(57)【要約】  本発明の方法では、水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液２０中において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極１１と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ２）を含むイオン吸着電極１２との間に、イオン吸着電極１１がアノードとなるように電圧を印加する。これによって、導電性物質（Ｃ１）に水溶液２０中の陰イオンを吸着させ、導電性物質（Ｃ２）に水溶液２０中の陽イオンを吸着させる。次に、水を含む液体３０中において、イオン吸着電極１１またはイオン吸着電極１２のいずれか一方と、対極１３または１４との間に電圧を印加することによって、液体３０のｐＨを変化させる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体のｐＨを調整する方法であって、
（ｉ）水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ２）を含むイオン吸着電極（Ｅ２）との間に、前記イオン吸着電極（Ｅ１）がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記水溶液（Ａ）中の陰イオンを吸着させ、前記導電性物質（Ｃ２）に前記水溶液（Ａ）中の陽イオンを吸着させる工程と、
（ii）水を含む液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）または前記イオン吸着電極（Ｅ２）のいずれか一方と、対極との間に電圧を印加することによって、前記液体のｐＨを変化させる工程とを含むｐＨ調整方法。
【請求項２】
前記（ii）の工程の前記液体が前記（ｉ）の工程の前記水溶液（Ａ）であり、
前記イオン吸着電極（Ｅ１）および（Ｅ２）が前記（ｉ）の工程の前記水溶液（Ａ）に浸漬されたままの状態で前記（ii）の工程が行われる請求項１に記載のｐＨ調整方法。
【請求項３】
前記（ii)の工程の前記液体が前記（ｉ）の工程で処理された前記水溶液（Ａ）とは異なる請求項１に記載のｐＨ調整方法。
【請求項４】
前記水溶液（Ａ）は塩が溶解している水溶液であり、
前記導電性物質（Ｃ１）および前記導電性物質（Ｃ２）が活性炭を含む請求項１に記載のｐＨ調整方法。
【請求項５】
液体のｐＨを調整する方法であって、
（Ｉ）水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間に電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記イオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させる工程と、
（II）水を含む液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に吸着された前記イオン（Ｌ）を前記液体中に放出させるとともに前記対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記液体のｐＨを変化させる工程とを含むｐＨ調整方法。
【請求項６】
前記（II)の工程の前記液体が前記（Ｉ）の工程で処理された前記水溶液（Ａ）とは異なる請求項５に記載のｐＨ調整方法。
【請求項７】
前記水溶液（Ａ）は塩が溶解している水溶液であり、
前記導電性物質（Ｃ１）が活性炭を含む請求項５に記載のｐＨ調整方法。
【請求項８】
液体のｐＨを調整する方法であって、
水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間に、前記対極において水の電気分解が生じるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記イオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させるとともに、前記対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記水溶液（Ａ）のｐＨを変化させる工程を含むｐＨ調整方法。
【請求項９】
前記水溶液（Ａ）は塩が溶解している水溶液であり、
前記導電性物質（Ｃ１）が活性炭を含む請求項８に記載のｐＨ調整方法。
【請求項１０】
ｐＨを調整する装置であって、
容器と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ２）を含むイオン吸着電極（Ｅ２）と、対極と、電圧印加手段とを備え、
（ｉ）水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記イオン吸着電極（Ｅ２）との間に、前記イオン吸着電極（Ｅ１）がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記水溶液（Ａ）中の陰イオンを吸着させ、前記導電性物質（Ｃ２）に前記水溶液（Ａ）中の陽イオンを吸着させる工程と、
（ii）水を含む液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）または前記イオン吸着電極（Ｅ２）のいずれか一方と、前記対極との間に電圧を印加することによって、前記液体のｐＨを変化させる工程とを行うｐＨ調整装置。
【請求項１１】
前記（ii）の工程の前記液体が前記（ｉ）の工程で処理された前記水溶液（Ａ）であり、
前記イオン吸着電極（Ｅ１）および（Ｅ２）が前記（ｉ）の工程の前記水溶液（Ａ）に浸漬されたままの状態で前記（ii）の工程が行われる請求項１０に記載のｐＨ調整装置。
【請求項１２】
前記（ii)の工程の前記液体が前記（ｉ）の工程で処理された前記水溶液（Ａ）とは異なる請求項１０に記載のｐＨ調整装置。
【請求項１３】
前記（ｉ）の工程において前記導電性物質（Ｃ１）が前記イオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陰イオン（Ｌ-）を吸着し、
前記（ii）の工程において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ１）がカソードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に吸着された前記陰イオン（Ｌ-）を前記液体中に放出させるとともに前記対極で水素イオンを発生させ、前記液体のｐＨを低減させる請求項１０に記載のｐＨ調整装置。
【請求項１４】
前記（ｉ）の工程において前記導電性物質（Ｃ２）が前記イオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陽イオン（Ｌ+）を吸着し、
前記（ii）の工程において、前記イオン吸着電極（Ｅ２）と前記対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ２）がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ２）に吸着された前記陽イオン（Ｌ+）を前記液体中に放出させるとともに前記対極で水酸イオンを発生させ、前記液体のｐＨを上昇させる請求項１０に記載のｐＨ調整装置。
【請求項１５】
前記対極が第１の対極と第２の対極とを含み、
前記（ｉ）の工程において、前記導電性物質（Ｃ１）が前記イオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陰イオン（Ｌ-）を吸着し、前記導電性物質（Ｃ２）が前記イオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陽イオン（Ｌ+）を吸着し、
前記（ii）の工程は、
（ii−ａ）水を含む第１の液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記第１の対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ１）がカソードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に吸着された前記陰イオン（Ｌ-）を前記第１の液体中に放出させるとともに前記第１の対極で水素イオンを発生させ、前記第１の液体のｐＨを低減させる工程と、
（ii−ｂ）水を含む第２の液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ２）と前記第２の対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ２）がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ２）に吸着された前記陽イオン（Ｌ+）を前記第２の液体中に放出させるとともに前記第２の対極で水酸イオンを発生させ、前記第２の液体のｐＨを上昇させる工程とを含む請求項１０に記載のｐＨ調整装置。
【請求項１６】
前記容器内に配置可能な隔壁をさらに備え、
前記第１の液体と前記第２の液体とは、前記容器内において前記隔壁で分離されている請求項１５に記載のｐＨ調整装置。
【請求項１７】
前記隔壁が前記第１の対極と前記第２の対極とを兼ねる請求項１６に記載のｐＨ調整装置。
【請求項１８】
前記隔壁が、水素原子を通す隔壁である請求項１７に記載のｐＨ調整装置。
【請求項１９】
前記水溶液（Ａ）は塩が溶解している水溶液である請求項１０に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２０】
前記導電性物質（Ｃ１）および前記導電性物質（Ｃ２）が活性炭を含む請求項１０に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２１】
酸性水溶液およびアルカリ性水溶液から選ばれる少なくとも１つの水溶液が調製される請求項１０に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２２】
ｐＨを調整する装置であって、
容器と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、対極と、電圧印加手段とを備え、
（Ｉ）水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記イオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させる工程と、
（II）水を含む液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に吸着された前記イオン（Ｌ）を前記液体中に放出させるとともに前記対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記液体のｐＨを変化させる工程とを行うｐＨ調整装置。
【請求項２３】
前記（II)の工程の前記液体が前記（Ｉ）の工程で処理された前記水溶液（Ａ）とは異なる請求項２２に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２４】
前記（Ｉ）の工程において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ１）がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記イオン（Ｌ）に含まれる少なくとも一種の陰イオン（Ｌ-）を前記導電性物質（Ｃ１）に吸着させ、
前記（II）の工程において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ１）がカソードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に吸着された前記陰イオン（Ｌ-）を前記液体中に放出させるとともに前記対極で水素イオンを発生させ、前記液体のｐＨを低減させる請求項２２に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２５】
前記（Ｉ）の工程において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ１）がカソードとなるように電圧を印加することによって、前記イオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陽イオン（Ｌ+）を前記導電性物質（Ｃ１）に吸着させ、
前記（II）の工程において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ１）がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に吸着された前記陽イオン（Ｌ+）を前記液体中に放出させるとともに前記対極で水酸イオンを発生させ、前記液体のｐＨを上昇させる請求項２２に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２６】
前記水溶液（Ａ）は塩が溶解している水溶液である請求項２２に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２７】
前記導電性物質（Ｃ１）が活性炭を含む請求項２２に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２８】
酸性水溶液およびアルカリ性水溶液から選ばれる少なくとも１つの水溶液が調製される請求項２２に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２９】
ｐＨを調整する装置であって、
容器と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、対極と、電圧印加手段とを備え、
水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に、前記対極において水の電気分解が生じるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記イオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させるとともに、前記対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記水溶液（Ａ）のｐＨを変化させる工程を行うｐＨ調整装置。
【請求項３０】
前記水溶液（Ａ）は塩が溶解している水溶液である請求項２９に記載のｐＨ調整装置。
【請求項３１】
前記導電性物質（Ｃ１）が活性炭を含む請求項２９に記載のｐＨ調整装置。
【請求項３２】
酸性水溶液およびアルカリ性水溶液から選ばれる少なくとも１つの水溶液が調製される請求項２９に記載のｐＨ調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体のｐＨの調整方法およびｐＨ調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液体のｐＨを調整する様々な方法が提案されてきた。たとえば、イオン透過性の隔膜を挟んで２つの電極を配置し、塩水を電気分解して酸性水とアルカリ性水とを調製する方法が提案されている（特開平７−２９９４５７号公報）。【０００３】
また、隔膜を用いないでｐＨを調整できる装置も提案されている（特開平４−２８４８８９号公報および特開平８−１９７８１号公報）。これらの装置では、複数の平板状電極が狭い間隔で配置され、その間を水が層流となって流れる。電極間を流れる水を電解することによってアルカリ性水の層流と、酸性水の層流とを形成し、それらを別々に取り出すことによって、アルカリ性水および酸性水が得られる。【０００４】
これら従来の装置では、アノードにおける酸素ガスおよび水素イオン生成反応と、カソードにおける水素ガスおよび水酸イオン生成反応とが同時に行われる。そのため、これらの従来の装置では、アノードおよびカソードの両方に、白金等で覆われた電極が用いられていた。【０００５】
しかし、隔膜を用いる従来の方法では、ｐＨが調整された溶液の塩濃度が高くなって装置が腐食されやすい等の問題があった。
【発明の開示】
【０００６】
このような状況において、本発明は、簡単な装置で溶液のｐＨを調整できる新規なｐＨ調整方法およびｐＨ調整装置を提供することを目的とする。
