(57)【要約】      （修正有）【課題】海水の濃縮・乾固ミネラル粉末を水に再溶解させた場合、水不溶性沈殿物として炭酸カルシウム、硫酸カルシウムが残らず、原水のミネラル組成を再現できる方法を提供する。【解決手段】採水された表面海水、海洋深層水および地下海水はろ過（孔径５．０μｍ）し、市販紫外線殺菌用装置のパイプを通り、真空蒸発槽に導入される。そこで、槽を回転しながら真空、７０℃で水分を完全除去する。それを室温に冷却し、以前の容積海水の３分の１の炭酸水を導入して、超音波などにて完全溶解して、孔径０．４５μｍのフィルターを通し、再度殺菌し、耐圧ガラス、プラスチック容器などに封入する。原水の１／３の容量に濃縮水として提供でき、またその濃縮水を原水の元の容量になるよう水道水の温湯に注入しても、再度の沈澱はなく、透明なミネラル完全溶解の原水に戻る。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面海水、海洋深層水および地下海水のミネラル成分を粉末化し、それを炭酸水に溶解し、封じ濃縮海洋ミネラル炭酸水として作製する方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は海水全ミネラル粉末を炭酸水で溶解し、膨圧耐性ガラス、プラスチック容器などに封入した浴用、洗顔用、足湯用など健康分野に利用可能な高ミネラル水に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、海洋ミネラル炭酸水が飲料水目的で市販されていたが、それは炭酸水に数％の海水ミネラルを添加したもので、それを本製品とミネラル重量比において比較すると１０分の１以下のミネラル量であり、また、一度粉末化されないまま使用しているのでその海洋ミネラル炭酸水は本開発製品と別種の製品である（非特許文献１を参照）。【０００３】  通常、海水が蒸発すると、まず炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、続いて硫酸カルシウム（セッコウ）（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ−ＣａＳＯ４）、岩塩（ＮａＣｌ）が沈澱し、マグネシウム塩・臭化物・塩化カリウム（ＫＣｌ）などの混合物（にがり塩）が沈澱する（図１、非特許文献２を参照）。【０００４】  そして粉末生成法として生まれたのが、古くから塩田で利用されている蒸発法、低い温度でも乾燥が可能な真空蒸発法、飛沫にして瞬時に乾燥するスプレー乾燥法、逆に凍結して濃縮するドラム式凍結濃縮法、イオンの電荷を利用し、陽、陰イオンを分離する電気透析膜法、海水淡水化技術を応用した逆浸透膜法の開発などである。また、それらの方法には一長一短があり、今日ではそれらを互いに組み合わせて粉末化を図っている。しかし、現状のままでは濃縮過程で沈澱した炭酸カルシウム、硫酸カルシウムは、原水へ水で再生する際、それらの物質はイオン化せず固形物のままであり、原水（海水）のミネラル濃度あるいは成分比を再現するに至っていないのが現状である。【０００５】  水が酸性以外（中性、アルカリ性）の場合、海水のようにイオン濃度が組成も複雑な水溶液では、イオンどうしが強く相互作用する。とりわけ、正負のイオンは引き合ってイオン対を作りやすい。イオン対の出来やすさはイオン対形成平衡定数Ｋの大小で決まるといわれる（非特許文献２を参照）。海水のそのＫの値がすでに知られているのでそれを引用すると、硫酸カルシウムと炭酸カルシウムで比較すると前者４、後者２１で後者が圧倒的に大きいので、カルシウムは硫酸イオンより炭酸イオンとイオン対を作りやすいことを物語っている。すなわち、硫酸カルシウム（水中で形成されるものは硫酸カルシウム二水和物）と炭酸カルシウムのイオン対が初期に同時に存在すると、硫酸カルシウム二水和物は少量水に溶けることと、その際、水に炭酸ガスが十分量存在した場合、炭酸ガスが炭酸水素イオン化しやすいので、いずれ硫酸カルシウムは硫酸からカルシウムが遊離して炭酸カルシウムのイオン対に変換されることを意味している。【０００６】  水が酸性以外（中性、アルカリ性）の場合、海水中の炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）濃度を考えるときには、次の沈澱（正反応）−溶解（逆反応）平衡が基礎になる。いわゆる空気中の炭酸ガス溶解から、［化１］、［化２］、［化３］の化学式をもとに［化４］の化学式の反応は進行する（非特許文献２，３を参照）。
【化１】
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【化２】
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【化３】
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【化４】
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【０００７】  水が酸性の場合、一般的に硫酸カルシウムは酸、チオ硫酸ナトリウムに溶解することが知られているが、炭酸は弱酸と云われているものの、酸度は実際には水中で酢酸より高いことが知られ、硫酸カルシウムは炭酸水中ではカルシウムイオンと硫酸イオンに容易に解離し、炭酸水中でイオン化、溶解する（非文献４を参照）。【０００８】
