JP2007296507A

JP2007296507A - 微酸性電解水生成法

Info

Publication number: JP2007296507A
Application number: JP2006154040A
Authority: JP
Inventors: Masaki Suzuki; 正喜鈴木
Original assignee: Hokuetsu Co Ltd
Current assignee: Hokuetsu Co Ltd
Priority date: 2006-05-02
Filing date: 2006-05-02
Publication date: 2007-11-15

Abstract

【課題】塩酸を電気分解して、殺菌力を持った微酸性電解水を製造する方法では、発生した塩酸によってｐＨが下がり、軟水の場合は異常に低いｐＨとなることがある。本発明の課題は、低硬度の希釈水を使った場合でも異常な低ｐＨとならず、利用上の利便性の高い微酸性電解水の製造技術を提供することである。
【解決手段】予め、海洋深層水、鉱泉水、ミネラルウォーターなどのミネラル分含有水で希釈した塩酸を使用することにより課題を解決した。
【選択図】図２

Description

本発明は、塩酸を電気分解して、又は、電解生成液を水で希釈し、殺菌力を持った微酸性電解水を製造する方法に関する。

従来の、塩酸を電気分解して、殺菌力を持った微酸性電解水を製造する方法には食塩を含まない特殊な塩酸を電気分解する方法がある（例えば、特願平８−３０９９２０）

この方法は塩酸のみを無隔膜電解槽で電気分解するので次のような反応が起きている。
つまり、塩素と水素が発生する。水素はそのまま空中に逸散するが、塩素はすぐに水と次式のように反応し、
塩素と同モルの次亜塩素酸と塩酸を生じる。この次亜塩素酸が殺菌の主体であるが、同時に発生する塩酸は液のｐＨを下げる。

以上に述べた従来の、塩酸を電気分解して、殺菌力を持った微酸性電解水を製造する方法では、発生した塩酸によってｐＨが下がるが、希釈水に十分な量の硬度成分（カルシウムやマグネシウム）が含まれているとそれにより中和されてｐＨの異常な低下は防がれている。従って、十分な量の硬度成分が含まれていない希釈水、所謂軟水の場合は中和されずに異常に低いｐＨとなる。

微酸性電解水は一定規格のものは厚生労働省から食品添加物の殺菌料に指定されているが、そのｐＨ範囲は５以上、６．５以下となっている。水の硬度によってはこの規準から外れる可能性もあり、その場合食品に使用できないこととなり、利用者の不便は大きい。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、低硬度の希釈水を使った場合でも異常な低ｐＨとならず、利用上の利便性の高い微酸性電解水の製造技術を提供することである。

本発明は上記課題を解決するために、塩酸を希釈する水に、ミネラル分を含んだ水を使用することとした。

これによりもたらされる効果は次の通りである。すなわち、ミネラル分を含んだ水で希釈された塩酸には、含まれている硬度成分や食塩などほとんど全てがイオンとして存在している。これを電気分解すると次のような反応が生じる。
陽極で生成したＣａ（ＯＨ）_２、Ｂａ（ＯＨ）_２、Ｍｇ（ＯＨ）_２、ＮａＯＨ、ＫＯＨなどは全てアルカリであり、塩酸の一部と中和反応し、緩衝作用をする。これによってｐＨの異常な低下が防がれるのである。

そこで本発明の第一の態様は、塩酸を無隔膜電解槽で電気分解し、又は塩酸を電気分解して得られた電気分解液を水で希釈して、殺菌力のある微酸性電解水を生成する方法において、塩酸がミネラル分含有水で希釈され調製されたものであることとした。希釈後の塩酸濃度としては特に指定しないが、希釈水に含まれるミネラル分の効果が十分に発揮されるためには１５％以下が望ましい。さらに劇物として法規的な規制を受けない９％以下が取り扱い上は利便性が高い。一方、下限濃度は電解の効率から０．５％以上が望ましい。ミネラル分含有水としては、軟水や蒸留水あるいは限外濾過水以外で、ミネラルを含んだあらゆる水が利用できる。所謂、ミネラルウオーターや地下水、河川水、温泉水、水道水などであるが、食品添加物である微酸性次亜塩素酸水を調製する場合は、それらのうち飲用適の水を用いる。

