電解水

電解水

含鹽的水經過電解之後所生成的産物
電解水通常是指含鹽(如硫酸鈉,食鹽不可以,會生成氯氣)的水經過電解之後所生成的産物。電解過後的水本身是中性,可以加入其他離子,或者可經過半透膜分離而生成兩種性質的水。其中一種是堿性離子水,另一種是酸性離子水。以氯化鈉為水中所含電解質的電解水,在電解後會含有氫氧化鈉、次氯酸與次氯酸鈉(如果是純水經過電解,則隻會産生氫氧根離子、氫氣、氧氣與氫離子)。
    中文名:電解水 外文名: 别名: 英文名:electrolysis of water 含義:水被電解生産氫氣和氧氣 催化劑:硝酸鈉等 産物:氫氣,氧氣

簡介

電解水通常是指含鹽(如氯化鈉)的水經過電解之後所生成的産物。電解過後的水本身是中性,可以加入其他離子,或者可經過半透膜分離而生成兩種性質的水。其中一種是堿性離子水,另一種是酸性離子水。以氯化鈉為水中所含電解質的電解水,在電解後會含有氫氧化鈉、次氯酸與次氯酸鈉(如果是純水經過電解,則隻會産生氫氧根離子、氫氣、氧氣與氫離子)。

在某些條件下,電解後産生的酸性電解水有殺菌用途。依據電解原理在電極生成的氧氣,在較低pH值(例,pH<2.7)情況時,會與氯化合生成次氯酸根或亞氯酸根離子水溶液。

此外,雖然有些廣告宣稱堿性電解水具有“中和酸性體質”的用途,但是實際上電解産生的堿性水到達胃部時,會被具有強酸性的胃酸變成酸性。

飲用水設備

制備電解水的機構稱之為電解槽,其内部主要構成部品是電極闆與離子膜,兩者都是目前許多科技産品應用的技術。一般常見的電解水制造設備,簡稱電解水機或電解離子水生成器(Ionic Water Generator)。依據公共自來水質溶存主要成分而言,“硫酸鹽”、“碳酸氫鹽”或少量“氯鹽”經實際功率、流量及其它電解條件的配合,可以制備出單獨溶存較高“鈣離子”或“鈉離子”濃度且适合飲用的“堿性離子水”,此即是訴求飲水的“機能性”的飲水設備。

應用發展

在1990年代之前,由于電解槽電解極闆的材質等問題,操作使用電解水機電解水仍面臨諸多硬件方面的疑難白金電極闆的應用,終于在新近10年間,才造成電解水機制造飲用電解水發展的盛況。

初期,以堿性水之鈣離子及負電位為主要訴求。由于日本本土自來水質很軟,仍必須添加鈣素(碳酸鈣成分)才能有效促進電解水之制造;但在台灣,除少數地區水質較軟外,多數地區自來水質都是中度硬水或硬水,反而造成電解水機操作使用約半年至一年時間而已,終究因為電解槽内,特别是離子膜表面嚴重卡鈣的問題,以緻電解效能急遽下降或失效,電解水的療效,也因之變得無法加以驗證。

酸性離子水

采用氯化鈉(電解質)水溶液,電解可以制備pH<4.0的次氯酸水溶液。電解過程,正極生成的氯氣,在較低pH值(<4.0)時,溶于水産生次氯酸。依據“化學”學理及實際電解的操作試驗,“酸性離子水”的pH<2.7的情況,“次氯酸根離子”将再度被“正極”析出的“氧氣”所氧化,因此生成更強的“氯的含氧酸”,即“亞氯酸根離子”成分。此時,進行酸性離子水之“ORP”測定時,其“正電位”可達(+1100mV)以上,在日本,這種特殊的電解氧化酸性水稱為“電解強酸性離子水”。

傳統電解水制備氫氣與氧氣

添加電解質導通電流,将水分子電解解離。直流電極之負極,析出氫氣;正極則析出氧氣。可以利用排水集氣法收集氫氣與氧氣,其體積比為2:1。上述電解質可以是強酸強堿化合之離子化合物,如氯化鈉,但是為了避免陽極生成氯氣,應以氫氧化鈉做為電解質為宜。

氫氣不但被認作燃料,還被拟想為電的直接取代品,它可以天然氣的狀态經地下管道四處輸送。不同于電的是它可以儲存(通常在低溫下以液态),氣體可以不斷地供應,當能量的需要量高,尚可預先儲備。氫将以燃燒的方式産生熱能,或用于燃料電池産生電能。

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