【０００７】
上記目的を達成するため、液体のｐＨを調整するための本発明の第１の方法は、
（ｉ）水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ２）を含むイオン吸着電極（Ｅ２）との間に、前記イオン吸着電極（Ｅ１）がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記水溶液（Ａ）中の陰イオンを吸着させ、前記導電性物質（Ｃ２）に前記水溶液（Ａ）中の陽イオンを吸着させる工程と、
（ii）水を含む液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）または前記イオン吸着電極（Ｅ２）のいずれか一方と、対極との間に電圧を印加することによって、前記液体のｐＨを変化させる工程とを含む。
【０００８】
また、液体のｐＨを調整するための本発明の第２の方法は、
（Ｉ）水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間に電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記イオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させる工程と、
（II）水を含む液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に吸着された前記イオン（Ｌ）を前記液体中に放出させるとともに前記対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記液体のｐＨを変化させる工程とを含む。
【０００９】
また、液体のｐＨを調整するための本発明の第３の方法は、
水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間に、前記対極において水の電気分解が生じるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記イオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させるとともに、前記対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記水溶液（Ａ）のｐＨを変化させる工程を含む。
【００１０】
上記本発明のｐＨ調整方法において、前記水溶液（Ａ）は塩が溶解している水溶液であってもよく、前記イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）が活性炭を含んでもよい。
【００１１】
また、液体のｐＨを調整するための本発明の第１の装置は、容器と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ２）を含むイオン吸着電極（Ｅ２）と、対極と、電圧印加手段とを備え、
（ｉ）水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記イオン吸着電極（Ｅ２）との間に、前記イオン吸着電極（Ｅ１）がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記水溶液（Ａ）中の陰イオンを吸着させ、前記導電性物質（Ｃ２）に前記水溶液（Ａ）中の陽イオンを吸着させる工程と、
（ii）水を含む液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）または前記イオン吸着電極（Ｅ２）のいずれか一方と、前記対極との間に電圧を印加することによって、前記液体のｐＨを変化させる工程とを行う。
【００１２】
また、液体のｐＨを調整するための本発明の第２の装置は、容器と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、対極と、電圧印加手段とを備え、
（Ｉ）水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記イオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させる工程と、
（II）水を含む液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に吸着された前記イオン（Ｌ）を前記液体中に放出させるとともに前記対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記液体のｐＨを変化させる工程とを行う。
【００１３】
また、液体のｐＨを調整するための本発明の第３の装置は、容器と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、対極と、電圧印加手段とを備え、水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に、前記対極において水の電気分解が生じるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記イオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させるとともに、前記対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記水溶液（Ａ）のｐＨを変化させる工程を行う。
【００１４】
本発明の方法によれば、液体のｐＨを容易に調整でき、また、酸性の水溶液だけを作製したり、アルカリ性の水溶液だけを作製したりすることも可能である。一方、本発明の一例では、酸性の水溶液とアルカリ性の水溶液とを同時に作製することも可能である。また、本発明の方法によれば、少ない電気量でｐＨを変化させることが可能である。
【００１５】
また、本発明の方法では、従来の方法とは異なり、水道水程度のイオンが含まれた水であれば、塩を加えなくてもｐＨ８からｐＨ１２のアルカリ性の水溶液や、ｐＨ６からｐＨ２の酸性の水溶液を作ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１Ａおよび図１Ｂは、溶液のｐＨを調整する本発明の方法の一例を模式的に示す図である。
【図２】図２Ａおよび図２Ｂは、溶液のｐＨを調整する本発明の方法の他の一例を模式的に示す図である。
【図３】図３は、溶液のｐＨを調整する本発明の方法のその他の一例を模式的に示す図である。
【図４】図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは、溶液のｐＨを調整する本発明の方法のその他の一例を模式的に示す図である。
【図５】図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃは、溶液のｐＨを調整する本発明の方法のその他の一例を模式的に示す図である。
【図６】図６は、溶液のｐＨを調整する本発明の方法のその他の一例を模式的に示す図である。
【図７】図７は、溶液のｐＨを調整する本発明の方法のその他の一例を模式的に示す図である。
【図８】図８は、溶液のｐＨを調整する本発明の方法のその他の一例を模式的に示す図である。
【図９】図９Ａおよび図９Ｂは、実施例で用いた電極の構造を模式的に示す図である。
【図１０】図１０は、実施例で用いた他の電極の構造を模式的に示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、本発明の実施形態について例を挙げて説明するが、本発明は以下で説明する例に限定されない。また、図面を用いた説明では、同様の部分に同一の符号を付して重複する説明を省略する場合がある。なお、以下の図に示す電気分解の式では、図面を見やすくするために化学当量については考慮していない。【００１８】
＜第１のｐＨの調整方法＞
本発明のｐＨ調整方法は、液体のｐＨを調整する方法である。この方法は、工程（ｉ）および工程（ii）を含む。工程（ｉ）では、水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ２）を含むイオン吸着電極（Ｅ２）との間に、イオン吸着電極（Ｅ１）がアノードとなるように（イオン吸着電極（Ｅ２）がカソードとなるように）電圧を印加する。これによって、導電性物質（Ｃ１）に水溶液（Ａ）中の陰イオンを吸着させ、導電性物質（Ｃ２）に水溶液（Ａ）中の陽イオンを吸着させる。工程（ｉ）は、イオン吸着電極（Ｅ１）および（Ｅ２）が共に水溶液（Ａ）に浸漬された状態で行われる。【００１９】
工程（ii）では、水を含む液体（以下、「水性液体」という場合がある）中において、イオン吸着電極（Ｅ１）またはイオン吸着電極（Ｅ２）のいずれか一方と、対極との間に電圧を印加することによって、水性液体のｐＨを変化させる。工程（ii）は、電圧が印加される２つの電極が共に水性液体に浸漬された状態で行われる。工程（ii）では、対極において水の電気分解が生じるように電圧が印加される。【００２０】
この方法によれば、２つのイオン吸着電極に陽イオンと陰イオンとを吸着させたのち、それらの電極を隔離せずに同じ溶液中に入れたままで、酸性またはアルカリ性の溶液を任意に作製することが可能である。そのため、この方法によれば、イオン交換膜などの隔膜が不要である。【００２１】
上記本発明のｐＨ調整方法における電圧の印加は、定電圧法で行ってもよいし、定電流法で行ってもよい。定電流法を用いることによって、処理時間の長さでｐＨの制御を行うことが可能になる。ここで、その時の印加電圧は、イオン吸着電極において水の電気分解が少ししか発生しない程度の電位となる電圧以下とすることが好ましい。また、通常、印加される電圧は直流電圧であり流れる電流は直流電流であるが、本発明の効果が得られる限り、パルス電圧やパルス電流であってもよいし、交流電圧や交流電流を印加する工程を含んでもよい。【００２２】
対極において水の電気分解を生じさせる場合、対極の電位を水の電気分解が生じる電位とする必要がある。また、対極とイオン吸着電極との間に印加する電圧は、電極間の液抵抗によるＩＲドロップを考慮する必要がある。そのため、速い処理を実現するためには、対極とイオン吸着電極との間に印加する電圧を、２Ｖよりも大きくすることが好ましい。【００２３】
イオン吸着電極におけるガスの発生は、イオン吸着電極の導電性物質（活性炭等）の抵抗が大きい場合に起こりやすい。導電性物質の抵抗が高いと、ＩＲドロップが大きくなり、既にイオンが付いた部分の電位が水の電気分解の電位に達する場合があるため、電流効率が悪くなる。この場合、電流密度を下げると分極が少なくなって正常に処理を行うことができるが、処理に時間がかかる。これを解消するためには集電体を適当に配置し、イオン吸着電極内において、電極間の液体の抵抗よりも抵抗が高い部分が生じないようにすることが好ましい。【００２４】
イオン吸着電極の内部抵抗はできるだけ低いことが好ましいが、少なくともイオン吸着電極と対極との間の液体の抵抗よりも内部抵抗が高くなる部分をイオン吸着電極内に作らないようにすることが望ましい。このような電極を用いることによって、電流密度を高くしても活性炭表面での分極差を少なくでき、水の分解電位に部分的に達するところが少なくなり、電流効率を高めることができる。【００２５】
イオン吸着電極は、可逆的にイオンを吸着・放出できる電極である。イオン吸着電極としては、たとえば、溶液内でイオンを吸着することによって表面に電気二重層を形成するような電極を用いることができる。この電気二重層は、導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）の表面の電荷と、その表面電荷に引き寄せられたイオンとによって構成される。電気二重層を構成するイオンは、そのイオンを吸着している導電性物質の表面電荷と反対の符号の電荷を有する。たとえば、表面電荷がプラス電荷である場合には陰イオンが吸着され、表面電荷がマイナス電荷である場合には陽イオンが吸着されると考えられる。【００２６】
イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）には、比表面積が大きい導電性物質を用いることができ、たとえば、カーボンを用いることができ、中でも、活性炭は比表面積が大きいため好ましく用いられる。たとえば、第１および第２のイオン吸着電極は、粒状活性炭を凝集させて導電性シートとしたものや、粒状活性炭と導電性カーボンとを凝集させて導電性シートとしたものを含んでもよく、活性炭繊維クロスを含んでもよい。また、活性炭粒子を固めて得られる活性炭ブロックを含んでもよい。比表面積が大きい導電性物質の比表面積は、たとえば、１５００ｍ2／ｇ〜２５００ｍ2／ｇの範囲であってもよい。活性炭繊維クロスの例としては、日本カイノール株式会社製の活性炭繊維クロス（品番がたとえばＡＣＣ−５０９２−１５、ＡＣＣ−５０９２−２０、ＡＣＣ−５０９２−２５）などが挙げられる。【００２７】
導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）は、多孔性の導電性物質であってもよい。また、導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）には、通液型コンデンサの電極に用いられる物質を適用してもよい。導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）の典型的な例としては、多孔性の炭素材料（たとえば活性炭）が挙げられる。導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）の比表面積は、９００ｍ2／ｇ以上であってもよい。比表面積の上限に特に限定はないが、たとえば２５００ｍ2／ｇ以下であってもよい。比表面積がより小さい導電性物質を用いることも可能であり、たとえば、比表面積が３００ｍ2／ｇ以上の導電性物質を用いることも可能である。なお、この明細書において、「比表面積」とは、窒素ガスを用いたＢＥＴ法で測定された値である。【００２８】
活性炭を用いる場合においても、電極の形状を平板状とすることによって、液抵抗を低く且つ均一にできる。たとえば、集電体金属箔上に粒状の活性炭を含む導電性材料を結着剤で固定することによって、平板状の電極を形成できる。導電性材料は、アセチレンブラック等の導電性カーボンを含んでもよい。活性炭繊維で形成された活性炭繊維クロスを用いて電極を形成する場合、細い配線を取り付けるだけで電極が得られる。この電極は、液中のイオンが通過しやすいため、溶液のイオン濃度やｐＨの均質化が計れる。そのため、この電極を用いることによって、酸性の水溶液やアルカリ性の水溶液を作製するスピードを向上できる。【００２９】
導電性シート（たとえば活性炭を含むシート）の抵抗が高いときには、そのシート上に集電のための配線が形成されていてもよい。配線には、たとえば金属配線を用いることができ、たとえば電解コンデンサで用いられる弁金属（valve metal）からなる配線や、貴金属からなる配線や、弁金属を貴金属等でコートした配線を用いてもよい。配線を構成する金属としては、たとえば、Ａｌ、Ｔｉ、ＴａおよびＮｂからなる群より選ばれる少なくとも１つが挙げられる。また、その金属をコートする金属としては、Ａｕ、Ｐｔ、ＰｄおよびＲｈからなる群より選ばれる少なくとも１つの金属（合金を含む）が挙げられる。【００３０】
対極（Counter Electrode：対向電極）には、水の電気分解時に水素ガスまたは酸素ガスが発生しやすい電極が用いられ、たとえば表面にＰｔが存在する電極が用いられる。具体的には、金属の表面をＰｔでコートした電極、たとえば、ＴｉやＮｂをＰｔでコートした電極を用いてもよい。なお、液体のｐＨを上昇させる場合と低減させる場合とで、イオン吸着電極を構成する材料や対極を構成する材料は同じであってもよいし、変えてもよい。【００３１】
別の観点では、対極は、その実際の表面積（ＢＥＴ法等で測定した表面積）が、その見かけ上の表面積（外形の表面積）の１０倍以下（たとえば５倍以下）であってもよい。そのような対極としては、一般的な金属電極や黒鉛電極が挙げられる。対極の表面積が大きくなると対極にイオンが吸着し、対極に吸着したイオンの電気量分だけ、ｐＨの変動に寄与する電気量が減少する。これに対して、導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）は、その実際の表面積（ＢＥＴ法等で測定した表面積）が、その見かけ上の表面積（外形の表面積）の１０4倍以上であってもよい。【００３２】
