JPH04210230A - 浄化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 （１）本発明は水道水、血液又はその他の溶液の浄化に
必要な浄化方法 （２）本発明は魚貝類等の輸送及び養殖等に必要な浄化
方法。

（３）本発明はカーボン系の成型品又は導電性塗料、接
着剤等に必要な浄化方法。

「従来の技術」 （１）本来、炭素は疎水性で、水には濡れにくい　もの
であるが、カーボンブラックや活性炭のように製造過程
あるいは後処理で酸化を受けたものは酸性基が導入され
、これが親水性であるため水に濡れる。

「発明が解決しようとする課題」 （１）本発明は疎水性であるカーボンブラックや活性炭
等の性質を、親水性に変える方法を提供することを目的
とする。

「課題を解決するための手段」 上記の目的を達成するため、本発明は水溶液中に電極を
設け、電流を流している水溶液中に、炭素又は活性炭等
の炭素を主成分とした物質を溶かし込み、上記の炭素等
の性質を親水性に変えることを特徴とする浄化方法。最
初から水溶液中に炭素又は活性炭等の炭素を主成分とし
た物質を溶かし込んでいる上記発明記載の浄化方法。

「作用」 （１）水溶液中に、炭素又は白金等の電極を設は電流を
流している水溶液中に、炭素又は活性炭等の炭素を主成
分とした物質を溶かし込むと、以下のような性質に変化
する。

■　水溶液中に溶かし込んだ炭素又は活性炭等で出来て
いる微粒子等の表面に多量の強酸酸性基が出来る。

■　上記の水溶液中に、最初から炭素又は活性炭等の炭
素を主成分とした物質を溶かし込み、この水溶液中に電
極を設け、電流を流しても、上記と同じ作用がある。

■　上記の水溶液中に、炭素又は活性炭等の炭素以外の
不純物である、Ｓｉ、に、ＡＩ、Ｓ、等を混入すること
により、より強い強酸酸性基である、例えば、スルホン
酸基等の強酸酸性基が出来る。

（２）上記の方法にて、荷電させた炭素粒子は、かなり
大きな炭素粒子（２０ミクロン程度）でも水溶液中に於
いて、安定して分散している。理由は、炭素粒子の表面
に多量の強酸酸性基があるからである。

（３）炭素は本来、疎水性で、水には濡れにくいもので
あるが、カーボンブラック、活性炭のように製造過程又
は後処理で酸化を受けたものは酸性基か導入され、これ
が現水性であるため、水に濡れる。けれどもカーボンブ
ラック、活性炭等の表面に、製造工程上で出来る酸性基
は極く少量である。

（４）上記の製造方法にて製造した分散液を、以下のよ
うにして分析した。

■　分散液を少量試験管に採取し、これにベンゼンを加
え、良く混合した後、放置すると２層に分離するが、分
散液からベンゼン層に移行するものはなかった。

同様の実験をカーボンブラックを用いて行った。カーボ
ンブラックと水とを良く混合させ、これにベンゼンを加
えて混合した後、放置するとカーボンブラックは全てベ
ンゼン層に移行し無色となった。

■　分散液を少量試験管２本に採取し、これに一方はＨ
Ｃｌを加えて酸性に、他方はＮａＯＨを加えてアルカリ
性とした。その結果、酸性側は何の変化もなかったが、
アルカリ側は黒色沈殿物が生成した。

（１）、　（２）の実験から、分散液中に分散した炭素
粒子は表面に多量の酸性基を持ち、しかもその酸性基は
強酸である。この強酸酸性基を多量に持つことが、炭素
粒子を水中に於いて、安定して分散させている原因であ
る。

（５）上記の方法にて製造した分散液の水分を除去する
のに、加熱して蒸発させ、乾固させ、個体粉末としても
、炭素粒子の表面に多量の−ＣＯＯＨ又は−３（）＋Ｈ
等の強酸酸性基を安定して持っている。

