CN106554055A - 一种碱性电解离子水的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种碱性电解离子水的制备方法，该方法采用电解水装置完成碱性电解离子水的制备，所述电解水装置包括电极以及位于电极之间的阳离子交换膜，所述电解水装置的工作区域包括阳极室和阴极室，该方法包括以下步骤：将电解质进行溶解；将溶解完全的电解质泵到阳极室；在阳极和阴极两个电极之间施加波动电压，进行水的电解；电解质在阳极室中与氢离子反应生成相应的金属离子；金属离子穿过阳离子交换膜与氢氧根离子反应生成碱性电解离子水，本发明制备的碱性电解离子水可用于家居清洁、个人卫生、蔬果去农药残留、公共环境的清洁以及工业产品冲压件的清洁等。
Description
技术领域
本发明涉及电解水领域，具体涉及到一种碱性电解离子水的制备方法以及高碱性电解离子水的应用。
背景技术
市场上的清洁和消毒用品具有副作用，例如洗衣粉、洗涤剂和洗洁精都含有表面活性剂，表面活性剂是石油的二次衍生物，含有的酒精硫酸和直链烷基磺酸盐等化学成分，可以通过皮肤黏膜被人体吸收。进入人体后，干扰人体所有代谢，其代谢产物在体内引起的生化反应，将导致胚胎毒性、致畸性、致突变性、致癌性、致敏性、溶血性等；对机体造成很大的危害。使用表面活性剂，同时还会对大自然造成二次污染；由于有机溶剂易挥发进入环境中，不仅污染了空气，又具有脂溶性，容易对人体造成毒害作用。
发明内容
本发明提供了一种碱性电解离子水的制备方法，制备出来的碱性电解离子水为高碱性电解离子水，利用生成的小水分子团和氢氧根负离子群，取代充斥市场的表面活性剂，对人体没有任何危害。其去污洁净因子稳定地存在于纯水中，不添加任何化学制剂，无残留，不会对大自然造成二次污染。
一种碱性电解离子水的制备方法，该方法采用电解水装置完成碱性电解离子水的制备，所述电解水装置包括电极以及位于电极之间的阳离子交换膜，所述电解水装置的工作区域包括阳极室和阴极室，该方法包括以下步骤：
将电解质进行溶解；
将溶解完全的电解质泵到阳极室；
在阳极和阴极两个电极之间施加波动电压，进行水的电解；
电解质在阳极室中与氢离子反应生成相应的金属离子；
金属离子穿过阳离子交换膜与氢氧根离子反应生成碱性电解离子水；
通过DC/DC电源模块与蓄电池串联提供所述波动电压，所述波动电压用于水的电解并生成了氢氧根负离子群、大分子水分解为小水分子团；所述阳离子交换膜为单一一价金属阳离子通过的阳离子交换膜。
上述的制备方法，其中，所述电解质为钾盐；所述阳离子交换膜包括阳离子交换基膜和聚异戊二烯改性层。
上述的制备方法，其中，所述方法还包括将电解质在溶化罐中进行溶解。
上述的制备方法，其中，所述将钾盐进行溶解，溶解过后的钾盐溶液的浓度为20％-80％。
上述的制备方法，其中，所述钾盐溶液的浓度为50％。
上述的制备方法，其中，所述方法还包括在阴极室水电解生成氢氧根离子和氢离子，所述氢氧根离子与穿过阳离子交换膜的金属离子反应生成相应的碱。
上述的制备方法，其中，所述阳极室还包括一个检测装置，所述检测装置用于检测电解质溶液的浓度。
上述的制备方法，其中，所述阴极室设有一PH值检测装置，所述PH值检测装置用于检测碱性电解离子水的PH值。
上述的制备方法，其中，所述碱性电解离子水的PH值在12.5-13.1。
上述的制备方法，其中，所述碱性电解离子水用于清洁和消毒。
本发明提供了一种碱性电解离子水的制备方法，该方法采用电解水装置完成碱性电解离子水的制备，所述电解水装置包括电极以及位于电极之间的阳离子交换膜，所述电解水装置的工作区域包括阳极室和阴极室，该方法包括以下步骤：将电解质进行溶解；将溶解完全的电解质泵到阳极室；在阳极和阴极两个电极之间施加波动电压，进行水的电解；
电解质在阳极室中与氢离子反应生成相应的金属离子；金属离子穿过阳离子交换膜与氢氧根离子反应生成碱性电解离子水，本发明制备的碱性电解离子水可用于家居清洁、个人卫生、蔬果去农药残留、公共环境的清洁以及工业产品冲压件的清洁等，其是利用生成的小水分子团和氢氧根负离子群，取代充斥市场的表面活性剂，对人体没有任何危害。其去污洁净因子稳定地存在于纯水中，不添加任何化学制剂，无残留，不会对大自然造成二次污染。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为本发明提供的一种碱性电解离子水的制备方法的示意图；
图2为本发明中电解水装置的局部示意图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