水溶液（Ａ）は、プロトン（Ｈ+）および水酸イオン（ＯＨ-）に加えて、少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む。イオン（Ｌ）は、プロトン以外の少なくとも１種の陽イオン（Ｌ+）および水酸イオン以外の少なくとも１種の陰イオン（Ｌ-）のいずれか一方、または両方を含む。すなわち、水溶液（Ａ）は、陽イオン（Ｌ+）および陰イオン（Ｌ-）のいずれか一方または両方を含む水溶液であり、たとえば塩が溶解している水溶液である。水溶液（Ａ）が塩の陽イオン（Ｌ+）と塩の陰イオン（Ｌ-）の両方を含む水溶液である場合、工程（ｉ）では、陰イオン（Ｌ-）が導電性物質（Ｃ１）に吸着され、陽イオン（Ｌ+）が導電性物質（Ｃ２）に吸着される。【００３３】
水溶液（Ａ）に溶解している塩に特に限定はなく、たとえば、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸カリウムなどが挙げられる。水溶液（Ａ）の一例は、水道水である。なお、水溶液（Ａ）のイオン濃度を高めることが必要な場合、必要な量の塩を溶解させるなどの方法によって水溶液（Ａ）のイオン濃度を容易に高めることができる。【００３４】
本発明の製造方法では、上記工程（ii）で用いられる水性液体が工程（ｉ）の水溶液（Ａ）であってもよい。この場合、イオン吸着電極（Ｅ１）および（Ｅ２）が工程（ｉ）の水溶液（Ａ）に浸漬されたままの状態で工程（ii）が行われる。【００３５】
工程（ii）で処理される水性液体は、水を含む液体であり、たとえば、水が５０質量％以上（たとえば８０質量％以上や９０質量％以上）の液体である。水性液体の典型的な例は、水または水溶液である。【００３６】
本発明の製造方法では、工程（ii）の水性液体が工程（ｉ）で処理された水溶液（Ａ）とは異なってもよい。以下、この場合について例を挙げて説明する。【００３７】
（第１の例）
第１の例では、工程（ｉ）において、導電性物質（Ｃ１）がイオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陰イオン（Ｌ-）を吸着する。【００３８】
そして、工程（ii）において、イオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間にイオン吸着電極（Ｅ１）がカソードとなるように電圧を印加することによって、導電性物質（Ｃ１）に吸着された陰イオン（Ｌ-）を液体中に放出させるとともに対極で水素イオンを発生させ、液体のｐＨを低減させる。【００３９】
第１の例の工程の一例を図１に模式的に示す。まず、図１Ａに示すように、槽１０内において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極１１と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ２）を含むイオン吸着電極１２と、第１の対極１３と、第２の対極１４とを、塩が溶解された水溶液２０（ハッチングは省略する）に浸漬する。槽１０は、液体を槽１０内に導入するための流入口１と、液体を槽１０から排出するための排出口２とを備える。【００４０】
以下の例では、水溶液２０が塩化ナトリウム水溶液である場合について説明するが、１種類以上の他の塩が溶解している水溶液であってもよい。【００４１】
そして、イオン吸着電極１１とイオン吸着電極１２との間に、イオン吸着電極１１がアノードとなるように直流電圧を印加する。これによって、イオン吸着電極１１の導電性物質に塩の陰イオン（Ｃｌ-）を吸着させ、イオン吸着電極１２の導電性物質に塩の陽イオン（Ｎａ+）を吸着させる。電圧は、水の電気分解が起こらない電圧であることが好ましい。なお、電極間に印加される電圧にはＩＲドロップが生じるため、水が理論的に電気分解される以上の電圧を電極間に印加しても、水の電気分解が起こるとは限らない。電圧の設定の際には、必要に応じて、このＩＲドロップ（電圧降下）が考慮される（以下の電圧印加においても同様である）。【００４２】
次に、電圧の印加を中止し、水溶液２０を液体３０に入れ替える。液体３０は、ｐＨが調整される液体であり、水または水溶液である。【００４３】
次に、図１Ｂに示すように、イオン吸着電極１１と第１の対極１３との間に、イオン吸着電極１１がカソードとなるように直流電圧を印加することによって、直流電流を流す。これによって、イオン吸着電極１１の導電性物質に吸着された陰イオン（Ｃｌ-）を液体３０中に放出させるとともに、第１の対極１３で水素イオン（Ｈ+）および酸素ガスを発生させる。この処理によって、液体３０は塩酸となり、液体３０のｐＨは低減される。このとき印加する電圧は、イオン吸着電極１１から水素ガスが発生しない電圧であることが好ましい。別の観点では、この方法は、酸性溶液の製造方法である。【００４４】
イオン吸着電極１１と第１の対極１３との間に電圧を印加している間も、イオン吸着電極１２に吸着されたナトリウムイオンが溶液中に溶出することは抑制される。その理由については明確ではないが、イオン吸着電極の表面で電気二重層が形成されるためである可能性がある。【００４５】
（第２の例）
第２の例では、工程（ｉ）において、導電性物質（Ｃ２）がイオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陽イオン（Ｌ+）を吸着する。【００４６】
そして、工程（ii）において、イオン吸着電極（Ｅ２）と対極との間にイオン吸着電極（Ｅ２）がアノードとなるように電圧を印加することによって、導電性物質（Ｃ２）に吸着された陽イオン（Ｌ+）を液体中に放出させるとともに対極で水酸イオンおよび水素ガスを発生させ、液体のｐＨを上昇させる。【００４７】
第２の例の製造工程の一例を図２に模式的に示す。まず、図２Ａの工程は、図１Ａの工程と同じである。【００４８】
次に、電圧の印加を中止し、水溶液２０を液体３０に入れ替える。液体３０は、ｐＨが調整される液体であり、水または水溶液である。【００４９】
次に、図２Ｂに示すように、イオン吸着電極１２と第２の対極１４との間に、イオン吸着電極１２がアノードとなるように電圧を印加することによって、電流を流す。これによって、イオン吸着電極１２の導電性物質に吸着された陽イオンを液体３０中に放出させるとともに、第２の対極１４で水酸イオン（ＯＨ-）および水素ガスを発生させる。この処理によって、液体３０は水酸化ナトリウム水溶液となり、液体３０のｐＨは上昇する。このとき印加する電圧は、イオン吸着電極１２から酸素ガスが発生しない電圧であることが好ましい。別の観点では、この方法は、アルカリ性溶液の製造方法である。【００５０】
イオン吸着電極１２と第２の対極１４との間に電圧を印加している間も、イオン吸着電極１１に吸着された塩素イオンが溶液中に溶出することは抑制される。その理由については明確ではないが、イオン吸着電極の表面で電気二重層が形成されるためである可能性がある。【００５１】
なお、上記第１および第２の例において、２つの対極（第１の対極１３および第２の対極１４）を１つとしてもよい。また、対極の形状に限定はなく、対極は、ネット状や多孔質状や線状の電極であってもよい。ネット状の対極を１つだけ用いた一例を図３に示す。この場合、工程（ii）において、イオン吸着電極１１および１２のいずれか一方と、対極１５との間に電圧が印加される。電極内をイオンが通過可能な対極を用いることによって、イオン吸着電極にイオンを吸着させる際に、溶液内をイオンが移動しやすくなる。【００５２】
また、上記第１および第２の例では、第１の例の方法を実施したのちに槽内の溶液を入れ替えて第２の例の方法の工程（ii）を実施してもよいし、第２の例の方法を実施したのちに槽内の溶液を入れ替えて第１の例の方法の工程（ii）を実施してもよい。このようにすると、１回のイオン吸着で、酸性溶液とアルカリ性溶液とを交互に製造することが可能である。【００５３】
（第３の例）
第３の例では、工程（ｉ）ののち、上記第１の例の工程（ii）と、上記第２の例の工程（ii）とを別々に行う。第３の例の工程（ｉ）では、導電性物質（Ｃ１）がイオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陰イオン（Ｌ-）を吸着し、導電性物質（Ｃ２）がイオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陽イオン（Ｌ+）を吸着する。【００５４】
そして、第３の例の工程（ii）は、水を含む第１の液体中において、イオン吸着電極（Ｅ１）と第１の対極との間にイオン吸着電極（Ｅ１）がカソードとなるように電圧を印加することによって、導電性物質（Ｃ１）に吸着された陰イオン（Ｌ-）を第１の液体中に放出させるとともに第１の対極で水素イオンを発生させ、第１の液体のｐＨを低減させる工程（工程（ii−ａ））を含む。また、第３の例の工程（ii）は、水を含む第２の液体中において、イオン吸着電極（Ｅ２）と第２の対極との間にイオン吸着電極（Ｅ２）がアノードとなるように電圧を印加することによって、導電性物質（Ｃ２）に吸着された陽イオン（Ｌ+）を第２の液体中に放出させるとともに第２の対極で水酸イオンを発生させ、第２の液体のｐＨを上昇させる工程（工程（ii−ｂ））を含む。【００５５】
第３の例の工程（ii）の一例を図４に模式的に示す。この例では、工程（ｉ）（図４Ａ）ののちに、図４Ｂに示すように、槽１０が、隔壁４１によって槽１０ａと槽１０ｂとに分離される。槽１０ａに第１の液体３０ａが配置され、槽１０ｂ内に第２の液体３０ｂが配置される。隔壁４１は、イオンを透過させない隔壁である。また、隔壁４１は、処理される液体が配置される容器内に配置可能な隔壁である。そして、図４Ｃに示すように、槽１０ａにおいて上記第１の例で説明した工程（ii）を行う。また、槽１０ｂにおいて上記第２の例で説明した工程（ii）を行う。この方法では、酸性水溶液とアルカリ性水溶液とを同時に製造してもよいし、別々に製造してもよい。【００５６】
なお、図４の装置のように、隔壁で分離された複数の槽を備える装置では、それぞれの槽に、流入口１と排出口２とが形成されていてもよい。【００５７】
第３の例では、図５Ｃに示すように、隔壁が、第１の対極１３と第２の対極１４とを兼ねる隔壁５１であってもよい。図５Ａ〜５Ｃの工程は、第１の対極１３および第２の対極１４を兼ねる隔壁５１を用いることを除き、図４Ａ〜４Ｃの工程と同様である。この方法では、酸性水溶液とアルカリ性水溶液とを同時に製造してもよいし、別々に製造してもよい。【００５８】
また、電極を兼ねる隔壁は、図６に示すように、水素原子を通す隔壁６１であってもよい。水素原子を通す隔壁６１を用いた場合、アルカリ性の水溶液が作製される際に隔壁６１の一方の表面で発生する水素が、隔壁６１を通過し、酸性水溶液が作製される側の隔壁６１の表面において水素イオンとして放出される。そのため、隔壁６１を通過して水素イオンとなった分だけ水素ガス発生および酸素ガス発生を抑制できる。水素原子を通す隔壁６１としては、たとえば、Ｐｔでコートされた鉄のシートや、ＰｔでコートされたＮｂのシートや、Ｐｄのシートが挙げられる。【００５９】
＜第２のｐＨ調整方法＞
本発明の第２のｐＨ調整方法は、以下の工程（Ｉ）および（II）を含む。【００６０】
工程（Ｉ）では、水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間に電圧を印加することによって、導電性物質（Ｃ１）にイオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させる。工程（Ｉ）は、イオン吸着電極および対極が共に水溶液（Ａ）に浸漬された状態で行われる。【００６１】
工程（II）では、水を含む液体（水性液体）中において、イオン吸着電極と対極との間に電圧を印加することによって、導電性物質に吸着されたイオン（Ｌ）を液体中に放出させるとともに対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、液体のｐＨを変化させる。工程（II）は、イオン吸着電極および対極が共に水性液体に浸漬された状態で行われる。工程（II）では、対極において水の電気分解が生じるように電圧が印加される。【００６２】
イオン吸着電極、対極、水溶液（Ａ）、工程（II）で処理される水性液体、および電圧印加方法については、上述した第１のｐＨ調整方法と同様である。【００６３】
第２のｐＨ調整方法では、工程（Ｉ）と工程（II）とを同じ溶液中で行ってもよいし、異なる液体で行ってもよい。【００６４】
第２のｐＨ調整方法の工程（Ｉ）は、以下の第３のｐＨ調整方法であってもよい。工程（II）において、工程（Ｉ）で処理された水溶液（Ａ）とは異なる水性液体を処理する場合、工程（Ｉ）で水溶液（Ａ）のｐＨを上昇させ、工程（II）で水性液体のｐＨを低減させることができる。逆に、工程（Ｉ）で水溶液（Ａ）のｐＨを低減させ、工程（II）で水性液体のｐＨを上昇させることが可能である。【００６５】
工程（II）において水性液体のｐＨを低減させる場合、工程（Ｉ）において、イオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間にイオン吸着電極（Ｅ１）がアノードとなるように電圧を印加することによって、イオン（Ｌ）に含まれる少なくとも一種の陰イオン（Ｌ-）を導電性物質（Ｃ１）に吸着させる。次に、工程（II）において、イオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間にイオン吸着電極（Ｅ１）がカソードとなるように電圧を印加することによって、導電性物質（Ｃ１）に吸着された陰イオン（Ｌ-）を水性液体中に放出させるとともに対極で水素イオンを発生させる。このようにして、水性液体のｐＨを低減させる。【００６６】
一方、工程（II）において水性液体のｐＨを上昇させる場合、工程（Ｉ）において、イオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間にイオン吸着電極（Ｅ１）がカソードとなるように電圧を印加することによって、イオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陽イオン（Ｌ+）を導電性物質（Ｃ１）に吸着させる。次に、工程（II）において、イオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間にイオン吸着電極（Ｅ１）がアノードとなるように電圧を印加することによって、導電性物質（Ｃ１）に吸着された陽イオン（Ｌ+）を水性液体中に放出させるとともに対極で水酸イオンを発生させる。このようにして、水性液体のｐＨを上昇させる。【００６７】
＜第３のｐＨ調整方法＞
本発明の第３のｐＨ調整方法は、水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間に、対極において水の電気分解が生じるように電圧を印加することによって、導電性物質（Ｃ１）にイオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させるとともに、対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、水溶液（Ａ）のｐＨを変化させる工程を含む。【００６８】
イオン吸着電極、対極、水溶液（Ａ）、および電圧印加方法については、上述した第１のｐＨ調整方法と同様である。【００６９】
水溶液（Ａ）のｐＨを上昇させる場合、イオン吸着電極がアノードとなるように電圧を印加することによって、イオン吸着電極に水溶液（Ａ）中の陰イオン（Ｌ-）を吸着させ、対極で水素ガスおよび水酸イオンを発生させる。このようにして、水溶液（Ａ）のｐＨを上昇させる。【００７０】
一方、水溶液（Ａ）のｐＨを低減させる場合、イオン吸着電極がカソードとなるように電圧を印加することによって、イオン吸着電極に水溶液（Ａ）中の陽イオン（Ｌ+）を吸着させ、対極で酸素ガスおよび水素イオンを発生させる。このようにして、水溶液（Ａ）のｐＨを低減させる。【００７１】
以下に、第２および第３のｐＨ調整方法について例を挙げて説明する。【００７２】
（第１の例）
第１の例では、図７に示すように、槽１０内において、イオン吸着電極１２と対極１４とを、塩（塩化ナトリウム）が溶解している水溶液２０に浸漬する。そして、イオン吸着電極１２と対極１４との間に、イオン吸着電極１２がカソードとなるように電圧を印加し、イオン吸着電極１２に陽イオン（ナトリウムイオン）を吸着させる。このとき、対極１４では、水が電気分解されて酸素ガスと水素イオンとが発生する。このようにして水溶液２０が酸（塩酸）の水溶液となり、水溶液２０のｐＨが低減する。【００７３】