（６）水溶液中又は電極に混入する不純物の種類及び性
質により、−ＣＯＯＨ又は−５Ｏ３Ｈ以外の強酸酸性基
を作ることが出来る。

（７）その他、水溶液中に電極を設けて、電流を流すと
、以下のような作用もある。

■　濾過層を設けていない水槽で、単位面積当たり、よ
り多くの魚貝類等を、長時間、活かす場合、魚貝類等を
活かす水槽等の内部に炭素等で出来た電極を設け、水溶
液中に電流を流すことにより、水溶液中の消化バクテリ
アを死滅又は増殖を停止させるために、魚貝類等が排せ
つするアンモニアは、亜硝酸に変化することができない
ので、水溶液中にアンモニア又はアンモニウムイオンと
して蓄積する。結果として、魚貝類等が排せつするアン
モニアは毒性の高い亜硝酸に変化することが出来なく、
水溶液中に流す電流の影響により、アンモニアは、より
毒性の低いアンモニウムイオンの状態に、アンモニアは
解離するので、魚貝類等は長く活きることになる。

「実施例」 （１）第１図にて図示しているのは、図面にて図示して
いるように、水槽の内部に水溶液を入れて、炭素又は炭
素繊維又は活性炭等で出来た炭素を主成分とした物質で
出来た電極を設け、電流を流している状態を図示してい
る。但し、電極に炭素を主成分とした物質以外の物質、
例えば白金等を使用してもよい。

■　電極に電流を流している状態にて、炭素又は活性炭
等の炭素を主成分とした物質を水溶液中に溶かし込むこ
とにより、炭素又は活性炭等の主成分である炭素粒子の
表面に多量の強酸酸性基を持っている炭素粒子を作るこ
とが出来る。

■　上記にて水溶液中に、最初から炭素又は活性炭等で
出来た炭素を主成分とした物質を混入して、電極に電流
を流しても、上記と同じ結果となる。

■　上記にて水溶液中に、炭素又は活性炭等で出来た炭
素を主成分とした物質を、溶かし込むか又は混入する場
合、Ｓｉ、に、ＡＩ、Ｓ等の無機物の不純物を混入する
ことにより、より強酸の強酸酸性基を表面に持っている
炭素粒子を製造することが出来る。

■　図面にて図示しているように、水溶液中に酸素又は
炭酸ガス又は空気等の反応性のあるガスを噴き込むこと
により、より強酸の酸性基を早く作ることが出来る、触
媒としての効果がある。

（２）上記にて水溶液中に溶かし込むか又は混入する炭
素又は活性炭等を主成分とした炭素の形状は、微粒子又
はか粒又はその他、如何なる形状でもよい。

「本発明の利用方法」 （１）本考案を利用して、カーボンブラック又は活性炭
等の炭素を主成分とする物質の表面を加工することによ
り、炭素粒子の表面に強酸酸性基が出来るので、以下の
ような利用方法がある。

■　親水性が良くなるので、新聞インク、印刷インク、
プラスチック、塗料等の黒色着色剤として利用が出来る
。

■　イオン交換能力が強いので、脱臭剤として利用が出
来る。

■　活性炭の表面に強酸酸性基を持たせることにより、
吸着効果に加え、アンモニア等とイオン交換して吸着す
ることが出来る。

■　カーボンの分散性がよくなるので、カーボン系、成
型品、導電性塗料、接着剤等に利用が出来る。

■　水道水、血液中又はその他の溶液中の、アンモニア
等の化合物を除去するのに利用が出来る。

■　強酸酸性基の酸化作用は殺菌作用が強いので、ウィ
ルス、細菌等の微生物又は真菌類又はその他の菌類を殺
菌するのに利用が出来る。

■　魚貝類等が排せつするアンモニア等の化合物を除去
することが出来る。

■　包装材料として利用するか又は包装材料に混入する
ことにより、魚肉、牛肉、チーズ、ウニ、イクラ等の腐
敗を防止するのに利用が出来る。

■　アンモニア等を吸着する作用が強いので、脱臭剤と
して利用が出来る。

ム１０マ　現在、使用されている活性炭の作用である吸
着効果にイオン交換能力を持たせることが出来るので、
広い応用がある。

「本発明の効果」 （１）本考案を利用して、水溶液中にカーボンブラック
又は活性炭等を極限まで、溶かし込むことにより、濃い
分散溶液を作ることが出来る。この濃い分散溶液中の炭
素粒子の性質は強く荷電されているので、強い電位差が
あることにより、以下のような効果がある。

