(57)【要約】【課題】所望の特性を有する六価鉄イオンの溶出と六価鉄イオン溶液の製造法並びに六価鉄イオン溶液を用いた有機物の酸化分解殺菌脱臭処理剤を提供する。【解決手段】所定のアルカリ性水溶液５で満たされた電気分解水槽１に、任意の導電性陰極３と純鉄からなる陽極２を設置した後、直流電源４から所定の電力を供給し、純鉄からなる陽極２を六価のイオンとして水溶液中に溶出することにより安定した六価鉄イオンを溶出することがで、また、同時に安定した六価鉄イオン溶液を製造することができる。さらに、安定した六価鉄イオンを含有する液剤からなる有機物酸化処理液組成物も得ることができる。これにより有機物酸化処理液組成物を含有する溶液を用いて有機物の酸化分解殺菌脱臭処理を行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１〜８ｍｏｌ／ｌに調整されたアルカリ性水溶液と、
耐アルカリ腐食性の高い白金等からなる陰極の電極と、
純鉄からなる陽極の電極とを設置し、
前記電極に０．１Ｖ〜５０Ｖの電圧を印加して電気分解反応を行うことにより、鉄を六価イオンの状態で溶出させることを特徴とする六価鉄イオン溶液の製造法。
【請求項２】
請求項１において、
アルカリ性水溶液が水酸化ナトリウムであることを特徴とする六価鉄イオン溶液の製造法。
【請求項３】
請求項１において、
アルカリ性水溶液が水酸化カリウムであることを特徴とする六価鉄イオン溶液の製造法。
【請求項４】
請求項１において、
前記六価鉄イオン組成物を含有する溶液を用いて有機物を酸化分解殺菌脱臭処理することを特徴とする有機物の酸化分解殺菌脱臭処理剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、安定した強酸化性の六価鉄イオンの溶出と当該六価鉄イオン溶液の製造法及び当該六価鉄イオンの製造法によって製造された処理液組成物に関するもの、さらに、当該六価鉄イオン溶液を用いた有機物の酸化分解殺菌脱臭処理剤に関するものであり、特に上水や下水に含まれる有機物の酸化分解殺菌脱臭処理剤として極めて有用なものである。
【背景技術】
【０００２】  六価鉄イオン溶液（フェレート溶液）は、強力な酸化作用を持つため、上水や下水に含まれる有機物の酸化分解殺菌脱臭処理剤として極めて有用なものである。これまで行われてきたフェレート溶液は、過マンガン酸カリウムより高い酸化力を有することからその性質を利用して消毒やウイルスの減菌に使用した研究がある。通常、鉄の化合物は２価または３価で存在するものが多いが、＋４、＋５、＋６価と高い原子価をもつ化合物も可能で、それらの酸素塩酸は鉄酸塩と総称されている。そのうち＋６価の鉄を中心とする鉄（ＶＩ）酸塩以外はその不安定さと合成上の問題からあまり深い検討が進められていない。
最近排出規制の厳しいヨーロッパで硫酸鉄を真空乾燥、塩素を吹き込むなどの処理をして６価の鉄の化合物であるＫ２ＦｅＯ４として保存するという報告があるが、工程がかなり複雑で、塩素の使用や真空装置等が必要などの制約も多く、工業的生産にいたっていないのが現状である。例えば、特許文献のような鉄酸アルカリの製造法も提案されている。
【特許文献】特公昭５７−１９０５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  本発明者は六価鉄イオン（フェレート）の製造について、湿式法での製造を目指し長年研究してきた結果、フェレートはアルカリ性側の存在領域が広く、単純に鉄塩を強アルカリに溶解するとコロイド状となり溶液の作製ができないが、鉄をアノードにし、高濃度のアルカリ溶液中で電解酸化によるフェレートの製造を行ったところ、鉄が水溶液中に六価イオンの状態で溶出することを見出した。【０００４】  本発明は、これらの知見をもとにさらに鋭意研究を重ねた結果なされたものであり、本発明によれば、安定した強酸化性の六価鉄イオンの溶出と当該六価鉄イオン溶液の製造法及び当該六価鉄イオンの製造方法によって製造された有機物の酸化分解殺菌脱臭処理剤を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  上記課題を解決するために、本発明は、１〜８ｍｏｌ／ｌに調整されたアルカリ性水溶液と、耐アルカリ腐食性の高い白金等からなる陰極の電極と、純鉄からなる陽極の電極とを設置し、前記電極に０．１Ｖ〜５０Ｖの電圧を印加して電気分解反応を行うことにより、鉄を六価イオンの状態で溶出させることを特徴としている。【０００６】  また、上述において、アルカリ性水溶液が水酸化ナトリウムであることを特徴としている。【０００７】  また、上述において、アルカリ性水溶液が水酸化カリウムであることを特徴としている。【０００８】  さらに、上記六価鉄イオン組成物を含有する溶液を用いて有機物を酸化分解殺菌脱臭処理することを特徴としている。【０００９】  電気分解水槽に１〜８ｍｏｌ／ｌに調整した水酸化ナトリウム水溶液または水酸化カリウム等のアルカリ水溶液を充填し、電極の陰極側に白金等の耐アルカリ腐食性の高い電極を、また、電極の陽極側に純鉄からなる電極とを設置して、この陽極陰極間に直流電源から０．１Ｖ〜５０Ｖの電圧を印加して電気分解反応を開始すると、陽極の純鉄が水溶液中に六価鉄イオンとして溶出し六価鉄イオン水溶液が得られる。