この後、水溶液２０を別の液体に取り替えて、その液体のｐＨを上昇させることも可能である。その場合には、イオン吸着電極１２がアノードとなるように、イオン吸着電極と対極とに電圧を印加する。これによって、イオン吸着電極１２から陽イオン（ナトリウムイオン）が放出され、対極で水素ガスと水酸イオンとが発生する。このようにして、処理する液体のｐＨを上昇させることができる。【００７４】
（第２の例）
第２の例では、図８に示すように、槽１０内において、イオン吸着電極１１と対極１３とを、塩が溶解している水溶液２０に浸漬する。そして、イオン吸着電極１１と対極１３との間に、イオン吸着電極１１がアノードとなるように電圧を印加し、イオン吸着電極１１に陰イオン（塩素イオン）を吸着させる。このとき、対極１３では、水が電気分解されて水素ガスと水酸イオンとが発生する。このようにして水溶液２０がアルカリ（水酸化ナトリウム）の水溶液となり、水溶液２０のｐＨが上昇する。【００７５】
この後、水溶液２０を別の液体に取り替えて、その液体のｐＨを低減させることも可能である。その場合には、イオン吸着電極１１がカソードとなるように、イオン吸着電極と対極とに電圧を印加する。これによって、イオン吸着電極１１から陰イオン（塩素イオン）が放出され、対極で酸素ガスと水素イオンとが発生する。このようにして、処理する液体のｐＨを低減させることができる。【００７６】
上記本発明の方法では、電極を流れる電荷量を測定することによって、導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）において吸着・放出されたイオンの量を検知してもよい。副反応がない場合、原理的には、積算電荷量が水素イオンまたは水酸イオンの量を決めるため、電荷量でｐＨの調整が可能である。この場合、イオン吸着電極に吸着されうるイオン量を予め測定しておけば、電極を流れる電荷量をモニタすることによって、電極に吸着されたイオン量が飽和量近傍に到達したことを検知できる。イオン吸着電極に吸着されうるイオン量は、たとえばボルタンメトリーで測定できる。【００７７】
上記本発明の方法では、イオン吸着電極の電位を測定することによって、導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）に吸着されているイオンの量を検知してもよい。導電性物質に吸着するイオンが飽和量を超えると、イオン吸着電極の電位は、水が電気分解される電位まで変化する。そのため、その電位変化をモニタすることによって、イオン吸着電極に吸着されているイオンが飽和量近傍に到達したことを検知できる。イオン吸着電極の電位は、参照電極とイオン吸着電極との電位差から判別できる。【００７８】
イオン吸着電極は、イオンを吸着することによって電位が変わる。陰イオンを集める電極では陰イオンの吸着に伴って電位が上がり、酸素発生電位を超えるとそれ以上の電流は酸素ガスの発生に消費される。一方、陽イオンを集める電極では陽イオンの吸着に伴って電位が下がり、水素発生電位以下になるとそれ以上の電流は水素ガス発生に消費される。そのため、イオン吸着電極の飽和吸着量は、イオン吸着の電荷量またはイオン吸着量が一定値に達したことを検知して求めることが可能であり、その時点でイオン吸着量の初期化を行ってもよい。【００７９】
なお、本発明のｐＨ調整方法において、水溶液（Ａ）に溶解しているイオン（Ｌ）の量が不足している場合には、水溶液（Ａ）に塩を溶解させてもよい。【００８０】
また、本発明のｐＨ調整方法において、ｐＨを過剰に変化させすぎた場合には、電圧の印加方向を逆にすることによって、すなわちアノードとカソードとを入れ替えて電圧を印加することによって、ｐＨを調整してもよい。【００８１】
また、本発明のｐＨ調整方法は、別の観点では、酸性水溶液およびアルカリ性水溶液から選ばれる少なくとも１つの水溶液を調製する方法として用いることができる。すなわち、ｐＨを低減する方法は、酸性水溶液の製造方法や、アルカリ性水溶液の中和方法として用いることができる。また、ｐＨを上昇させる方法は、アルカリ性水溶液の製造方法や、酸性水溶液の中和方法として用いることができる。【００８２】
また、別の観点では、本発明は、陽イオンが吸着されたイオン吸着電極と対極とを用いて、溶液のｐＨを上昇させる方法である。また、別の観点では、本発明は、陰イオンが吸着されたイオン吸着電極と対極とを用いて、溶液のｐＨを低減させる方法である。【００８３】
本発明の第１のｐＨ調整方法の一例は、（１）比表面積が大きい第１の導電性物質を含む第１のイオン吸着電極と、比表面積が大きい第２の導電性物質を含む第２のイオン吸着電極とを塩が溶解された水溶液に浸漬し、前記第１のイオン吸着電極と前記第２のイオン吸着電極との間に前記第１のイオン吸着電極がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記第１のイオン吸着電極の前記第１の導電性物質に前記塩の陰イオンを吸着させ、前記第２のイオン吸着電極の前記第２の導電性物質に前記塩の陽イオンを吸着させる工程と、（２）水を含む液体中において、前記第１のイオン吸着電極または前記第２のイオン吸着電極のいずれか一方と、対向電極との間に電圧を印加することによって、前記液体のｐＨを調整する工程とを含む。【００８４】
本発明の第２のｐＨ調整方法の一例は、（１）比表面積が大きい第１の導電性物質を含む第１のイオン吸着電極と、第１の対向電極とを塩が溶解された水溶液に浸漬し、前記第１のイオン吸着電極と前記第１の対向電極との間に電圧を印加することによって、前記第１のイオン吸着電極の前記第１の導電性物質に前記塩のイオンを吸着させる工程と、（２）水を含む液体中において、前記第１のイオン吸着電極と前記第１の対向電極との間に電圧を印加することによって、前記第１のイオン吸着電極から前記液体中に前記イオンを放出させるとともに前記第１の対向電極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記液体のｐＨを調整する工程とを含む。【００８５】
本発明の第３のｐＨ調整方法の一例は、比表面積が大きい第１の導電性物質を含む第１のイオン吸着電極と、第１の対向電極とを塩が溶解された水溶液に浸漬し、前記第１のイオン吸着電極と前記第１の対向電極との間に電圧を印加することによって、前記第１のイオン吸着電極の前記第１の導電性物質に前記塩のイオンを吸着させるとともに、前記第１の対向電極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記水溶液のｐＨを調整する工程を含む。【００８６】
＜ｐＨ調整装置＞
本発明のｐＨ調整装置は、上記本発明のｐＨ調整方法を実施するための装置である。そのため、上記ｐＨ調整方法の説明において述べた事項については、重複する説明を省略する場合がある。【００８７】
なお、この装置は、別の観点では、酸性水溶液および／またはアルカリ性水溶液の製造装置として用いることができ、あるいは、酸性溶液および／またはアルカリ性水溶液の中和装置として用いることができる。本発明の装置の一例の構成の概略は、図１〜図８に示される。【００８８】
＜第２および第３のｐＨ調整装置＞
本発明の第２および第３のｐＨ調整装置は、容器と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、対極と、電圧印加手段とを備える。イオン吸着電極（Ｅ１）は、容器内に配置可能である。電圧印加手段は、イオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間に電圧を印加する。【００８９】
容器に特に限定はなく、塩の水溶液、酸性水溶液、アルカリ性水溶液を保持できる容器であればよい。この容器は、容器内の液体の入れ替えを容易にするための機構を備えることが好ましい。たとえば、この容器は、容器内に液体を流入させるための流入口と、容器内の液体を排出するための排出口とを備えることが好ましい。流入口と排出口とを備える電解槽を用いることによって、液体の連続的な処理が可能である。また、流入口および排出口のそれぞれにバルブを設けることによって、液体のバッチ処理が容易になる。【００９０】
イオン吸着電極および対極には、上述したイオン吸着電極および対極を用いることができる。【００９１】
電圧印加手段には、たとえば、定電流電源や定電圧電源などの直流電源を用いることができる。これらは、ｐＨの調整を行うために、タイマーや、クーロンメーターや、ｐＨメーターと組み合わせて用いてもよい。たとえば、定電流電源とタイマーとを組み合わせて用いてもよいし、定電流電源または定電圧電源とクーロンメーターおよび／またはｐＨメーターとを組み合わせて用いてもよい。【００９２】
第２および第３のｐＨ調整装置は、たとえば、図７および図８に示した装置である。図７および図８の槽１０が、容器に該当する。【００９３】
第２のｐＨ調整装置は、上述した第２のｐＨ調整方法の工程を行うことによって、液体のｐＨを調整する。すなわち、第２のｐＨ調整装置は、上述した工程（Ｉ）および工程（II）を行う。【００９４】
第３のｐＨ調整装置は、上述した第３のｐＨ調整方法の工程を行うことによって、液体のｐＨを調整する。【００９５】
また、イオン吸着電極に吸着されているイオン量や、イオン吸着電極において吸着・放出されたイオン量を検知するために、定電流電源とタイマーとを組み合わせて用いてもよいし、定電圧電源とクーロンメーターとを組み合わせて用いてもよいし、定電流電源または定電圧電源とクーロンメーターおよび／または基準極（reference electrode）とを組み合わせて用いてもよい。ここで、基準極は、水の電気分解用電極を用いて微小電流で水（たとえば中性の水）を電気分解するときの水素発生電位または酸素発生電位を基準とするものであってもよい。【００９６】
＜第１のｐＨ調整装置＞
本発明の第１のｐＨ調整装置は、上述の装置に加え、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ２）を含むイオン吸着電極（Ｅ２）をさらに備える。この場合、電圧印加手段は、イオン吸着電極（Ｅ１）とイオン吸着電極（Ｅ２）と対極とからなる群から選ばれる少なくとも２つの電極間に電圧を印加する。イオン吸着電極（Ｅ２）には、上述したイオン吸着電極を用いることができる。この装置の一例は、図１〜図６に示される装置である。【００９７】
この第１のｐＨ調整装置は、上述した第１のｐＨ調整方法の工程を行うことによって、液体のｐＨを調整する。すなわち、第１のｐＨ調整装置は、上述した工程（ｉ）および工程（ii）を行う。【００９８】
上記本発明の装置では、上記対極が、第１および第２の対極とを含んでもよい。この場合、電圧印加手段は、イオン吸着電極（Ｅ１）とイオン吸着電極（Ｅ２）と第１の対極と第２の対極とからなる群から選ばれる少なくとも２つの電極間に電圧を印加する。具体的には、２つのイオン吸着電極間や、イオン吸着電極と対極との間に電圧を印加する。この装置の一例は、図１に示される装置である。この装置によれば、工程（ii−ａ）と工程（ii−ｂ）とを含む工程（ii）を行うことができる。【００９９】
上記本発明の装置では、酸性水溶液およびアルカリ性水溶液から選ばれる少なくとも１つの水溶液が調製されてもよい。【０１００】
本発明の装置は、図４〜６に示すように、処理する液体を分離するための隔壁をさらに備えてもよい。この隔壁は、容器内に配置可能である。隔壁には、上述した隔壁を用いることができる。この装置によれば、工程（ii−ａ）と工程（ii−ｂ）とを含む工程（ii）とを別々に、または同時に行うことが可能である。【０１０１】
公知のｐＨ調整装置と同様に、本発明の第１〜第３のｐＨ調整装置は、それぞれ、各工程を実施するための制御装置を備えてもよい。そのような制御装置には、演算処理部とメモリ部とを含む公知の制御装置を適用できる。メモリ部には、各工程を実行するためのプログラムや、ｐＨの目標値などが記録される。この制御装置は、ｐＨの目標値（および、必要に応じて各センサからの入力値）等に基づき、電極に印加する電圧を制御する。【０１０２】
上記本発明のｐＨ調整方法およびｐＨ調整装置では、連続的に液体を処理してもよいし、バッチ方式で液体を処理してもよい。なお、バッチ方式とは、１つの工程を実施する間に容器内の液体の入れ替えを実質的に行うことなく、容器内の液体の処理を行うことを意味する。水溶液（Ａ）の処理が完了すると、通常、容器内の水溶液（Ａ）は排出され、容器内には他の液体が導入される。通常、処理が完了するまで容器内の水溶液の追加や排出が行われないが、処理が完了するまで容器内の液体の入れ替えが実質的に行われなければバッチ方式の処理に該当する。すなわち、処理に影響しないほどの微量の水溶液の追加や排出があったとしてもバッチ方式に該当する。たとえば、処理の間に、容器内の水溶液の２０体積％以下（たとえば１０体積％以下や５体積％以下や１体積％以下）の水溶液が追加または排出されたとしても、バッチ方式に該当するとみなせる。【０１０３】
なお、２つの工程を含む第１および第２のｐＨ調整方法およびｐＨ調整装置では、２つの工程は、それぞれ、バッチ処理で行ってもよいし、液体を連続的に流しながらの処理（通液処理）で行ってもよい。［先の工程］／［後の工程］の処理方法の組み合わせとして、バッチ処理／バッチ処理、バッチ処理／通液処理、通液処理／バッチ処理、通液処理／通液処理が挙げられる。【０１０４】
本発明のｐＨ調整装置では、電極を流れる電荷量を測定することによって、導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）において吸着・放出されたイオンの量を検知してもよい。また、本発明のｐＨ調整装置では、イオン吸着電極（Ｅ１・Ｅ２）の電位を測定することによって、導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）に吸着されているイオンの量を検知してもよい。また、本発明のｐＨ調整装置は、ｐＨメーターをさらに備えてもよい。また、本発明のｐＨ調整装置によって、酸性水溶液およびアルカリ性水溶液から選ばれる少なくとも１つの水溶液が調製されてもよい。【０１０５】
＜実施例＞
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明する。なお、以下の実施例で用いた活性炭クロスは、日本カイノール株式会社製の活性炭繊維クロス（品番：ＡＣＣ−５０９２−２５、目付け１００〜１３０ｇ／ｍ2、厚み約０．５ｍｍ、ヨード吸着量１８５０〜２１００ｍｇ／ｇ）である。この活性炭繊維クロスの比表面積は、約２０００ｍ2／ｇ以上である。【０１０６】
［実施例１］
まず、図９Ａに示すように、約５ｃｍ×６ｃｍの活性炭クロスを用意し、この活性炭クロス９１ａに、ＴｉにＰｔをコートした集電体９１ｂを取り付け、活性炭電極（イオン吸着電極）９１を作製した。また、同様の方法で活性炭電極９２を作製した。また、Ｔｉ電極をＰｔでコートして対極９３および９４を作製した。【０１０７】
そして、活性炭電極９１および９２を、図９Ｂに示すように、対極９３と対極９４との間に配置し、内容積１００ｍｌの箱形の容器に入れた。この容器に、濃度が０．０１ｍｏｌ／リットルのＮａＣｌ水溶液を８０ｍｌ入れた。【０１０８】
次に、活性炭電極間に１００ｍＡの電流を３分間流し（０．１Ａ×１８０秒＝１８Ｃ）、図１Ａと同様に、アノードに塩素イオンを吸着させ、カソードにナトリウムイオンを吸着させた。その後、溶液を変えずに、塩素イオンが吸着された活性炭電極をカソードとし、この活性炭電極に対向する対極をアノードとして、８０ｍＡで３０秒の電流を流した。この処理によって、酸性の水溶液を作製した。得られた水溶液のｐＨは４．８２であった。【０１０９】
［実施例２］
実施例１と同様の電極およびＮａＣｌ水溶液を用意し、実施例１と同様に配置した。次に、活性炭電極間に１００ｍＡの電流を３分間流し（０．１Ａ×１８０秒＝１８Ｃ）、アノードに塩素イオンを吸着させ、カソードにナトリウムイオンを吸着させた。その後、溶液を変えずに、ナトリウムイオンを吸着した活性炭電極をアノードとし、対極をカソードとして、６０ｍＡで２０秒の電流を印加し、アルカリ性の水溶液を作製した。得られた水溶液のｐＨは９．７７であった。【０１１０】
［実施例３］
