设置水可透过的长孔或孔11的场合，该长孔或孔11的边缘也与水接触，而且在该长孔或孔11的附近产生乱流或涡流，从而水与催化剂的接触机会增加，所以会更进一步助长生成还原水的催化功能。

另外，本发明的还原水生成用催化剂1，为操作方便起见，有时用塑料网包裹，但在该场合，水从长孔或孔11通过时，会通过该网。

本发明请求保护的第4项的实施形态，其特征在于，对表面浸渍了柠檬酸或乙酸的至少一方。

这样，在使表面浸渍了柠檬酸或乙酸的场合，可以迅速将在合金表面形成的氧化镁薄膜(皮膜：由于是合金，所以氧化状态未渗透到内部)溶解，并且可有助于发挥用于迅速生成还原水的催化功能。

另外，硫酸或盐酸也可发挥上述那样的溶解作用，但在与将水作为饮用的关系上，不能采用这些酸，可很合适地选择柠檬酸或乙酸。

上述(2)的基本形态，是通过将基于上述(1)的基本形态的还原水生成用催化剂，进而将基于上述各实施形态的还原水生成用催化剂，配置在容器的底部，在上侧装卸自如地配置盖子，来生成还原水的。

能否生成还原水及生成的程度，由容器内的水量、水质、以及还原水生成用催化剂的面积等来左右，对于该点，要求按照个别实验积累所得到的经验规则具体地进行设定。

本发明请求保护的第6项的实施形态，如图3所示那样，其特征在于，通过顺次接合本发明请求保护的第3项所述的板状的还原水生成用催化剂1，形成为截面为多边形状，并一体地形成和设置用于使水从长孔或孔11通过的带有驱动马达的螺杆或循环泵(未图示出)。

这样，利用与旋转驱动源联动的螺杆或循环泵，使水在容器2内循环，而且循环着的水从长孔或孔11通过的场合，可极高效率地生成还原水。

顺便说明的是，在可容纳3.6L水的容器中，使用6片板，所述板为高35mm×宽25mm，厚为3mm，而且镁为95重量％，锌为4重量％，锰为1重量％，在形成为截面大致为正六边形的场合，表面和背面的面积为10500mm²，但在3.6L的容器中，在其底部配置上述截面大致为正六边形的还原水生成用催化剂，并且使水循环的情况下，已确认可由500mV的ORP值的水，迅速地生成-250mV～-300mV的还原水。

以下，根据基于具体的实验的实施例进行说明。

实施例

在形成为镁的添加比例为约95重量％、锌的添加比例为约4.0重量％、锰的添加比例为约1.0重量％的矩形状的基础上，还使其表面浸渍柠檬酸，在容纳ORP值为500mV的还原前的水的情况下，经3小时后ORP值变为-250mV那样的还原水生成用催化剂的面积(其中，包括表面和背面二者)与容纳在容器内的水量的关系，示于以下的表1中。

表1

面积(cm²)	20	40	60	80	100	120
面积(cm²)	20	40	60	80	100	120	水量(L)	0.6	1.2	1.8	2.4	3.0	3.6

从上面表1明确判明，所采用的还原水生成用催化剂的面积(其中包括表面和背面)，与可达到所规定的ORP值的水量基本成比例关系。

这样的状况客观地证明了：象本发明那样，通过将还原水生成用催化剂的形状制成板状或管状，即使在容量大的容器的场合，也可通过增加还原水生成用催化剂的表面积，来实现高效率的还原水的生成。

发明效果

在采用了上述(1)的还原水生成用催化剂的上述(2)的还原水生成容器中，可在容器内迅速生成还原水，而且可防止镁的急速氧化，所以可以长期持续地使用。

工业实用性

本发明可以应用于餐饮店、办公室、家庭等中所饮用的还原水的生成。

Claims

1.一种还原水生成用催化剂，其特征在于，是将以镁(Mg)为主成分、并添加锌(Zn)和/或锰(Mn)而成的合金形成为板状或管状的还原水生成用催化剂。

2.如权利要求1所述的还原水生成用催化剂，其特征在于，添加锌的比例为1.5～8.5重量％，添加锰的比例为0.5～3.5重量％。

3.如权利要求1或2所述的还原水生成用催化剂，其特征在于，沿着板状或管状的表面设置有水可透过的长孔或孔。

4.如权利要求1～3的任一项所述的还原水生成用催化剂，其特征在于，对表面浸渍了柠檬酸或乙酸的至少一方。

5.一种还原水生成容器，其特征在于，在底部配置有权利要求1～4的任一项所述的还原水生成用催化剂，在上侧装卸自如地配置有盖子。

6.如权利要求5所述的还原水生成容器，其特征在于，通过顺次接合权利要求3所述的板状的还原水生成用催化剂，形成为截面为多边形状，并一体地形成和设置用于使水从长孔或孔通过的带有驱动马达的螺杆或循环泵。