【発明の効果】
【００１０】  本発明によれば、前記電解槽内で電気分解反応が開始されると、陽極の純鉄が六価のプラスイオンとなりアルカリ水溶液中に鉄を六価イオンの状態で溶出させることができる。【００１１】  また、本発明によれば、前記電解槽内で電気分解を行い、六価鉄イオンの溶出と同時に陰極表面では水の電気分解反応がすすみ、六価鉄イオン溶液を得ることができる。【００１２】  また、本発明によれば、前記電解槽内で電気分解をおこなうことにより、六価鉄イオンの溶出と同時に前記電気分解水槽に六価鉄イオンを含有する液剤からなる有機物の酸化分解殺菌脱臭処理剤を得ることができる。【００１３】  さらに、本発明によれば、前記電解槽内で電気分解をおこなうことにより、六価鉄イオンの溶出と同時に前記電気分解水槽に六価鉄イオンを含有する水溶液を生成し、この六価鉄イオン溶液を用いることにより有機物の酸化分解殺菌脱臭処理能力に優れ、重金属等を含まずに環境に優しい水処理溶剤を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】  以下に、図面を参照して、本発明を適用した六価鉄イオン溶出、六価鉄イオン溶液の製造法および有機物の酸化分解殺菌脱臭処理剤について説明する。【００１５】  図１及び図２は、本発明を適用した六価鉄イオン溶出、六価鉄イオン溶液の製造法および有機物の酸化分解殺菌脱臭処理剤の一例を示す説明図であり、図１は六価鉄イオン溶液製造装置の説明図、図２は電気分解槽の内部概略説明図である。電気分解水槽１は、電気分解による六価鉄イオン溶液製造に必要な諸設備を設けて電気分解作業を行う電解槽であって、陽極２、陰極３、直流安定化電源４、電解溶液としてのアルカリ水溶液５、水溶液撹拌装置６、電圧計７、マグネティックスターラー８など電解溶液製造に必要な設備を構成する。【００１６】  電極の陽極２としては、鉄からなる電極とし、鉄としては不純物元素が低い電解鉄板を用いたが、一般の鉄板を用いても良い。一方、電極の陰極３としては、白金等の耐アルカリ腐食性の高い電極を用いた。【００１７】  電解溶液としてのアルカリ水溶液５としては、水酸化ナトリウム水溶液または水酸化カリウム水溶液を用いたが他のアルカリ水溶液でも良い。【００１８】  陽極２の電極は厚さ１ｍｍの純鉄板を２５ｍｍ×４０ｍｍに切断し、酸洗いをしてから、はんだで銅線を固定する。その際測定中に、はんだ及び銅と試料の両表面が反応することを防ぐため陽極２の電極の片側面に絶縁体としての液状ゴムのスプレー塗布を施し被覆する。さらに実施直前に、陽極２の電極の表面の酸化物を取り除くため、陽極２の電極の表面を１０％の塩酸水溶液で洗浄を行う。そして、陰極３の電極に耐アルカリ腐食性の高い白金電極を用いて陽極酸化を行う。【００１９】  電気分解水槽１には１〜８ｍｏｌ／ｌに調整されたアルカリ水溶液５として水酸化ナトリウム水溶液を充填する。この状態で陽極２陰極３間に、直流電源４から０．１Ｖ〜５０Ｖの電圧を印加して電気分解を開始すると、陽極の鉄が水酸化ナトリウム水溶液中に六価鉄イオン（フェレート）として溶出される。直流電源４の印加する電圧は０．１Ｖ〜５０Ｖであるがより良くは３５Ｖの条件が良い。【００２０】  そして、六価鉄イオン（フェレート）の溶出と同時に陰極３の表面では水の電気分解反応が進み、水素ガスの発生と溶液中の六価鉄イオン濃度が増大し、安定した六価鉄イオン溶液（フェレート溶液）が得られ、六価鉄イオン（フェレート）を含有する液剤からなる有機物の酸化分解殺菌脱臭処理剤化を得た。【００２１】  上述の安定した六価鉄イオン（フェレート）を含有する液剤からなる有機物の酸化分解殺菌脱臭処理剤として、上水または下水に水処理を施すと含有する有機物に対する殺菌脱臭効果により優れた浄水能力を発揮することができる。よって、環境負荷の低い鉄を主成分とする有機物の酸化分解殺菌脱臭処理剤を提供できる。【００２２】  六価鉄イオン溶液（フェレート溶液）を製造するアルカリ水溶液５として、水酸化カリウム水溶液を用いた場合には、上述の水酸化ナトリウム水溶液と略同様の電気分解反応により同様の六価鉄イオン溶液（フェレート溶液）を得た。しかも、水酸化カリウム水溶液で作製した方が水酸化ナトリウム水溶液で生成する製造法より、さらに安定した六価鉄���オン溶液（フェレート溶液）を得た。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】六価鉄イオン溶液製造装置の説明図である。
【図２】電気分解槽の内部概略説明図である。
【符号の説明】
【００２４】１  電気分解槽
２  陽極
３  陰極
４  直流電源
５  アルカリ水溶液
６  水溶液攪拌装置
７  電圧計
８  マグネティックスターラー
【図１】
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【図２】
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