実施例１と同様の活性炭電極およびＮａＣｌ水溶液を用意した。また、対極として、表面がＰｔでコートされたネット状のＴｉ電極を用意した。これらを図９Ｂと同様に配置した。【０１１１】
次に、活性炭電極間に１００ｍＡの電流を３分間流し（０．１Ａ×１８０秒＝１８Ｃ）、アノードに塩素イオンを吸着させ、カソードにナトリウムイオンを吸着させた。次に、溶液を変えずに、塩素イオンを吸着した活性炭電極をカソードとし、対極をアノードとして、１６０ｍＡで１２０秒の電流を印加し、酸性の水溶液を作製した。得られた水溶液のｐＨは３．９８であった。【０１１２】
次に、酸性水溶液（ＮａＣｌを含む酸性水溶液）を槽内から排出し、槽内を水道水で充分に洗浄したのち、槽内に水道水を８０ｍｌ入れた。そして、ナトリウムイオンを吸着した活性炭電極をアノードとし、対極をカソードとして、１２０ｍＡで１６０秒の電流を印加し、アルカリ性の水溶液を作製した。得られたアルカリ性水溶液のｐＨは１１．０４であった。【０１１３】
［実施例４］
図９Ａに示す電極と同様に、３ｃｍ×５ｃｍの活性炭クロスに、ＴｉにＰｔをコートした集電体を取り付け、活性炭電極を作製した。また、実施例１と同様に、Ｔｉ電極をＰｔでコートして対極を作製した。【０１１４】
次に、活性炭電極と対極とをセパレータを挟んで対向させ、内容積５０ｍｌの箱型の容器にいれた。セパレータには、ナイロンメッシュを用いた（以下の実施例でも同様である）。【０１１５】
次に、水道水（導電率：約１８０μＳ、ｐＨ：約７．０）１０ｍｌをその容器に入れた。その後、活性炭電極をカソードとし、対極をアノードとして両電極間に定電流で電流を流し、酸性の水溶液を作製した。このとき、電流量と通電時間とを変えて２通りの実験を行った。また同様の構成で電圧印加の極性を変えてアルカリ性の水溶液を作製した。アルカリ性水溶液の作製については、電流量と通電時間とを変えて４通りの実験を行った。これらの処理の条件、および、それによって得られた水溶液のｐＨを表に示す。【０１１６】
【表１】
2006132160.tif 000002
【０１１７】
実施例４の方法で酸性の水を作るときは、イオンを含む水溶液中の陽イオンを活性炭電極に取り込み、その電荷量に相当する水素イオンを水の電気分解で作る。また、アルカリ性の水を作るときは、イオンを含む水溶液中の陰イオンを活性炭電極に取り込み、その電荷量に相当する水酸イオンを水の電気分解で作る。このため、トータルのイオン濃度は変わらず、水溶液中の塩の濃度は逆に減少する方向でｐＨを変えることが可能である。この方法によれば、水道水からでもｐＨ３〜ｐＨ１１程度の水を作ることができた。【０１１８】
［実施例５］
図９Ａに示す電極と同様に、３ｃｍ×５ｃｍの活性炭クロスに、ＴｉにＰｔをコートした集電体を取り付け、活性炭電極を作製した。また、実施例１と同様に、Ｔｉ電極をＰｔでコートして対極を作製した。次に、活性炭電極と対極とをセパレータを挟んで対向させ、内容積１５ｍｌの箱型の容器にいれ、さらに．濃度が０．１ｍｏｌ／リットルのＮａＣｌ水溶液１０ｍｌをその容器に入れた。【０１１９】
次に、酸性の水溶液を作る場合には、活性炭電極をアノードとし、対極をカソードとして、両極間に６０ｍＡの電流で５００秒間電流を流し、活性炭電極に塩素イオンを吸着させた。その後、容器内のＮａＣｌ水溶液を排出して容器内を洗浄し、容器内の溶液を水道水に置き換えた。この状態で、極性を入れ替え、すなわち、活性炭電極をカソードとし対極をアノードとして電流を流し、酸性の水溶液を作製した。このとき、電流量と通電時間とを変えて３通りの実験を行った。【０１２０】
また、アルカリ性の水溶液を作る場合には、活性炭電極をカソードとし、対極をアノードとして両極間に６０ｍＡの電流で４００秒間電流を流し、活性炭電極にナトリウムイオンを吸着させた。その後、容器内のＮａＣｌ水溶液を排出して容器内を洗浄し、容器内の溶液を水道水に置き換えた。この状態で極性を入れ替え、すなわち、活性炭電極をアノードとし対極をカソードとして電流を流し、アルカリ性の水溶液を作製した。このとき、電流量と通電時間とを変えて３通りの実験を行った。【０１２１】
これらの結果を表に示す。【０１２２】
【表２】
2006132160.tif 000003
【０１２３】
［実施例６］
図９Ａに示す電極と同様に、３ｃｍ×５ｃｍの活性炭クロスに、ＴｉにＰｔをコートした集電体を取り付け、活性炭電極を作製した。また、実施例１と同様に、Ｔｉ電極をＰｔでコートして対極を作製した。次に、活性炭電極と対極とをセパレータを挟んで対向させて内容積５０ｍｌの箱型の容器にいれ、この容器に、実施例１で作ったｐＨ４．８の酸性の水溶液を４０ｍｌ注入した。【０１２４】
次に、活性炭電極をアノードとし、対極をカソードとして、両極間に６０ｍＡの定電流で２０秒間電流を流した。この電流を流すことによって、活性炭に塩素イオンを吸着させるとともに対極で水素ガスを発生させ、酸性の水溶液の中和を行った。このようにして、ｐＨ４．８の酸性の水溶液を中和し、ほぼ中性のｐＨ７．５にすることができた。【０１２５】
［実施例７］
３ｃｍ×５ｃｍの活性炭クロス９１ａを２枚重ね、図１０に示すように、ＴｉにＰｔをコートした集電体１０１ｂを取り付け、活性炭電極１０１を作製した。集電体１０１ｂは、活性炭クロス９１ａの外縁部にも形成した。【０１２６】
また、実施例１と同様に対極を作製した。次に、活性炭電極と対極とをセパレータを挟んで対向させ、内容積５０ｍｌの箱型の容器にいれ、水道水４０ｍｌをその容器に入れた。【０１２７】
その後、活性炭電極をカソードとし対極をアノードとして、両極間に６０ｍＡの定電流で６０秒間電流を流し、活性炭電極に陽イオンを吸着させ、対極で酸素を発生させた。この操作を５回繰り返した。このようにして活性炭電極に充分に陽イオンを吸着させた後、活性炭電極をアノードとし、対極をカソードとして、両極間に６０ｍＡの定電流で１０秒間電流を流し、アルカリ性水溶液を作製した。【０１２８】
次に、作製されたアルカリ性水溶液を排出し、容器内に、再度水道水をいれ、活性炭電極をアノードとし、対極をカソードとして、両極間に６０ｍＡの定電流で１０秒間電流を流し、アルカリ性水溶液を作製した。このように、最初に活性炭電極に吸着させた陽イオンを利用して、アルカリ性水溶液を繰り返し作製した。【０１２９】
その結果、最初はｐＨ９．８という高いｐＨのアルカリ性水溶液が得られ、１０回目程度からｐＨ９．５程度になり、少しずつｐＨは減少する傾向にあった。しかし、ｐＨが９．０以下の値になるまでに６０回の繰り返し実験を行うことができた。【０１３０】
すなわち、目付けが２３０ｇ／ｍ2（目付が１１５ｇ／ｍ2のクロスの２枚重ね）の活性炭電極１５ｃｍ2で、ｐＨ９以上のアルカリ性水溶液を２４００ｍｌ作ることができた。【０１３１】
この実験では、活性炭クロスの抵抗の影響を低減するために図１０に示すような集電構造を用いた。図９Ａに示す構造の電極を用いた場合、初期の段階では図１０の電極を用いた場合とほぼ同じｐＨのアルカリ性水溶液が得られる。しかし、アルカリ性水溶液の作製を繰り返し行うと、３０回程度でｐＨが９を下回るようになった。しかし、電流密度を下げて電流を流す時間を長くすると（電荷量は一定）、それ以降でもｐＨ９以上のアルカリ性水溶液を７０回程度まで作ることができた。【０１３２】
電流密度が大きい場合にｐＨが高いアルカリ性水溶液を作製しにくい理由は、活性炭繊維の抵抗によってＩＲドロップが大きくなり、活性炭電極の表面で酸素発生電位になるところが生じて、効率が悪くなるためであると考えられる。【０１３３】
［実施例８］
通常は、内容積が約１００ｍｌの容器であり、容器の真ん中に隔壁（金属板）を挿入することによって、２つの５０ｍｌの部屋に分割できる構造の容器を用意した。隔壁となる金属板には、Ｔｉの板の両面にＰｔメッキしたものを用いた。【０１３４】
隔壁がセットされていない容器内に、活性炭電極（３ｃｍ×５ｃｍの活性炭クロス）を２つ配置し、さらに、濃度が０．１ｍｏｌ／リットルのＮａＣｌ水溶液８０ｍｌをその容器に入れた。そして、５０ｍＡの電流を３００秒流し、アノードに塩素イオンを吸着させ、カソードにナトリウムイオンを吸着させた。【０１３５】
次に、一方の活性炭電極を取り出し、セパレータを介して隔壁の一方の面に取り付けた。また、他方の活性炭電極を取り出し、セパレータを介して隔壁の他方の面に取り付けた。【０１３６】
この隔壁（金属板）を容器にセットした。そして、塩素イオンが吸着された活性炭電極と隔壁（対極を兼ねる）とで酸性水溶液をつくり、ナトリウムイオンが吸着された活性炭電極と隔壁（水電解用電極を兼ねる）とでアルカリ性水溶液を作った。【０１３７】
この実験は、処理する水を、連続的に流す連続流水として行った。酸性水溶液を作製する側は電流量６０ｍＡで流水量は１００ｍｌ／分とし、アルカリ性水溶液を作製する側は電流量６０ｍＡで流水量は２４０ｍｌ／分とした。処理は１分間行った。得られたアルカリ性の水溶液はｐＨ９．３であり、酸性の水溶液はｐＨ５．２であった。【０１３８】
［実施例９］
対極／セパレータ／活性炭電極／セパレータ／対極／セパレータ／活性炭電極／セパレータ／対極という構造の電極群を作製した。対極には、実施例１で説明した対極を用いた。また、活性炭電極は、活性炭クロス（３ｃｍ×５ｃｍ）に、図９Ａと同様の集電体を付けることによって作製した。【０１３９】
作製した電極群を容積が５０ｍｌの容器に入れ、さらに水道水を４０ｍｌ入れた。そして、対極をカソードにし、活性炭クロスをアノードにして、電流を流し、アルカリ性水溶液を作製した。このとき、電荷量（クーロン量）を一定にし、電流量と処理時間とを変えて、５通りの実験（条件１〜５）を行った。【０１４０】
実験の条件と結果とを表に示す。【０１４１】
【表３】
2006132160.tif 000004
【０１４２】
また、電極の集電体の構造を図１０の構造、すなわち、活性炭クロスの周囲に集電用の配線を配置した構造（ただし活性炭クロスは１枚）とすることを除き、上述した電極群と同様の電極群を作製した。この電極群を用いて（条件６）、上記と同様にアルカリ性水溶液を作製した。【０１４３】
また、電極の集電体の構造を図１０の構造とし、さらに活性炭クロスを２枚重ねとしたことを除き、上述した電極群と同様の電極群を作製した。この電極群を用いて（条件７）、上記と同様にアルカリ性水溶液を作製した。【０１４４】
条件６および７の実験の結果も表３に示す。表３に示すように、クーロン量が同じ場合、ほぼ同じｐＨが得られた。このように、電極を流れるクーロン量を制御することによって、処理する液体をほぼ同じｐＨに調整できた。【０１４５】
しかし、電流密度が小さい方が、少し効率がよく、消費電力量を低減できた。ただし、この場合には、所定のｐＨの水溶液を得るのに要する時間が長くなる。【０１４６】
また、条件６の実験では、電流量が同じである条件５に比べて、電力量は約１／３になった。また、条件７の実験では、電流量が同じである条件５に比べて、電力量は約１／４になった。このような構成を採用して大電流で処理すると、短い処理時間で且つ省電力で、高いｐＨの水溶液を得ることができた。【０１４７】
表３に示すように、対極において水の電気分解を生じさせる場合、イオン吸着電極と対極との間に、３Ｖを超える電圧を印加する時間が存在することが好ましい。【０１４８】
以上、本発明の実施形態について例を挙げて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の技術的思想に基づいて他の実施形態に適用できる。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
本発明は、ｐＨの調整方法、酸性溶液の製造方法、アルカリ性溶液の製造方法、酸性溶液の中和方法、アルカリ性溶液の中和方法、およびそれらの方法を実施するための装置に利用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年1月18日(2007.1.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体のｐＨを調整する方法であって、
（ｉ）水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ２）を含むイオン吸着電極（Ｅ２）との間に、前記イオン吸着電極（Ｅ１）がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記水溶液（Ａ）中の陰イオンを吸着させ、前記導電性物質（Ｃ２）に前記水溶液（Ａ）中の陽イオンを吸着させる工程と、
（ii）水を含む液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）または前記イオン吸着電極（Ｅ２）のいずれか一方と、対極との間に電圧を印加することによって、前記液体のｐＨを変化させる工程とを含むｐＨ調整方法。
【請求項２】
前記（ii）の工程の前記液体が前記（ｉ）の工程の前記水溶液（Ａ）であり、
前記イオン吸着電極（Ｅ１）および（Ｅ２）が前記（ｉ）の工程の前記水溶液（Ａ）に浸漬されたままの状態で前記（ii）の工程が行われる請求項１に記載のｐＨ調整方法。
【請求項３】
前記（ii)の工程の前記液体が前記（ｉ）の工程で処理された前記水溶液（Ａ）とは異なる請求項１に記載のｐＨ調整方法。
【請求項４】
前記水溶液（Ａ）は塩が溶解している水溶液であり、
前記導電性物質（Ｃ１）および前記導電性物質（Ｃ２）が活性炭を含む請求項１に記載のｐＨ調整方法。
【請求項５】
液体のｐＨを調整する方法であって、
（Ｉ）水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間に電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記イオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させる工程と、
（II）水を含む液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に吸着された前記イオン（Ｌ）を前記液体中に放出させるとともに前記対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記液体のｐＨを変化させる工程とを含むｐＨ調整方法。
【請求項６】
前記（II)の工程の前記液体が前記（Ｉ）の工程で処理された前記水溶液（Ａ）とは異なる請求項５に記載のｐＨ調整方法。
【請求項７】
前記水溶液（Ａ）は塩が溶解している水溶液であり、
前記導電性物質（Ｃ１）が活性炭を含む請求項５に記載のｐＨ調整方法。
【請求項８】
液体のｐＨを調整する方法であって、
水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間に、前記対極において水の電気分解が生じるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記イオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させるとともに、前記対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記水溶液（Ａ）のｐＨを変化させる工程を含むｐＨ調整方法。
【請求項９】
前記水溶液（Ａ）は塩が溶解している水溶液であり、
前記導電性物質（Ｃ１）が活性炭を含む請求項８に記載のｐＨ調整方法。
【請求項１０】
ｐＨを調整する装置であって、
容器と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ２）を含むイオン吸着電極（Ｅ２）と、対極と、電圧印加手段とを備え、
（ｉ）水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記イオン吸着電極（Ｅ２）との間に、前記イオン吸着電極（Ｅ１）がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記水溶液（Ａ）中の陰イオンを吸着させ、前記導電性物質（Ｃ２）に前記水溶液（Ａ）中の陽イオンを吸着させる工程と、
（ii）水を含む液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）または前記イオン吸着電極（Ｅ２）のいずれか一方と、前記対極との間に電圧を印加することによって、前記液体のｐＨを変化させる工程とを行うｐＨ調整装置。
【請求項１１】
前記（ii）の工程の前記液体が前記（ｉ）の工程で処理された前記水溶液（Ａ）であり、
