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        產品百科

        各種電解水傻傻分不清?來,看這里!

        電解水究竟是什么?有很多人問到:酸性氧化電位水、微酸性電解水、電解富氫水、堿性去污電解水,到底有什么區別?

        今天,我們就為大家來講解一下市場上常見類型的電解水設備及其生成原理!

        電解水,是指在特殊裝置中將含低濃度的電解質水溶液經特殊電解處理,使水的 pH 值、氧化還原電位、有效氯濃度等指標發生改變而產生的,具有特殊功能的水溶液的總稱。 

        通常情況下電解水的類型是依據pH值進行劃分的,我們按照pH值的不同,可以將電解水分為強酸性電解水(也稱酸性氧化電位水)、弱酸性電解水、微酸性電解水、中性電解水、弱堿性電解水和強堿性電解水,如下圖:
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        Fig1 電解水的分類


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        Fig2 不同類型電解水差異(日本機能水學會資料,與國內現狀稍有差異)

        強酸性電解水(酸性氧化電位水)


        強酸性電解水,也稱酸性氧化電位水,是在經過軟化處理的自來水中加人低濃度的氯化鈉 (溶液濃度小于0.1%),在有離子隔膜式電解槽中電解后 ,從陽極一側生成的具有低濃度有效氯、 高氧化還原電位的酸性水溶液。

        強酸性電解水于20世紀80年代由日本首先發現,因其對MRSA(有"超級病菌"之稱的耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌)有顯著殺菌效果,而最先用于醫療領域。

        強酸性電解水能夠有效殺菌、對人體安全、對環境無污染等優點已取得共識,并在醫療領域已用于手消毒、內窺鏡的清洗消毒、血液透析裝置的消毒、環境的消毒以及壓瘡等創面的治療。

        自1995年以來酸性氧化電位水生成器進入中國市場以來,很快得到了中國同行的認可,國內的生產廠家已達到60家以上。目前該類產品已在一些醫院用于內窺鏡、手術室,供應室的醫療器械的消毒和醫院環境的消毒,對于防止醫院感染,控制大量使用消毒劑對環境的污染起到了積極的作用。同時,再食品加工、果蔬保鮮、農業種植、畜牧環境消毒等方面也有應用。

        微酸性電解水

        微酸性電解水是將適量低濃度的稀鹽酸和或氯化鈉水溶液加入到有隔膜或無隔膜式電解槽內,通過電解的方式,在陽極生成氯氣和H+,H+溶于水使水呈酸性,pH 值為5.0-6.5,氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸( HClO) 。

        在使用微酸性電解水之前,食品工廠采用次氯酸鈉作為食品添加殺菌物質,但是使用次氯酸鈉有效氯濃度在100-200ppm,沖洗不完全容易產生氯味殘留,還有排水處理、環境負荷、食品安全等問題,及易與有機物質結合,產生對人體有極大危害的有害物質三鹵甲烷(THMs) 。

        因此,微酸性電解水當初開發的目的是作為食品設備的殺菌劑的替代品,但因也有應用在食品本身殺菌的市場需求。在2002年6月10日,日本厚生勞動省令第75號,以【微酸性次氯酸水】的名稱被指定作為食品添加物的殺菌劑。

        目前,微酸性電解水除了應用于食品加工外,在公共環境衛生、口腔綜合治療臺水路消毒中具有明顯的應用優勢和前景。

        中性電解水

        中性電解水是指pH值介于6.5與7.5之間,且含有次氯酸分子的水溶液。

        中性電解水的生成方式有兩種:一種是采用有隔膜電解的方式,將一定濃度的稀食鹽溶液加入到安裝有陰、陽電極的電解槽中,隔膜將電解槽分為陽極室和陰極室,在電解過程中,陽極室生成的酸性水和陰極室生成的堿性水通過循環泵不斷混合,從而生成具有接近中性pH值和含有效氯的水溶液。

        另一種就是采用無隔膜電解食鹽或稀鹽酸溶液,在電場作用下,生成具有中性pH值和含有高濃度次氯酸分子的水溶液。

        弱堿性電解水

        弱堿性電解水,又稱富氫水或水素水(日本),堿性離子水、電解還原水,是指經過濾后的自來水隔膜電解槽中進行電解,陰極側的H+轉化為H2,從而造成該側OH-濃度的升高;同時,水中的鈣、鎂、鉀等礦物質向陰極聚集,并產生堿性離子水。

        因此,弱堿性電解水具有四個特性,弱堿性(pH值7.5-9.0)、更高的礦物質濃度、富含氫、負氧化還原電位(ORP)。

        弱堿性電解水是一種健康直飲水,其研究起源于20世紀80年代的日本,最早是受到了日本山梨縣長壽村日常飲用的溪水水質的啟迪。研究者發現,具有較高的負氧化還原電位(ORP值在-150mV至-300mV之間)和超過7.5的pH值是天然山區溪流和某些深井的堿性礦泉水的特征。因此,日本的研究者在此基礎上開發出了弱堿性電解水生成設備。
        眾多國內外的研究表明,弱堿性電解水由于其物理化學性質及結構方面的獨特特點,作為飲用水可對人體產生諸多的健康益處,主要表現在改善人體生理機能、平衡自由基、防止氧化損傷、預防和輔助治療多種慢性疾病等方面。

        強堿性電解水

        強堿性電解水又稱強堿性電解離子水,是指pH值高于9.0的電解水(用于工業清洗時,其pH值可以達到13.0左右),其有效成分為NaOH/KOH,含有活性氫,可有效去除脂質和蛋白質等污垢。

        強堿性電解水設備采用隔膜式電解槽,電解質一般為K2CO3,其電解質也可采用NaCl或KCl,與強酸性電解水一起產生。

        不同于其他由苛性鈉而形成的堿性水,強堿性電解水不會導致皮膚的刺激性或化學性灼傷。除了其殺菌效果,超級堿性電離水對分解油非常有效,因此廣泛地使用在清洗制造產品及工業機械和零件,以及CIP清洗。

        無鹽電解水

        所謂的無鹽電解,就是在電解過程中不添加任何電解質,僅對自來水進行電解,電解過程產生具有氧化性的羥基自由基和次氯酸。由于這兩種物質具有較強的氧化性,能夠殺滅細菌,并破壞農藥分子的共價鍵,從而降解農藥殘留。該技術目前應用在食材凈化領域。

        該方法相對于傳統的超聲波洗菜機和臭氧洗菜機而言,具有清洗效率更高、安全性更強等優勢,是目前市場上較為流行的一種食材凈化新技術。

        總  結

        除了以上電解水外,還有通過無隔膜電解的形式,對氯化鈉水溶液進行電解制取次氯酸鈉,用于泳池消毒、自來水消毒等領域。

        對于不同類型的電解水,因其特性和功能的差異,可用于不同的領域。在選擇電解水設備時,應依據具體用途和使用方式針對性的選擇電解水設備。

        近年來,各種不同類型的電解水因其制取方便、經濟環保等特點,被廣泛應用于各個領域,借用美國明尼蘇達大學食品科學家Joellen Feirtag的一句話:“電解水一定會成為主流,這只是一個時間的問題”。

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