■　殺菌効果が強いので、水虫等の治療薬として利用が
出来る。

■　経口することにより、腸管等にて血液中のアンモニ
ア、ビリルビン等の化合物を除去することが出来る。

■　活魚等を輸送するときの水溶液等の殺菌剤として利
用が出来る。

■　傷口等を殺菌する目的の殺菌剤として利用が出来る
。

（２）カーボンブラック又は活性炭等で出来た超微粒子
又はか泣等を、本考案を利用して加工し、人間又は家畜
又は動物又は魚貝類又は甲殻類等の食料又は飼料又は飲
料水等に混入すると、以下のような効果がある。

■　人間又は家畜又は動物又は魚貝類又は甲殻類等が排
せつする尿及び糞の成分中よりアンモニア等の化合物が
、以下のような関係にて喪失する。

（ａ）　　炭素の表面状に−ＣＯＯ又は−３Ｏ３Ｈ等が
ある。

（ｂ）　　　−ＣＯＯＨ（−３ＣｈＨ）　　　−ＣＯＯ
−（Ｓ０３　　）＋　　Ｈ”　　（Ｈ”） （Ｃ）　　　ＮＨ４ＯＨ−＋　ＮＨ４”　　＋　　０Ｈ
−（ｄ）　　Ｈ”　＜　ＮＨ４＋ （ｅ）　　　　Ｃ０ＯＨ（ＳＯ３）＋ＮＨ４”　　→　
ＣＯＯＮＨ４（ＳＯ３ＮＨ４）　　→　Ｈ”（Ｈ”）（
ｆ）　　炭素　−ＣＯＯＮＨ４（ＳＯ３ＮＨ４）　　＋
Ｈ＋　（Ｈ”） （ｇ）　　炭素　−ＣＯＯＮＨ４（ＳＯ３ＮＨ４）（個
体） 上記のように、炭素表面に存在する強酸酸性基の水素と
アンモニアがイオン交換し、尿及び糞及び腸管にて血液
中より、アンモニアを除去することになる。

■　ブタ、牛、ニワトリ、犬、猫、等の家畜又は動物に
、上記の超微粒子又はか粒等を食べさせることにより、
尿及び糞の成分中よりアンモニア等の臭いがなくなるの
で、特にブタ等はストレスがなくなり、成長が早くなる
。

■　人間の場合、働き過ぎ又はアルコール等を飲みすぎ
て急性肝機能障害が起きた時に、飲用するか又は食事の
中に混入するかして使用すると、腸管にて血液中のアン
モニア、ビリルビン等の化合物を吸着して排せつする。

■　魚貝類又は甲殻類等を養殖している場合、上記の超
微粒子又はか粒等を餌の中に混入することにより、養殖
場の水質が悪くならない。

■　本考案を利用して加工したカーボンブラック又は活
性炭等は、特に親水性がよいので、飼料、餌又は飲料水
等に混入することができる。

（３）カーボンブラック又は活性炭等の炭素を主成分と
する物質を、本考案を利用して加工した場合には、カー
ボンブラック又は活性炭等のＰＨは変化せずに、加工す
る前のＰＨのままであるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の浄化方法を示す縦断面図である。 ■・・水槽、２・・電極、３・・電極を水面上に固定す
るフロート、４・・酸素等の噴き出し口。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）水溶液中に電極を設け、電流を流している水溶液
   中に、炭素又は活性炭等の炭素を主成分とした物質を溶
   かし込み、上記の炭素等の性質を親水性に変えることを
   特徴とする浄化方法。
2. （２）最初から水溶液中に炭素又は活性炭等の炭素を主
   成分とした物質を溶かし込んでいる請求項（１）記載の
   浄化方法。
3. （３）炭素又は活性炭等の成分中に、無機質の不純物を
   含有する請求項（１）又は（２）記載の浄化方法。