前記イオン吸着電極（Ｅ１）および（Ｅ２）が前記（ｉ）の工程の前記水溶液（Ａ）に浸漬されたままの状態で前記（ii）の工程が行われる請求項１０に記載のｐＨ調整装置。
【請求項１２】
前記（ii)の工程の前記液体が前記（ｉ）の工程で処理された前記水溶液（Ａ）とは異なる請求項１０に記載のｐＨ調整装置。
【請求項１３】
前記（ｉ）の工程において前記導電性物質（Ｃ１）が前記イオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陰イオン（Ｌ-）を吸着し、
前記（ii）の工程において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ１）がカソードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に吸着された前記陰イオン（Ｌ-）を前記液体中に放出させるとともに前記対極で水素イオンを発生させ、前記液体のｐＨを低減させる請求項１０に記載のｐＨ調整装置。
【請求項１４】
前記（ｉ）の工程において前記導電性物質（Ｃ２）が前記イオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陽イオン（Ｌ+）を吸着し、
前記（ii）の工程において、前記イオン吸着電極（Ｅ２）と前記対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ２）がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ２）に吸着された前記陽イオン（Ｌ+）を前記液体中に放出させるとともに前記対極で水酸イオンを発生させ、前記液体のｐＨを上昇させる請求項１０に記載のｐＨ調整装置。
【請求項１５】
前記対極が第１の対極と第２の対極とを含み、
前記（ｉ）の工程において、前記導電性物質（Ｃ１）が前記イオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陰イオン（Ｌ-）を吸着し、前記導電性物質（Ｃ２）が前記イオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陽イオン（Ｌ+）を吸着し、
前記（ii）の工程は、
（ii−ａ）水を含む第１の液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記第１の対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ１）がカソードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に吸着された前記陰イオン（Ｌ-）を前記第１の液体中に放出させるとともに前記第１の対極で水素イオンを発生させ、前記第１の液体のｐＨを低減させる工程と、
（ii−ｂ）水を含む第２の液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ２）と前記第２の対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ２）がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ２）に吸着された前記陽イオン（Ｌ+）を前記第２の液体中に放出させるとともに前記第２の対極で水酸イオンを発生させ、前記第２の液体のｐＨを上昇させる工程とを含む請求項１０に記載のｐＨ調整装置。
【請求項１６】
前記容器内に配置可能な隔壁をさらに備え、
前記第１の液体と前記第２の液体とは、前記容器内において前記隔壁で分離されている請求項１５に記載のｐＨ調整装置。
【請求項１７】
前記隔壁が前記第１の対極と前記第２の対極とを兼ねる請求項１６に記載のｐＨ調整装置。
【請求項１８】
前記隔壁が、水素原子を通す隔壁である請求項１７に記載のｐＨ調整装置。
【請求項１９】
前記水溶液（Ａ）は塩が溶解している水溶液である請求項１０に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２０】
前記導電性物質（Ｃ１）および前記導電性物質（Ｃ２）が活性炭を含む請求項１０に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２１】
酸性水溶液およびアルカリ性水溶液から選ばれる少なくとも１つの水溶液が調製される請求項１０に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２２】
ｐＨを調整する装置であって、
容器と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、対極と、電圧印加手段とを備え、
（Ｉ）水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記イオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させる工程と、
（II）水を含む液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に吸着された前記イオン（Ｌ）を前記液体中に放出させるとともに前記対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記液体のｐＨを変化させる工程とを行うｐＨ調整装置。
【請求項２３】
前記（II)の工程の前記液体が前記（Ｉ）の工程で処理された前記水溶液（Ａ）とは異なる請求項２２に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２４】
前記（Ｉ）の工程において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ１）がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記イオン（Ｌ）に含まれる少なくとも一種の陰イオン（Ｌ-）を前記導電性物質（Ｃ１）に吸着させ、
前記（II）の工程において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ１）がカソードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に吸着された前記陰イオン（Ｌ-）を前記液体中に放出させるとともに前記対極で水素イオンを発生させ、前記液体のｐＨを低減させる請求項２２に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２５】
前記（Ｉ）の工程において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ１）がカソードとなるように電圧を印加することによって、前記イオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陽イオン（Ｌ+）を前記導電性物質（Ｃ１）に吸着させ、
前記（II）の工程において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ１）がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に吸着された前記陽イオン（Ｌ+）を前記液体中に放出させるとともに前記対極で水酸イオンを発生させ、前記液体のｐＨを上昇させる請求項２２に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２６】
前記水溶液（Ａ）は塩が溶解している水溶液である請求項２２に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２７】
前記導電性物質（Ｃ１）が活性炭を含む請求項２２に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２８】
酸性水溶液およびアルカリ性水溶液から選ばれる少なくとも１つの水溶液が調製される請求項２２に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２９】
ｐＨを調整する装置であって、
容器と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、対極と、電圧印加手段とを備え、
水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に、前記対極において水の電気分解が生じるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記イオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させるとともに、前記対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記水溶液（Ａ）のｐＨを変化させる工程を行うｐＨ調整装置。
【請求項３０】
前記水溶液（Ａ）は塩が溶解している水溶液である請求項２９に記載のｐＨ調整装置。
【請求項３１】
前記導電性物質（Ｃ１）が活性炭を含む請求項２９に記載のｐＨ調整装置。
【請求項３２】
酸性水溶液およびアルカリ性水溶液から選ばれる少なくとも１つの水溶液が調製される請求項２９に記載のｐＨ調整装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体のｐＨの調整方法およびｐＨ調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液体のｐＨを調整する様々な方法が提案されてきた。たとえば、イオン透過性の隔膜を挟んで２つの電極を配置し、塩水を電気分解して酸性水とアルカリ性水とを調製する方法が提案されている（特開平７−２９９４５７号公報）。
【０００３】
また、隔膜を用いないでｐＨを調整できる装置も提案されている（特開平４−２８４８８９号公報および特開平８−１９７８１号公報）。これらの装置では、複数の平板状電極が狭い間隔で配置され、その間を水が層流となって流れる。電極間を流れる水を電解することによってアルカリ性水の層流と、酸性水の層流とを形成し、それらを別々に取り出すことによって、アルカリ性水および酸性水が得られる。
【０００４】
これら従来の装置では、アノードにおける酸素ガスおよび水素イオン生成反応と、カソードにおける水素ガスおよび水酸イオン生成反応とが同時に行われる。そのため、これらの従来の装置では、アノードおよびカソードの両方に、白金等で覆われた電極が用いられていた。
【０００５】
しかし、隔膜を用いる従来の方法では、ｐＨが調整された溶液の塩濃度が高くなって装置が腐食されやすい等の問題があった。
【発明の開示】
【０００６】
このような状況において、本発明は、簡単な装置で溶液のｐＨを調整できる新規なｐＨ調整方法およびｐＨ調整装置を提供することを目的とする。
【０００７】
上記目的を達成するため、液体のｐＨを調整するための本発明の第１の方法は、
（ｉ）水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ２）を含むイオン吸着電極（Ｅ２）との間に、前記イオン吸着電極（Ｅ１）がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記水溶液（Ａ）中の陰イオンを吸着させ、前記導電性物質（Ｃ２）に前記水溶液（Ａ）中の陽イオンを吸着させる工程と、
（ii）水を含む液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）または前記イオン吸着電極（Ｅ２）のいずれか一方と、対極との間に電圧を印加することによって、前記液体のｐＨを変化させる工程とを含む。
【０００８】
また、液体のｐＨを調整するための本発明の第２の方法は、
（Ｉ）水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間に電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記イオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させる工程と、
（II）水を含む液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に吸着された前記イオン（Ｌ）を前記液体中に放出させるとともに前記対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記液体のｐＨを変化させる工程とを含む。
【０００９】
また、液体のｐＨを調整するための本発明の第３の方法は、
水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間に、前記対極において水の電気分解が生じるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記イオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させるとともに、前記対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記水溶液（Ａ）のｐＨを変化させる工程を含む。
【００１０】
上記本発明のｐＨ調整方法において、前記水溶液（Ａ）は塩が溶解している水溶液であってもよく、前記イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）が活性炭を含んでもよい。
【００１１】
また、液体のｐＨを調整するための本発明の第１の装置は、容器と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ２）を含むイオン吸着電極（Ｅ２）と、対極と、電圧印加手段とを備え、
（ｉ）水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記イオン吸着電極（Ｅ２）との間に、前記イオン吸着電極（Ｅ１）がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記水溶液（Ａ）中の陰イオンを吸着させ、前記導電性物質（Ｃ２）に前記水溶液（Ａ）中の陽イオンを吸着させる工程と、
（ii）水を含む液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）または前記イオン吸着電極（Ｅ２）のいずれか一方と、前記対極との間に電圧を印加することによって、前記液体のｐＨを変化させる工程とを行う。
【００１２】
また、液体のｐＨを調整するための本発明の第２の装置は、容器と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、対極と、電圧印加手段とを備え、
（Ｉ）水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記イオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させる工程と、
（II）水を含む液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に吸着された前記イオン（Ｌ）を前記液体中に放出させるとともに前記対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記液体のｐＨを変化させる工程とを行う。
【００１３】
また、液体のｐＨを調整するための本発明の第３の装置は、容器と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、対極と、電圧印加手段とを備え、水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に、前記対極において水の電気分解が生じるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記イオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させるとともに、前記対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記水溶液（Ａ）のｐＨを変化させる工程を行う。
【００１４】
