●水の電気分解とは?

水の電気分解とは水に電気エネルギーを与えH+(水素イオン)、O-(酸素イオン) に分解することです。イオンには化学記号で表すときのように+、-が付いており、これは電気的に不安定な状態を示しています。電子はマイナスで(e-と表します) この電子が不足している場合+に荷電したイオンになり、多い場合マイナスに荷電したイオンになります。直流の電流を流すとプラスイオンは-極へ、マイナスイオンは+極へ引かれる性質があります。

●電気分解にはどんな方法があるの?

基本的には現在大きく3つの方法があり、無隔膜(1室型)電解システム、2室型電解システム、 3室型電解システムに別れます。

●無隔膜(1室型)電解システムとは?

中学生頃の理科の実験で、一つの水槽に+電極と-電極を入れて水道水に電気を通すと、+電極から酸素(O2)が、-電極からは水素(H2)が発生したのを覚えていますか。この実験は電気分解の基礎となるもので、無隔膜の電気分解です。
電解槽に隔膜がなく、電気分解を促進させるために希塩酸等を添加液として必要とするものもあります。通常は殺菌用として次亜塩素酸ナトリウムを生成するために、食塩水と希塩酸とを混合した水を電気分解します。この場合、pHは8~9程度の弱アルカリ性で、50~200ppm濃度の次亜塩素酸ナトリウム(NaClO)が生成されます。


無隔膜(1室型)電解システム

●2室型電解システムとは?

電解槽を1枚の隔膜(イオン交換膜)で2つの部屋に分け、それぞれの部屋に+電極と-電極を入れて電気分解します。+電極を入れた部屋をアノード室、-電極を入れた部屋をカソード室と呼びます。一般的に飲料用としてのアルカリイオン水は、水道水を原水とし活性炭などのフィルターで塩素を除去し、2室型電解システムで電気分解したカソード室の水を言います。pHは8.5~9.5程度の弱アルカリ性です。
強酸性水を生成するためには、通常電気分解を促進させるために食塩(NaCl,農業ではKCl)を原水に直接添加します。この時、アノード室にはpH2.2~2.7の強酸性水、カソード室にはPH11~12.5の強アルカリ性水が生成されます。強酸性水の有効塩素濃度は20~100ppm、酸化還元電位(ORP)960~1200mVとなります。


2室型電解システム

●3室型電解システムのしくみ

水の電気分解を効率良く行うために3つの部屋に分かれています。電気分解は中間室と呼ばれる真ん中の部屋だけで行います。両側の部屋には水だけを流し、中間室でイオン化された分子が両側の部屋に溶け込みます。その時プラスイオンが溶け込む部屋をカソード室、マイナスイオンが溶け込む部屋をアノード室と呼びます。

3室型電解システム
中間室には通常食塩水(NaCl,農業ではKCl)を入れ、食塩を電気分解してナトリウムイオン(Na+)と塩素イオン(Cl-)に分解します。この時ナトリウムイオン(Na+)が溶け込んだカソード室の水を高還元水、塩素イオン(Cl-)が溶け込んだアノード室の水を高酸化水と呼びます。
高還元水高酸化水という呼び方は3室型電解システムによって生成された電解水だけを言います。

●高還元水とは?

高還元水とは3室型電解システムによってつくられた陰極側(-極側)の水で、優れた洗浄力を持っています。従来の2室型電解システムでつくられた強アルカリ性水と違い、食塩が混じらず、高いイオン活性力を発揮できるのです。
また金属をきれいにする洗浄効果もあり、いろんな機械などの耐用年数を長くすることが出来ます。高還元水そのものは、有機物などに触れるとすぐにふつうの水に戻ってしまいます。そのため、極めて安全に使用できます。

●高酸化水とは?

高酸化水は3室型電解システムによって生成された陽極側(+極側)の水で、電解効率が高いため、従来の電気分解によって生成された強酸性水よりもイオン活性力が高く、優れた殺菌力と皮膚の再生効果を持っています。またその効果も数ヶ月間も持続し(保存状態による)、有機物などに触れるとすぐにふつうの水に戻ってしまうため、極めて安全に使用できます。
また高酸化水は強酸性水と違い、中性に近く、金属に対する錆などもあまり気にせずに使用でき、 内視鏡などの医療器具の洗浄・殺菌や感染症防止などにも実用的に使われています。

●強酸性水とは?

食塩(NaCl,農業ではKCl)を添加した水を原水として2室型電解システムで電気分解することにより生成した酸性側の水で、以下の特性を有する水を強酸性水又は超酸性水などと呼んでいます。
強酸性水には優れた殺菌力があり安全性が高いため、消毒薬の代わりとして医療の現場や農業などの業界で使われていますが、pHが低く(pHが2.7以下)塩素ガスの発生が多く食塩が混じっているため、錆などの問題があります。

●3室型電解システムはなぜ保存性に優れているの?

3室型電解システムでは純水にイオンだけを溶け込ませています。そのため高還元水高酸化水とも不純物が殆ど含まれていません。
今までの電気分解(2室型電解システム)では、50%程度の電解効率でしか電気分解ができず、 更に原水が食塩水(3室型電解システムでは、純水)であるため、アルカリ側も酸性側も半分は食塩水であり、イオン化された状態でも保存状態が劣化します。

redox_ja.gif