参照图1所示，本发明提供了一种碱性电解离子水的制备方法，该方法采用电解水装置完成碱性电解离子水的制备，所述电解水装置包括电极以及位于电极之间的阳离子交换膜，所述电解水装置的工作区域包括阳极室和阴极室，该方法包括以下步骤，本发明中以钾盐为例来说明，但是并不限于钾盐为电解质，例如还可以是钠盐：
步骤S1：将电解质进行溶解，本发明中的电解质为钾盐，预先将钾盐在溶化罐中进行溶解，溶解过后的钾盐溶液的浓度为20％-80％，优选为40％或50％，选择适合的浓度可以确保电解过程中的速度以及产物的PH值；
步骤S2：将溶解完全的电解质泵到阳极室，在阳极室中设有阳极板；
步骤S3：在阳极和阴极两个电极之间施加波动电压，通过氧化还原电位进行水的电解并生成了氢氧根负离子群、大分子水分解为小水分子团，通过波动电压，可实现大分子水的分解，具体为2H2O+2e-→2OH-+H2，H2O→H++OH-，以及大分子水生成的小水分子团，具体波动电压为12-24v，从而在电解质的溶液中形成氧化还原电位为-500—800mv之间；
步骤S4：电解质在阳极室中与氢离子反应生成相应的金属离子，在步骤S2中的电解质，也就是钾盐通过氧化还原电位得失电子与2H+生成K+。
步骤S5：金属离子穿过阳离子交换膜与氢氧根离子反应生成碱性电解离子水，步骤S4中的K+穿过阳极子交换膜到阴极侧发生反应，具体反应为水通过电解解离后同样成H+和OH-，钾离子和氢氧根离子生成高碱性的电解离子水，在生成的碱性离子水中具有氢氧根负离子群和小水分子团。本发明制备的高碱性电解离子水可用于家居清洁、个人卫生、蔬果去农药残留、公共环境的清洁以及工业产品冲压件的清洁等，其是利用生成的小水分子团和氢氧根负离子群，取代充斥市场的表面活性剂，对人体没有任何危害。其去污洁净因子稳定地存在于纯水中，不添加任何化学制剂，无残留，不会对大自然造成二次污染，经检测具有去污、除菌、消臭、抗氧化等多种功能，且电解后不添加任何化学制剂，在很大程度上将取代充斥市场的表面活性剂，杀虫剂，将广泛用于：家居清洁、个人卫生、蔬果去农药残留；公共环境的清洁；如地铁、公交、出租车、电梯内的清洁和除菌、大楼立面清洁、洒店清洁、工业产品冲压件的清洁、高尔夫球场草地绿化，而且本发明的方法与传统的电解方式不同，无酸水产生；在本发明中是通过DC/DC电源模块与蓄电池串联提供所述波动电压，DC/DC电源模块还包括一个模拟开关输出量，可以实现根据需要的波动电压提供该波动电压；所述波动电压可用于水的电解、大分子水分解为小分子水以及产生了氢氧根的负离子群；所述阳离子交换膜为单一一价金属阳离子通过的阳离子交换膜；所述阳离子交换膜为单一一价金属阳离子通过的阳离子交换膜。
在本发明一优选但非限制的实施例中，所述阳离子交换膜包括阳离子交换基膜和聚异戊二烯改性层，其中聚异戊二烯改性层在阳离子交换基膜上的沉积量为15.0-100.0g/m，该阳离子交换基膜，其聚合物骨架为碳氢主链、部分氟化的碳氢主链或全氟化的碳氢主链，该基膜的聚合物骨架上具有磺酸基、磷酸基、羧酸基或酚羟基；该离子交换复合膜的厚度为60-400μm，阳离子交换膜根据上述的组成可以实现单一一价金属阳离子通过该阳离子交换膜，更具体说是单一一价金属阳离子，从而可以达到制备的碱性水为高碱性水。
本发明以阳离子交换膜为基膜，通过电沉积法实现阳离子交换膜的聚异戊二烯改性，聚异戊二烯与膜上的磺酸基团、磷酸基团、羧酸基团或酚羟基团通过静电相互作用结合，经模板离子吸附和聚异戊二烯交联后形成与模板离子相匹配的作用位点，从而使阳离子交换膜对离子具有很好的选择性通过的性能。
在本发明一优选但非限制的实施例中，所述方法还包括在阴极室水电解生成氢氧根离子和氢离子，所述氢氧根离子与穿过阳离子交换膜的金属离子反应生成相应的碱，也就是说氢氧根离子与穿过阳离子交换膜的金属离子在阴极室中反应生成相应的碱，随后排出电解水装置。
在本发明一优选但非限制的实施例中，阳极室还包括一个检测装置，所述检测装置用于检测电解质溶液的浓度，通过检测装置检测电解质溶液的浓度并根据检测结果加入相应量的电解质溶解，可以确保在制备高碱性电解离子水的过程中的顺利进行。
在本发明一优选但非限制的实施例中，阴极室设有一PH值检测装置，所述PH值检测装置用于检测碱性电解离子水的PH值，本发明中的碱性电解离子水的PH值在12.5-13.1，通过对碱性电解离子水的PH值检测，可以确保制备的碱性电解离子水为高碱性电解离子水，确保碱性电解离子水可用于清洁和消毒。