本発明の方法によれば、液体のｐＨを容易に調整でき、また、酸性の水溶液だけを作製したり、アルカリ性の水溶液だけを作製したりすることも可能である。一方、本発明の一例では、酸性の水溶液とアルカリ性の水溶液とを同時に作製することも可能である。また、本発明の方法によれば、少ない電気量でｐＨを変化させることが可能である。
【００１５】
また、本発明の方法では、従来の方法とは異なり、水道水程度のイオンが含まれた水であれば、塩を加えなくてもｐＨ８からｐＨ１２のアルカリ性の水溶液や、ｐＨ６からｐＨ２の酸性の水溶液を作ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、本発明の実施形態について例を挙げて説明するが、本発明は以下で説明する例に限定されない。また、図面を用いた説明では、同様の部分に同一の符号を付して重複する説明を省略する場合がある。なお、以下の図に示す電気分解の式では、図面を見やすくするために化学当量については考慮していない。
【００１７】
＜第１のｐＨの調整方法＞
本発明のｐＨ調整方法は、液体のｐＨを調整する方法である。この方法は、工程（ｉ）および工程（ii）を含む。工程（ｉ）では、水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ２）を含むイオン吸着電極（Ｅ２）との間に、イオン吸着電極（Ｅ１）がアノードとなるように（イオン吸着電極（Ｅ２）がカソードとなるように）電圧を印加する。これによって、導電性物質（Ｃ１）に水溶液（Ａ）中の陰イオンを吸着させ、導電性物質（Ｃ２）に水溶液（Ａ）中の陽イオンを吸着させる。工程（ｉ）は、イオン吸着電極（Ｅ１）および（Ｅ２）が共に水溶液（Ａ）に浸漬された状態で行われる。
【００１８】
工程（ii）では、水を含む液体（以下、「水性液体」という場合がある）中において、イオン吸着電極（Ｅ１）またはイオン吸着電極（Ｅ２）のいずれか一方と、対極との間に電圧を印加することによって、水性液体のｐＨを変化させる。工程（ii）は、電圧が印加される２つの電極が共に水性液体に浸漬された状態で行われる。工程（ii）では、対極において水の電気分解が生じるように電圧が印加される。
【００１９】
この方法によれば、２つのイオン吸着電極に陽イオンと陰イオンとを吸着させたのち、それらの電極を隔離せずに同じ溶液中に入れたままで、酸性またはアルカリ性の溶液を任意に作製することが可能である。そのため、この方法によれば、イオン交換膜などの隔膜が不要である。
【００２０】
上記本発明のｐＨ調整方法における電圧の印加は、定電圧法で行ってもよいし、定電流法で行ってもよい。定電流法を用いることによって、処理時間の長さでｐＨの制御を行うことが可能になる。ここで、その時の印加電圧は、イオン吸着電極において水の電気分解が少ししか発生しない程度の電位となる電圧以下とすることが好ましい。また、通常、印加される電圧は直流電圧であり流れる電流は直流電流であるが、本発明の効果が得られる限り、パルス電圧やパルス電流であってもよいし、交流電圧や交流電流を印加する工程を含んでもよい。
【００２１】
対極において水の電気分解を生じさせる場合、対極の電位を水の電気分解が生じる電位とする必要がある。また、対極とイオン吸着電極との間に印加する電圧は、電極間の液抵抗によるＩＲドロップを考慮する必要がある。そのため、速い処理を実現するためには、対極とイオン吸着電極との間に印加する電圧を、２Ｖよりも大きくすることが好ましい。
【００２２】
イオン吸着電極におけるガスの発生は、イオン吸着電極の導電性物質（活性炭等）の抵抗が大きい場合に起こりやすい。導電性物質の抵抗が高いと、ＩＲドロップが大きくなり、既にイオンが付いた部分の電位が水の電気分解の電位に達する場合があるため、電流効率が悪くなる。この場合、電流密度を下げると分極が少なくなって正常に処理を行うことができるが、処理に時間がかかる。これを解消するためには集電体を適当に配置し、イオン吸着電極内において、電極間の液体の抵抗よりも抵抗が高い部分が生じないようにすることが好ましい。
【００２３】
イオン吸着電極の内部抵抗はできるだけ低いことが好ましいが、少なくともイオン吸着電極と対極との間の液体の抵抗よりも内部抵抗が高くなる部分をイオン吸着電極内に作らないようにすることが望ましい。このような電極を用いることによって、電流密度を高くしても活性炭表面での分極差を少なくでき、水の分解電位に部分的に達するところが少なくなり、電流効率を高めることができる。
【００２４】
イオン吸着電極は、可逆的にイオンを吸着・放出できる電極である。イオン吸着電極としては、たとえば、溶液内でイオンを吸着することによって表面に電気二重層を形成するような電極を用いることができる。この電気二重層は、導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）の表面の電荷と、その表面電荷に引き寄せられたイオンとによって構成される。電気二重層を構成するイオンは、そのイオンを吸着している導電性物質の表面電荷と反対の符号の電荷を有する。たとえば、表面電荷がプラス電荷である場合には陰イオンが吸着され、表面電荷がマイナス電荷である場合には陽イオンが吸着されると考えられる。
【００２５】
イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）には、比表面積が大きい導電性物質を用いることができ、たとえば、カーボンを用いることができ、中でも、活性炭は比表面積が大きいため好ましく用いられる。たとえば、第１および第２のイオン吸着電極は、粒状活性炭を凝集させて導電性シートとしたものや、粒状活性炭と導電性カーボンとを凝集させて導電性シートとしたものを含んでもよく、活性炭繊維クロスを含んでもよい。また、活性炭粒子を固めて得られる活性炭ブロックを含んでもよい。比表面積が大きい導電性物質の比表面積は、たとえば、１５００ｍ2／ｇ〜２５００ｍ2／ｇの範囲であってもよい。活性炭繊維クロスの例としては、日本カイノール株式会社製の活性炭繊維クロス（品番がたとえばＡＣＣ−５０９２−１５、ＡＣＣ−５０９２−２０、ＡＣＣ−５０９２−２５）などが挙げられる。
【００２６】
導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）は、多孔性の導電性物質であってもよい。また、導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）には、通液型コンデンサの電極に用いられる物質を適用してもよい。導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）の典型的な例としては、多孔性の炭素材料（たとえば活性炭）が挙げられる。導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）の比表面積は、９００ｍ2／ｇ以上であってもよい。比表面積の上限に特に限定はないが、たとえば２５００ｍ2／ｇ以下であってもよい。比表面積がより小さい導電性物質を用いることも可能であり、たとえば、比表面積が３００ｍ2／ｇ以上の導電性物質を用いることも可能である。なお、この明細書において、「比表面積」とは、窒素ガスを用いたＢＥＴ法で測定された値である。
【００２７】
活性炭を用いる場合においても、電極の形状を平板状とすることによって、液抵抗を低く且つ均一にできる。たとえば、集電体金属箔上に粒状の活性炭を含む導電性材料を結着剤で固定することによって、平板状の電極を形成できる。導電性材料は、アセチレンブラック等の導電性カーボンを含んでもよい。活性炭繊維で形成された活性炭繊維クロスを用いて電極を形成する場合、細い配線を取り付けるだけで電極が得られる。この電極は、液中のイオンが通過しやすいため、溶液のイオン濃度やｐＨの均質化が計れる。そのため、この電極を用いることによって、酸性の水溶液やアルカリ性の水溶液を作製するスピードを向上できる。
【００２８】
導電性シート（たとえば活性炭を含むシート）の抵抗が高いときには、そのシート上に集電のための配線が形成されていてもよい。配線には、たとえば金属配線を用いることができ、たとえば電解コンデンサで用いられる弁金属（valve metal）からなる配線や、貴金属からなる配線や、弁金属を貴金属等でコートした配線を用いてもよい。配線を構成する金属としては、たとえば、Ａｌ、Ｔｉ、ＴａおよびＮｂからなる群より選ばれる少なくとも１つが挙げられる。また、その金属をコートする金属としては、Ａｕ、Ｐｔ、ＰｄおよびＲｈからなる群より選ばれる少なくとも１つの金属（合金を含む）が挙げられる。
【００２９】
対極（Counter Electrode：対向電極）には、水の電気分解時に水素ガスまたは酸素ガスが発生しやすい電極が用いられ、たとえば表面にＰｔが存在する電極が用いられる。具体的には、金属の表面をＰｔでコートした電極、たとえば、ＴｉやＮｂをＰｔでコートした電極を用いてもよい。なお、液体のｐＨを上昇させる場合と低減させる場合とで、イオン吸着電極を構成する材料や対極を構成する材料は同じであってもよいし、変えてもよい。
【００３０】
別の観点では、対極は、その実際の表面積（ＢＥＴ法等で測定した表面積）が、その見かけ上の表面積（外形の表面積）の１０倍以下（たとえば５倍以下）であってもよい。そのような対極としては、一般的な金属電極や黒鉛電極が挙げられる。対極の表面積が大きくなると対極にイオンが吸着し、対極に吸着したイオンの電気量分だけ、ｐＨの変動に寄与する電気量が減少する。これに対して、導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）は、その実際の表面積（ＢＥＴ法等で測定した表面積）が、その見かけ上の表面積（外形の表面積）の１０4倍以上であってもよい。
【００３１】
水溶液（Ａ）は、プロトン（Ｈ+）および水酸イオン（ＯＨ-）に加えて、少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む。イオン（Ｌ）は、プロトン以外の少なくとも１種の陽イオン（Ｌ+）および水酸イオン以外の少なくとも１種の陰イオン（Ｌ-）のいずれか一方、または両方を含む。すなわち、水溶液（Ａ）は、陽イオン（Ｌ+）および陰イオン（Ｌ-）のいずれか一方または両方を含む水溶液であり、たとえば塩が溶解している水溶液である。水溶液（Ａ）が塩の陽イオン（Ｌ+）と塩の陰イオン（Ｌ-）の両方を含む水溶液である場合、工程（ｉ）では、陰イオン（Ｌ-）が導電性物質（Ｃ１）に吸着され、陽イオン（Ｌ+）が導電性物質（Ｃ２）に吸着される。
【００３２】
水溶液（Ａ）に溶解している塩に特に限定はなく、たとえば、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸カリウムなどが挙げられる。水溶液（Ａ）の一例は、水道水である。なお、水溶液（Ａ）のイオン濃度を高めることが必要な場合、必要な量の塩を溶解させるなどの方法によって水溶液（Ａ）のイオン濃度を容易に高めることができる。
【００３３】
本発明の製造方法では、上記工程（ii）で用いられる水性液体が工程（ｉ）の水溶液（Ａ）であってもよい。この場合、イオン吸着電極（Ｅ１）および（Ｅ２）が工程（ｉ）の水溶液（Ａ）に浸漬されたままの状態で工程（ii）が行われる。
【００３４】
工程（ii）で処理される水性液体は、水を含む液体であり、たとえば、水が５０質量％以上（たとえば８０質量％以上や９０質量％以上）の液体である。水性液体の典型的な例は、水または水溶液である。
【００３５】
本発明の製造方法では、工程（ii）の水性液体が工程（ｉ）で処理された水溶液（Ａ）とは異なってもよい。以下、この場合について例を挙げて説明する。
【００３６】
（第１の例）
第１の例では、工程（ｉ）において、導電性物質（Ｃ１）がイオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陰イオン（Ｌ-）を吸着する。
【００３７】
そして、工程（ii）において、イオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間にイオン吸着電極（Ｅ１）がカソードとなるように電圧を印加することによって、導電性物質（Ｃ１）に吸着された陰イオン（Ｌ-）を液体中に放出させるとともに対極で水素イオンを発生させ、液体のｐＨを低減させる。
【００３８】
第１の例の工程の一例を図１に模式的に示す。まず、図１Ａに示すように、槽１０内において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極１１と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ２）を含むイオン吸着電極１２と、第１の対極１３と、第２の対極１４とを、塩が溶解された水溶液２０（ハッチングは省略する）に浸漬する。槽１０は、液体を槽１０内に導入するための流入口１と、液体を槽１０から排出するための排出口２とを備える。
【００３９】
以下の例では、水溶液２０が塩化ナトリウム水溶液である場合について説明するが、１種類以上の他の塩が溶解している水溶液であってもよい。
【００４０】
そして、イオン吸着電極１１とイオン吸着電極１２との間に、イオン吸着電極１１がアノードとなるように直流電圧を印加する。これによって、イオン吸着電極１１の導電性物質に塩の陰イオン（Ｃｌ-）を吸着させ、イオン吸着電極１２の導電性物質に塩の陽イオン（Ｎａ+）を吸着させる。電圧は、水の電気分解が起こらない電圧であることが好ましい。なお、電極間に印加される電圧にはＩＲドロップが生じるため、水が理論的に電気分解される以上の電圧を電極間に印加しても、水の電気分解が起こるとは限らない。電圧の設定の際には、必要に応じて、このＩＲドロップ（電圧降下）が考慮される（以下の電圧印加においても同様である）。
【００４１】
次に、電圧の印加を中止し、水溶液２０を液体３０に入れ替える。液体３０は、ｐＨが調整される液体であり、水または水溶液である。
【００４２】
次に、図１Ｂに示すように、イオン吸着電極１１と第１の対極１３との間に、イオン吸着電極１１がカソードとなるように直流電圧を印加することによって、直流電流を流す。これによって、イオン吸着電極１１の導電性物質に吸着された陰イオン（Ｃｌ-）を液体３０中に放出させるとともに、第１の対極１３で水素イオン（Ｈ+）および酸素ガスを発生させる。この処理によって、液体３０は塩酸となり、液体３０のｐＨは低減される。このとき印加する電圧は、イオン吸着電極１１から水素ガスが発生しない電圧であることが好ましい。別の観点では、この方法は、酸性溶液の製造方法である。
【００４３】
イオン吸着電極１１と第１の対極１３との間に電圧を印加している間も、イオン吸着電極１２に吸着されたナトリウムイオンが溶液中に溶出することは抑制される。その理由については明確ではないが、イオン吸着電極の表面で電気二重層が形成されるためである可能性がある。
【００４４】
（第２の例）
第２の例では、工程（ｉ）において、導電性物質（Ｃ２）がイオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陽イオン（Ｌ+）を吸着する。
【００４５】
そして、工程（ii）において、イオン吸着電極（Ｅ２）と対極との間にイオン吸着電極（Ｅ２）がアノードとなるように電圧を印加することによって、導電性物質（Ｃ２）に吸着された陽イオン（Ｌ+）を液体中に放出させるとともに対極で水酸イオンおよび水素ガスを発生させ、液体のｐＨを上昇させる。
【００４６】
第２の例の製造工程の一例を図２に模式的に示す。まず、図２Ａの工程は、図１Ａの工程と同じである。
【００４７】
次に、電圧の印加を中止し、水溶液２０を液体３０に入れ替える。液体３０は、ｐＨが調整される液体であり、水または水溶液である。
【００４８】
次に、図２Ｂに示すように、イオン吸着電極１２と第２の対極１４との間に、イオン吸着電極１２がアノードとなるように電圧を印加することによって、電流を流す。これによって、イオン吸着電極１２の導電性物質に吸着された陽イオンを液体３０中に放出させるとともに、第２の対極１４で水酸イオン（ＯＨ-）および水素ガスを発生させる。この処理によって、液体３０は水酸化ナトリウム水溶液となり、液体３０のｐＨは上昇する。このとき印加する電圧は、イオン吸着電極１２から酸素ガスが発生しない電圧であることが好ましい。別の観点では、この方法は、アルカリ性溶液の製造方法である。
【００４９】
イオン吸着電極１２と第２の対極１４との間に電圧を印加している間も、イオン吸着電極１１に吸着された塩素イオンが溶液中に溶出することは抑制される。その理由については明確ではないが、イオン吸着電極の表面で電気二重層が形成されるためである可能性がある。