本発明の第二の態様は、前記ミネラル分含有水が、アルカリ金属、又はアルカリ土類金属、又は両方を含む水であることとした。電解によって陰極でアルカリを生成する金属として、アルカリ金属やアルカリ土類金属が知られているからである、それらの金属としてはマグネシウム、カルシウム、バリウム、ナトリウム、カリウム、リチウム等が知られており、それらが単独で含まれていても、複数種含まれていても同じ効果が得られる。

本発明の第三の態様は、前記ミネラル分含有水が、０．１ｐｐｍ以上、２００ｐｐｍ以下、より好ましくは１ｐｐｍ以上、１００ｐｐｍ以下のナトリウムイオンを含む水であること、又は、１０ｐｐｍ以上、３００ｐｐｍ以下、より好ましくは１００ｐｐｍ以上、３００ｐｐｍ以下の全硬度の水であること、あるいは前述濃度のナトリウムイオンを含みかつ前述の硬度の水であることとした。このような水の例としては、海浜や島嶼の地下水を利用した水道水や含塩鉱泉水などがある。また一般的な水道水でも同様の成分のものなら利用できる。

本発明の第四の態様は、前記ミネラル分含有水が海洋深層水であることとした。海洋深層水は一定深度の海中から採取した海水の塩分やミネラルの一部を除去した水で、多くの種類のミネラルを含んでいる。もちろん、電解によりアルカリ成分となるアルカリ金属やアルカリ土類金属も多種含んでおり、電解後生成した塩酸の中和作用を示す。

本発明によってもたらされる効果は次の通りである。

塩酸を電気分解し、又は塩酸を電気分解して得られた電気分解液を水で希釈して、殺菌力のある微酸性電解水を生成する方法においては、電気分解によって生成する塩酸が、生成した微酸性電解水のｐＨを下げるように作用する。その場合、塩酸を希釈する水や、電気分解液を希釈する水が硬度の低い、所謂軟水であると、異常な低ｐＨとなることがある。微酸性電解水を食品添加物として使用する場合は、厚生労働省が定めたｐＨの基準を下回り、はなはだ不便であるが、塩酸を希釈する水としてミネラル分含有水を使用することによって、その問題が回避される。特に、ミネラル分としてアルカリ金属やアルカリ土類金属を含んだ水は効果が大きい。

次に、本発明の最良の実施形態を示し、本発明をより詳しく説明する。

まず、図１に示したのは、塩酸を水で逐次希釈しながら、調製した希塩酸を電気分解し、電気分解液を水で希釈して微酸性電解水を生成する方法である。この方法においては、予めミネラル分含有水で希釈した塩酸を、塩酸タンク３に貯留しておき、原水配管１から分岐した、塩酸希釈水配管２に塩酸供給配管４上に配置した定量ポンプ９により塩酸を定量的に希釈水に混合し無隔膜電解槽５に供給する。無隔膜電解槽には直流電源（図示しない）から一定電流の直流電流が供給され、電解が行われる。電解液は電解液排出管６を通して原水中に注入希釈され微酸性電解水出口７から排出される。この場合、塩酸タンクに貯留される塩酸は、予め３５％等の塩酸を、ミネラル分含有水で６〜１５％濃度程度に希釈したものが最適である。希釈水は全硬度が１００ｐｐｍを超え、ナトリウムも１ｐｐｍ以上が最適である。類似の成分を持った、地下水や水道水、鉱泉水、海洋深層水なども最適に使用できる。各流量比は、原水１０００に対して分岐希釈水量は０．５〜５、塩酸０．１〜１である。又，電流値は単槽換算で２５〜５０Ａである。