本发明制备的高碱性电解离子水：除菌测试(大肠杆菌除菌率99.97％，沙门氏菌除菌率99.97％)；去农药残留测试(甲胺磷去除率99％)；去甲醛测试(甲醛去除率93.6％)，在多数场合和条件下可以取代充斥市场的表面活性剂，以减少表面活性剂对人体的危害，更重要的是可以减少化学残留对地球的污染。同时，高碱性电解离子水可以从物质的分子中夺取电子，破坏细菌的细胞组织，有效杀灭威胁人类健康的主要病菌(大肠肝菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等)。由于其具备去污、灭菌、除臭等功能，且通过纯水电解，不添加任何化学制剂，绿色环保。
本发明中的碱性电解离子水的PH值在12.5-13.1，确保碱性电解离子水可用于清洁和消毒；本发明制备的高碱性电解离子水可用于家居清洁、个人卫生、蔬果去农药残留、公共环境的清洁以及工业产品冲压件的清洁等，其是利用生成的小水分子团和氢氧根负离子群，取代充斥市场的表面活性剂，对人体没有任何危害。其去污洁净因子稳定地存在于纯水中，不添加任何化学制剂，无残留，不会对大自然造成二次污染，经检测具有去污、除菌、消臭、抗氧化等多种功能，且电解后不添加任何化学制剂，在很大程度上将取代充斥市场的表面活性剂，杀虫剂，将广泛用于：家居清洁、个人卫生、蔬果去农药残留；公共环境的清洁；如地铁、公交、出租车、电梯内的清洁和除菌、大楼立面清洁、洒店清洁、工业产品冲压件的清洁、高尔夫球场草地绿化，而且与传统的电解方式不同，无酸水产生。
综上所述，本发明提供了一种碱性电解离子水的制备方法，该方法采用电解水装置完成碱性电解离子水的制备，所述电解水装置包括电极以及位于电极之间的阳离子交换膜，所述电解水装置的工作区域包括阳极室和阴极室，该方法包括以下步骤：将电解质进行溶解；将溶解完全的电解质泵到阳极室；在阳极和阴极两个电极之间施加波动电压，进行水的电解；电解质在阳极室中与氢离子反应生成相应的金属离子；金属离子穿过阳离子交换膜与氢氧根离子反应生成碱性电解离子水，本发明制备的碱性电解离子水可用于家居清洁、个人卫生、蔬果去农药残留、公共环境的清洁以及工业产品冲压件的清洁等，其是利用生成的小水分子团和氢氧根负离子群，取代充斥市场的表面活性剂，对人体没有任何危害。其去污洁净因子稳定地存在于纯水中，不添加任何化学制剂，无残留，不会对大自然造成二次污染。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种碱性电解离子水的制备方法，其特征在于，该方法采用电解水装置完成碱性电解离子水的制备，所述电解水装置包括电极以及位于电极之间的阳离子交换膜，所述电解水装置的工作区域包括阳极室和阴极室，该方法包括以下步骤：
将电解质进行溶解；
将溶解完全的电解质泵到阳极室；
在阳极和阴极两个电极之间施加波动电压，进行水的电解；
电解质在阳极室中与氢离子反应生成相应的金属离子；
金属离子穿过阳离子交换膜与氢氧根离子反应生成碱性电解离子水；
通过DC/DC电源模块与蓄电池串联提供所述波动电压，所述波动电压用于水的电解并生成了氢氧根负离子群、大分子水分解为小水分子团；所述阳离子交换膜为单一一价金属阳离子通过的阳离子交换膜。
2.如权利要求1所述的一种碱性电解离子水的制备方法，其特征在于，所述电解质为钾盐；所述阳离子交换膜包括阳离子交换基膜和聚异戊二烯改性层。
3.如权利要求1所述的一种碱性电解离子水的制备方法，其特征在于，所述方法还包括将电解质在溶化罐中进行溶解。
4.如权利要求2所述的一种碱性电解离子水的制备方法，其特征在于，所述将钾盐进行溶解，溶解过后的钾盐溶液的浓度为20％-80％。
5.如权利要求4所述的一种碱性电解离子水的制备方法，其特征在于，所述钾盐溶液的浓度为50％。
6.如权利要求1所述的一种碱性电解离子水的制备方法，其特征在于，所述方法还包括在阴极室水电解生成氢氧根离子和氢离子，所述氢氧根离子与穿过阳离子交换膜的金属离子反应生成相应的碱。
7.如权利要求1-6任一所述的一种碱性电解离子水的制备方法，其特征在于，所述阳极室还包括一个检测装置，所述检测装置用于检测电解质溶液的浓度。
8.如权利要求7所述的一种碱性电解离子水的制备方法，其特征在于，所述阴极室设有一PH值检测装置，所述PH值检测装置用于检测碱性电解离子水的PH值。
9.如权利要求7所述的一种碱性电解离子水的制备方法，其特征在于，所述碱性电解离子水的PH值在12.5-13.1。
10.如权利要求7所述的一种碱性电解离子水的制备方法，其特征在于，所述碱性电解离子水用于清洁和消毒。
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