アルカリ水機はどのように機能しますか

カルシウム塩を加えた水道水または「水」は、カソード電気分解によって得られ、アルカリ性イオン化水を得ます。現在、 アルカリイオン化ウォーターマシン、そのような製造装置は、主に循環（連続）タイプとして市場で販売されており、これは使いやすいです。このウォーターマシンでは、さまざまな材料も使用されています。したがって、ウォーターマシンから溶解した物質と、ウォーターマシンによって生成される可能性のあるトリハロメタンの有害物質に焦点を当てたため、水機の物理的特性がその安全性のために調査されました。

1.安全

市販の循環アルカリ性イオン化水ディスペンサーのほとんどは、図1に示すように構築されています。水が電解されてアルカリ水を生成するため、カソードで還元反応が起こって水素を生成します。水がアルカリ性になると、アノードの水が酸化され、酸素を生成し、酸性水を生成します。アルカリ水と酸性水が混合して中性水になるのを防ぐために、横隔膜が中央に設定されます。この時点で、原水に塩化物イオンがある場合、酸水側で酸化され、塩素になります。機械を維持および清掃するために、ほとんどのフロータイプの電解ウォーターマシンは、電極を逆転させるために電源アクセスモードを随時変更し、カソードとして元々使用されている電極がアノードに変更され、アノードは、短期の電解作業のためにカソードに変更されます。したがって、この逆電極の影響を調査および分析しました。

電解水機の材料

PT TI電極といくつかのフェライト電極をテストオブジェクトとして選択します。図1に示す実験モデルデバイスは、この種の電極で作成され、アルカリイオン化水を分析しました。プラチナチタン電極は、重金属沈殿の問題を発見していません。フェライト電極を使用してアルカリ性イオン化水を生成する場合、重金属の沈殿の問題はありません。ただし、逆電極が洗浄されたときに、少量の重金属沈殿が観察されました。逆電極が完了した後、水が洗浄に使用されている限り、重金属を洗い流すことができます。これは、通常の水の調製には問題ありません。しかし、安全のために、代わりにプラチナチタン電極を使用したいと考えています。

電極試験に加えて、ホース、ガスケット材料、シェル材料、およびアルカリ性イオン化水に浸したその他の主要な成分もテストし、問題のある物質が分離されていないことがわかりました。

アルカリ性イオン水中の製品による

アルカリ性イオン水機が使用する原水に塩化物が含まれている場合、アノードで塩素に酸化され、水中の微量有機物質と反応して有機塩化物化合物を生成することが恐れられます。特に基本的な条件下では、ハロホルム反応を通じてトリハロメタンを生成することが可能です。

一般に、ハロホルム反応は電解水機で継続することはできませんが、塩素を含む酸性水が横隔膜を通ってアルカリ水側に流れる場合、時にはハロホルム反応の条件が満たされ、トリハロメタンなどの物質が生成されます。図1の試験装置で少し努力して、酸性水側からアルカリ水側に水が流れるようにしました。検査結果は、トリハロメタンが指定された有害濃度基準を増加させ、それを超えたことを示しています。電気分解中、使用された横隔膜の特性によっては、電気植民地症が発生することがあり、酸性水がアルカリ水側に流れます。しかし、いくつかのアルカリイオン水ディスペンサーが実際にテストされており、大きな電気圏の大きな産物は見つかりませんでした。さらに、アルカリ水側から酸性水側、電気分解部分への酸性水側への水の流れと電解水の流出を行う努力がなされ、ハロホルム反応の条件が満たされなかったため、トリハロメタン検出されませんでした。

製品の安全性を確保するために、製品安全基準の改訂のために業界協会に報告されています。

2.アルカリ性イオン化水の特性

電気化学とは完全に異なるアルカリイオン化水の特性に関するいくつかの新しい理論が提唱されていますが、テスト結果は、それらが従来の電気化学の理論的範囲を超えていないことを示しています。つまり、水素は電気分解によってカソード側で生成され、カソード近くの水はアルカリ性になります。

アルカリイオン化水のpH

以下に示すように、水が電解された後、水素が生成されてOH-が生成され、カソードの近くでアルカリ性になります。電気中性を維持するために、Ca+などの陽イオンはカソードに向かって移動しますが、OH-は酸性水側に向かって移動します。さらに、酸水側のH+も反対方向に移動します。アルカリイオン化水のpHは、これらの物質の動きによって達するバランスによって決定されます。電解電流が高いほど、OH-生成速度が速くなります。液体の流量が減速する限り、pHは上昇します。

アルカリ性イオン水中の水素濃度

水はカソードで電解されて水素を生成します。水素は最初は非常に小さな泡です。図2に示すように、それらは溶液中の他の小さな泡で重合し、大きな泡になります。カソード側では、水素原子は水素分子になり、溶液に溶解した水素分子は一緒に小さな泡になります。このようなバブルになるには、追加のエネルギーが必要です。電極の近くで、水素は平衡溶解度が高い濃度で水に溶解します。たとえば、水素の直径が100 nmの場合、その泡の空気圧は30気圧であり、その周りの水素の溶解度もバランスを維持するための30気圧です。水素の過飽和が100を超えることさえあることが報告されています。アルカリイオン水への水素の溶解度が非常に高いと推測できます。水素の溶解度は、アルカリイオン化された水の「酸化還元電位」を減少させ、還元可能性を示します。したがって、アルカリイオン水への水素の溶解度は、それ自体の特性に影響します。

水素の溶解度を測定することは容易ではなく、たとえそれが過飽和であっても、徐々に減少します。いくつかの生理食塩水を使用して、アルカリ性イオン水を作ってから2℃に置きます。その水素濃度の変化を図3に示します。2日目には急激に低下しましたが、長時間高濃度で保存できます。