この方法で原水として硬度３０ｐｐｍの水道水を使った電解試験を行い、方法の有効性を確認した。生成量は時間当たり５０００Ｌのホクエツ社製の微酸性電解水生成装置Ｐ−５０００を使った。原水流量は５０００Ｌ／ｈ、塩酸希釈水流量は５００ｍｌ／ｈ、塩酸は海洋深層水を使って９％濃度に希釈したものを使い２４０ｍｌ／ｈで供給した。電解電流値は１８０Ａとした。その結果有効塩素濃度１８ｐｐｍ、ｐＨ５．７の微酸性電解水が得られた。

次に、図２は、予めミネラル分含有水で希釈した塩酸のみを電気分解し、電解液を希釈水で希釈し、微酸性電解水を調製する方法のフロー図である。この方法では、塩酸タンクに貯留される塩酸は、予め３５％等の塩酸を、ミネラル分含有水で１〜９％濃度程度に希釈したものが最適である。塩酸の希釈水の最適な成分は前出の方法と同様である。各流量比は、原水１０００に対して塩酸量は０．３〜３である。又，電流値は単槽換算で２５〜５０Ａである。

この方法で、ホクエツ社製ａｐｉａ６０を使って電解試験をし、方法の有効性を確認した。生成量は時間当たり６０Ｌで、原水流量は６０Ｌ／ｈ、塩酸は、全硬度１５０ｐｐｍで食塩濃度３０ｐｐｍの地下水で３％に希釈したものを３０ｍｌ／ｈで供給した。原水は全硬度２０ｐｐｍを使ったところ、有効塩素濃度１９ｐｐｍ、ｐＨ５．５の微酸性電解水が連続して得られ、この方法が有効であることが確認された。

図３は、予めミネラル含有液で希釈した塩酸を、原水全量に混合希釈し、電気分解した後、電気分解液をそのまま微酸性電解水として利用する方法である。この方法では、塩酸タンクに貯留される塩酸は、予め３５％等の塩酸を、ミネラル分含有水で１〜９％濃度程度に希釈したものが最適である。各流量比は、原水１０００に対して塩酸量は０．３〜３である。又，電流値は単槽換算で２５〜５０Ａである。

原水の一部で、予めミネラル分含有水で希釈した塩酸をさらに希釈し、電気分解液を原水で希釈し、微酸性電解水を調製するフロー図予めミネラル分含有水で希釈した塩酸を電気分解し、電気分解液を原水で希釈し、微酸性電解水を調製するフロー図予めミネラル分含有水で希釈した塩酸を希釈水の全量で希釈した後に電気分解し、微酸性電解水を調製するフロー図

符号の説明

１．原水配管
２．塩酸希釈水分岐
３．塩酸タンク
４．塩酸供給配管
５．電解槽
６．電解液排出管
７．微酸性電解水出口
８．原水流量調節弁
９．塩酸ポンプ
１０．塩酸希釈水流量調節弁

Claims

塩酸を無隔膜電解槽で電気分解し、又は塩酸を電気分解して得られた電気分解液を水で希釈して、殺菌力のある微酸性電解水を生成する方法において、塩酸がミネラル分含有水で希釈され調製されたものであることを特徴とする微酸性電解水生成法
前記ミネラル分含有水が、アルカリ金属、又は／及び、アルカリ土類金属を含む水であることを特徴とする請求項１記載の微酸性電解水生成法
前記ミネラル分含有水が、０．１ｐｐｍ以上、２００ｐｐｍ以下、より好ましくは１ｐｐｍ以上、５０ｐｐｍ以下のナトリウムイオン、又は／及び、１０ｐｐｍ以上、３００ｐｐｍ以下、より望ましくは５０ｐｐｍ以上、３００ｐｐｍ以下の全硬度の水であることを特徴とする請求項１記載の微酸性電解水生成法
前記ミネラル分含有水が海洋深層水であることを特徴とする請求項１記載の微酸性電解水生成法