【非特許文献１】    ｈｔｔｐ：ｗｗｗ．ｋｉｍｕｒａ−ｄｒｉｎｋ．ｃｏ．ｊｐ／ｉｎｄｅｘ／ｋａｉｙｏｕ．ｈｔｍｌ
【非特許文献２】    「地球環境化学入門」Ｊ．アンドリュース、Ｐ．ブリンブルコム、Ｔ．ジエッケル、Ｐ．ロス、渡部正訳、シュプリンガー・フェアラーク東京、東京、１９９７、ｐ２６５．
【非特許文献３】    「温泉の科学」ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｓａｈｉ−ｎｅｔ．ｏｒ．ｊｐ／〜ｕｅ３ｔ−ｃｂ／ｂｂｓ／ｓｐｅｃｉａｌ／ｓｉｅｎｃｅ＿ｏｆ＿ｈｏｔｓｐｒｉｎｇ／ｓｉｅｎｃｅ＿ｏｆ＿ｈｏｔｓｐｒｉｎｇ＿５−５−１．ｈｔｍ
【非特許文献４】    「化学辞典」、東京化学同人、東京、１９９４、ｐ１７３０．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  従来の海水粉末は水に不溶な炭酸カルシウム、硫酸カルシウム含む海水由来ミネラル粉末製品であった。あるいは、濃縮、蒸発過程で析出する炭酸カルシウム、硫酸カルシウムおよびＮａＣｌを除いた塩、すなわち、マグネシウムが多いにがり塩としてあった。前者は水に溶解しても不溶性沈殿物が水中及び底に常に存在しているし、後者はナトリウム、カルシウムなどのミネラルが減少し、成分比が原水と異なったミネラル粉末であった。【００１０】  本発明は水に不溶な炭酸カルシウム、硫酸カルシウム粉末を含むミネラル粉末を、もとの海水の状態に復帰させるため、それらが水に完全溶解する方法を見い出すためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  水中に炭酸ガスを導入すると炭酸［化１］となり、その炭酸は水素イオンと重炭酸イオン（ＨＣＯ３−）に水中で解離が可能である［化２］。加えて、中性以下のｐＨで炭酸イオン（ＣＯ３−）は重炭酸イオン化されやすい［化３］ので、水中の沈澱した炭酸カルシウムに炭酸ガス（ＣＯ２）を大量に加えれば炭酸カルシウムは炭酸水素カルシウムとなる。炭酸水素カルシウムはカルシウムイオン（Ｃａ２＋）と重炭酸イオン（ＨＣＯ３−）とのイオン対形成平衡定数Ｋ値が小さいので、結果解離反応が進行し、カルシウムイオンと重炭酸イオンとなり、最終的に炭酸カルシウムは水に溶解することを示している［化４］。【００１２】  ［０００５］、［０００６］から、水中の硫酸カルシウム（石膏）も炭酸ガスが十分量共存する場合、イオン対形成平衡定数Ｋ値の高い炭酸カルシウムに移行し、さらに炭酸水素カルシウムとして水に溶解するようになることが示唆される。【００１３】  炭酸ガスを大量に含んでいる水は炭酸水として知られ、市販炭酸水で確かに炭酸カルシウム（方解石１．４ｍｇ／水１００ｇ、アラレ石１．５ｍｇ／水１００ｇ〜非特許文献３を参照）、硫酸カルシウム二水和物（水にわずかに溶ける〜非特許文献３を参照、量的記載無し）がそれぞれが単独に水に溶解する以上にそれぞれ２倍以上炭酸水に溶解することを実験確認した。【００１４】  炭酸水中では［０００５］、［０００６］の現象と［０００７］の現象のそれぞれが同時に進行し、硫酸カルシウム、炭酸カルシウムの溶解を早めているものと思われる。
【発明の効果】
【００１５】  海水のミネラル炭酸水を製品化すると、容易に運送が可能、かつ無菌なので室温下の長期保存もでき、市場に出回ることが容易となる。そのミネラル炭酸水を利用して、身体の部分的あるいは全身の海洋療法が家庭内等どこの地域でも可能となる。さらに、長時間移動困難な身障者へ海水浴あるいはその部分浴を施設内で経験させることが可能となる（ノーマライゼーション）。さらに、以下の分野で応用可能である。臨床応用としては皮膚疾患、すなわちアトピー性皮膚炎の改善に活用、医薬品としてはかゆみ止め軟膏の創出、化粧品としては真皮を若返らせる（小じわをなくする）化粧品の創出、入浴剤としてはきわめて原水に近い成分比の入浴剤の創出などである。
【発明の実施するための最良の形態】
【００１６】  以下、本発明の実施の形態を説明する（図２）。
【実施例１】清浄化過程：揚水された各種海水はまずフィルター（孔径５．０μｍ）でろ過され、養殖施設で汎用されている紫外線殺菌槽を通過し、殺菌海水する。
【実施例２】蒸発過程：薄膜式エバポレーター（試料蒸発温度、７０℃；真空度、２５Ｔｏｒｒ；濃縮液量、５．２８Ｌ／ｈ）で蒸発乾固する。
【実施例３】超濃縮水作製過程：原水の３分の１（海水）の炭酸水に溶解（実験にて確認済み）、炭酸ガスで炭酸の濃度を調整、孔径０．４５μｍのフィルターを通し、再度殺菌。
【実施例４】製品化過程：炭酸飲料水の製造過程をそのまま踏襲し、製品とする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】海水（塩度３５ｇ／Ｌ）が蒸発する場合の沈殿物生成順序を示す。
【図２】粉末化海水ミネラル炭酸水の製造過程を示す。
【図１】
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【図２】
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