【００５０】
なお、上記第１および第２の例において、２つの対極（第１の対極１３および第２の対極１４）を１つとしてもよい。また、対極の形状に限定はなく、対極は、ネット状や多孔質状や線状の電極であってもよい。ネット状の対極を１つだけ用いた一例を図３に示す。この場合、工程（ii）において、イオン吸着電極１１および１２のいずれか一方と、対極１５との間に電圧が印加される。電極内をイオンが通過可能な対極を用いることによって、イオン吸着電極にイオンを吸着させる際に、溶液内をイオンが移動しやすくなる。
【００５１】
また、上記第１および第２の例では、第１の例の方法を実施したのちに槽内の溶液を入れ替えて第２の例の方法の工程（ii）を実施してもよいし、第２の例の方法を実施したのちに槽内の溶液を入れ替えて第１の例の方法の工程（ii）を実施してもよい。このようにすると、１回のイオン吸着で、酸性溶液とアルカリ性溶液とを交互に製造することが可能である。
【００５２】
（第３の例）
第３の例では、工程（ｉ）ののち、上記第１の例の工程（ii）と、上記第２の例の工程（ii）とを別々に行う。第３の例の工程（ｉ）では、導電性物質（Ｃ１）がイオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陰イオン（Ｌ-）を吸着し、導電性物質（Ｃ２）がイオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陽イオン（Ｌ+）を吸着する。
【００５３】
そして、第３の例の工程（ii）は、水を含む第１の液体中において、イオン吸着電極（Ｅ１）と第１の対極との間にイオン吸着電極（Ｅ１）がカソードとなるように電圧を印加することによって、導電性物質（Ｃ１）に吸着された陰イオン（Ｌ-）を第１の液体中に放出させるとともに第１の対極で水素イオンを発生させ、第１の液体のｐＨを低減させる工程（工程（ii−ａ））を含む。また、第３の例の工程（ii）は、水を含む第２の液体中において、イオン吸着電極（Ｅ２）と第２の対極との間にイオン吸着電極（Ｅ２）がアノードとなるように電圧を印加することによって、導電性物質（Ｃ２）に吸着された陽イオン（Ｌ+）を第２の液体中に放出させるとともに第２の対極で水酸イオンを発生させ、第２の液体のｐＨを上昇させる工程（工程（ii−ｂ））を含む。
【００５４】
第３の例の工程（ii）の一例を図４に模式的に示す。この例では、工程（ｉ）（図４Ａ）ののちに、図４Ｂに示すように、槽１０が、隔壁４１によって槽１０ａと槽１０ｂとに分離される。槽１０ａに第１の液体３０ａが配置され、槽１０ｂ内に第２の液体３０ｂが配置される。隔壁４１は、イオンを透過させない隔壁である。また、隔壁４１は、処理される液体が配置される容器内に配置可能な隔壁である。そして、図４Ｃに示すように、槽１０ａにおいて上記第１の例で説明した工程（ii）を行う。また、槽１０ｂにおいて上記第２の例で説明した工程（ii）を行う。この方法では、酸性水溶液とアルカリ性水溶液とを同時に製造してもよいし、別々に製造してもよい。
【００５５】
なお、図４の装置のように、隔壁で分離された複数の槽を備える装置では、それぞれの槽に、流入口１と排出口２とが形成されていてもよい。
【００５６】
第３の例では、図５Ｃに示すように、隔壁が、第１の対極１３と第２の対極１４とを兼ねる隔壁５１であってもよい。図５Ａ〜５Ｃの工程は、第１の対極１３および第２の対極１４を兼ねる隔壁５１を用いることを除き、図４Ａ〜４Ｃの工程と同様である。この方法では、酸性水溶液とアルカリ性水溶液とを同時に製造してもよいし、別々に製造してもよい。
【００５７】
また、電極を兼ねる隔壁は、図６に示すように、水素原子を通す隔壁６１であってもよい。水素原子を通す隔壁６１を用いた場合、アルカリ性の水溶液が作製される際に隔壁６１の一方の表面で発生する水素が、隔壁６１を通過し、酸性水溶液が作製される側の隔壁６１の表面において水素イオンとして放出される。そのため、隔壁６１を通過して水素イオンとなった分だけ水素ガス発生および酸素ガス発生を抑制できる。水素原子を通す隔壁６１としては、たとえば、Ｐｔでコートされた鉄のシートや、ＰｔでコートされたＮｂのシートや、Ｐｄのシートが挙げられる。
【００５８】
＜第２のｐＨ調整方法＞
本発明の第２のｐＨ調整方法は、以下の工程（Ｉ）および（II）を含む。
【００５９】
工程（Ｉ）では、水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間に電圧を印加することによって、導電性物質（Ｃ１）にイオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させる。工程（Ｉ）は、イオン吸着電極および対極が共に水溶液（Ａ）に浸漬された状態で行われる。
【００６０】
工程（II）では、水を含む液体（水性液体）中において、イオン吸着電極と対極との間に電圧を印加することによって、導電性物質に吸着されたイオン（Ｌ）を液体中に放出させるとともに対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、液体のｐＨを変化させる。工程（II）は、イオン吸着電極および対極が共に水性液体に浸漬された状態で行われる。工程（II）では、対極において水の電気分解が生じるように電圧が印加される。
【００６１】
イオン吸着電極、対極、水溶液（Ａ）、工程（II）で処理される水性液体、および電圧印加方法については、上述した第１のｐＨ調整方法と同様である。
【００６２】
第２のｐＨ調整方法では、工程（Ｉ）と工程（II）とを同じ溶液中で行ってもよいし、異なる液体で行ってもよい。
【００６３】
第２のｐＨ調整方法の工程（Ｉ）は、以下の第３のｐＨ調整方法であってもよい。工程（II）において、工程（Ｉ）で処理された水溶液（Ａ）とは異なる水性液体を処理する場合、工程（Ｉ）で水溶液（Ａ）のｐＨを上昇させ、工程（II）で水性液体のｐＨを低減させることができる。逆に、工程（Ｉ）で水溶液（Ａ）のｐＨを低減させ、工程（II）で水性液体のｐＨを上昇させることが可能である。
【００６４】
工程（II）において水性液体のｐＨを低減させる場合、工程（Ｉ）において、イオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間にイオン吸着電極（Ｅ１）がアノードとなるように電圧を印加することによって、イオン（Ｌ）に含まれる少なくとも一種の陰イオン（Ｌ-）を導電性物質（Ｃ１）に吸着させる。次に、工程（II）において、イオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間にイオン吸着電極（Ｅ１）がカソードとなるように電圧を印加することによって、導電性物質（Ｃ１）に吸着された陰イオン（Ｌ-）を水性液体中に放出させるとともに対極で水素イオンを発生させる。このようにして、水性液体のｐＨを低減させる。
【００６５】
一方、工程（II）において水性液体のｐＨを上昇させる場合、工程（Ｉ）において、イオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間にイオン吸着電極（Ｅ１）がカソードとなるように電圧を印加することによって、イオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陽イオン（Ｌ+）を導電性物質（Ｃ１）に吸着させる。次に、工程（II）において、イオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間にイオン吸着電極（Ｅ１）がアノードとなるように電圧を印加することによって、導電性物質（Ｃ１）に吸着された陽イオン（Ｌ+）を水性液体中に放出させるとともに対極で水酸イオンを発生させる。このようにして、水性液体のｐＨを上昇させる。
【００６６】
＜第３のｐＨ調整方法＞
本発明の第３のｐＨ調整方法は、水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間に、対極において水の電気分解が生じるように電圧を印加することによって、導電性物質（Ｃ１）にイオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させるとともに、対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、水溶液（Ａ）のｐＨを変化させる工程を含む。
【００６７】
イオン吸着電極、対極、水溶液（Ａ）、および電圧印加方法については、上述した第１のｐＨ調整方法と同様である。
【００６８】
水溶液（Ａ）のｐＨを上昇させる場合、イオン吸着電極がアノードとなるように電圧を印加することによって、イオン吸着電極に水溶液（Ａ）中の陰イオン（Ｌ-）を吸着させ、対極で水素ガスおよび水酸イオンを発生させる。このようにして、水溶液（Ａ）のｐＨを上昇させる。
【００６９】
一方、水溶液（Ａ）のｐＨを低減させる場合、イオン吸着電極がカソードとなるように電圧を印加することによって、イオン吸着電極に水溶液（Ａ）中の陽イオン（Ｌ+）を吸着させ、対極で酸素ガスおよび水素イオンを発生させる。このようにして、水溶液（Ａ）のｐＨを低減させる。
【００７０】
以下に、第２および第３のｐＨ調整方法について例を挙げて説明する。
【００７１】
（第１の例）
第１の例では、図７に示すように、槽１０内において、イオン吸着電極１２と対極１４とを、塩（塩化ナトリウム）が溶解している水溶液２０に浸漬する。そして、イオン吸着電極１２と対極１４との間に、イオン吸着電極１２がカソードとなるように電圧を印加し、イオン吸着電極１２に陽イオン（ナトリウムイオン）を吸着させる。このとき、対極１４では、水が電気分解されて酸素ガスと水素イオンとが発生する。このようにして水溶液２０が酸（塩酸）の水溶液となり、水溶液２０のｐＨが低減する。
【００７２】
この後、水溶液２０を別の液体に取り替えて、その液体のｐＨを上昇させることも可能である。その場合には、イオン吸着電極１２がアノードとなるように、イオン吸着電極と対極とに電圧を印加する。これによって、イオン吸着電極１２から陽イオン（ナトリウムイオン）が放出され、対極で水素ガスと水酸イオンとが発生する。このようにして、処理する液体のｐＨを上昇させることができる。
【００７３】
（第２の例）
第２の例では、図８に示すように、槽１０内において、イオン吸着電極１１と対極１３とを、塩が溶解している水溶液２０に浸漬する。そして、イオン吸着電極１１と対極１３との間に、イオン吸着電極１１がアノードとなるように電圧を印加し、イオン吸着電極１１に陰イオン（塩素イオン）を吸着させる。このとき、対極１３では、水が電気分解されて水素ガスと水酸イオンとが発生する。このようにして水溶液２０がアルカリ（水酸化ナトリウム）の水溶液となり、水溶液２０のｐＨが上昇する。
【００７４】
この後、水溶液２０を別の液体に取り替えて、その液体のｐＨを低減させることも可能である。その場合には、イオン吸着電極１１がカソードとなるように、イオン吸着電極と対極とに電圧を印加する。これによって、イオン吸着電極１１から陰イオン（塩素イオン）が放出され、対極で酸素ガスと水素イオンとが発生する。このようにして、処理する液体のｐＨを低減させることができる。
【００７５】
上記本発明の方法では、電極を流れる電荷量を測定することによって、導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）において吸着・放出されたイオンの量を検知してもよい。副反応がない場合、原理的には、積算電荷量が水素イオンまたは水酸イオンの量を決めるため、電荷量でｐＨの調整が可能である。この場合、イオン吸着電極に吸着されうるイオン量を予め測定しておけば、電極を流れる電荷量をモニタすることによって、電極に吸着されたイオン量が飽和量近傍に到達したことを検知できる。イオン吸着電極に吸着されうるイオン量は、たとえばボルタンメトリーで測定できる。
【００７６】
上記本発明の方法では、イオン吸着電極の電位を測定することによって、導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）に吸着されているイオンの量を検知してもよい。導電性物質に吸着するイオンが飽和量を超えると、イオン吸着電極の電位は、水が電気分解される電位まで変化する。そのため、その電位変化をモニタすることによって、イオン吸着電極に吸着されているイオンが飽和量近傍に到達したことを検知できる。イオン吸着電極の電位は、参照電極とイオン吸着電極との電位差から判別できる。
【００７７】
イオン吸着電極は、イオンを吸着することによって電位が変わる。陰イオンを集める電極では陰イオンの吸着に伴って電位が上がり、酸素発生電位を超えるとそれ以上の電流は酸素ガスの発生に消費される。一方、陽イオンを集める電極では陽イオンの吸着に伴って電位が下がり、水素発生電位以下になるとそれ以上の電流は水素ガス発生に消費される。そのため、イオン吸着電極の飽和吸着量は、イオン吸着の電荷量またはイオン吸着量が一定値に達したことを検知して求めることが可能であり、その時点でイオン吸着量の初期化を行ってもよい。
【００７８】
なお、本発明のｐＨ調整方法において、水溶液（Ａ）に溶解しているイオン（Ｌ）の量が不足している場合には、水溶液（Ａ）に塩を溶解させてもよい。
【００７９】
また、本発明のｐＨ調整方法において、ｐＨを過剰に変化させすぎた場合には、電圧の印加方向を逆にすることによって、すなわちアノードとカソードとを入れ替えて電圧を印加することによって、ｐＨを調整してもよい。
【００８０】
また、本発明のｐＨ調整方法は、別の観点では、酸性水溶液およびアルカリ性水溶液から選ばれる少なくとも１つの水溶液を調製する方法として用いることができる。すなわち、ｐＨを低減する方法は、酸性水溶液の製造方法や、アルカリ性水溶液の中和方法として用いることができる。また、ｐＨを上昇させる方法は、アルカリ性水溶液の製造方法や、酸性水溶液の中和方法として用いることができる。
【００８１】
また、別の観点では、本発明は、陽イオンが吸着されたイオン吸着電極と対極とを用いて、溶液のｐＨを上昇させる方法である。また、別の観点では、本発明は、陰イオンが吸着されたイオン吸着電極と対極とを用いて、溶液のｐＨを低減させる方法である。
【００８２】
本発明の第１のｐＨ調整方法の一例は、（１）比表面積が大きい第１の導電性物質を含む第１のイオン吸着電極と、比表面積が大きい第２の導電性物質を含む第２のイオン吸着電極とを塩が溶解された水溶液に浸漬し、前記第１のイオン吸着電極と前記第２のイオン吸着電極との間に前記第１のイオン吸着電極がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記第１のイオン吸着電極の前記第１の導電性物質に前記塩の陰イオンを吸着させ、前記第２のイオン吸着電極の前記第２の導電性物質に前記塩の陽イオンを吸着させる工程と、（２）水を含む液体中において、前記第１のイオン吸着電極または前記第２のイオン吸着電極のいずれか一方と、対向電極との間に電圧を印加することによって、前記液体のｐＨを調整する工程とを含む。
【００８３】
本発明の第２のｐＨ調整方法の一例は、（１）比表面積が大きい第１の導電性物質を含む第１のイオン吸着電極と、第１の対向電極とを塩が溶解された水溶液に浸漬し、前記第１のイオン吸着電極と前記第１の対向電極との間に電圧を印加することによって、前記第１のイオン吸着電極の前記第１の導電性物質に前記塩のイオンを吸着させる工程と、（２）水を含む液体中において、前記第１のイオン吸着電極と前記第１の対向電極との間に電圧を印加することによって、前記第１のイオン吸着電極から前記液体中に前記イオンを放出させるとともに前記第１の対向電極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記液体のｐＨを調整する工程とを含む。
【００８４】
本発明の第３のｐＨ調整方法の一例は、比表面積が大きい第１の導電性物質を含む第１のイオン吸着電極と、第１の対向電極とを塩が溶解された水溶液に浸漬し、前記第１のイオン吸着電極と前記第１の対向電極との間に電圧を印加することによって、前記第１のイオン吸着電極の前記第１の導電性物質に前記塩のイオンを吸着させるとともに、前記第１の対向電極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記水溶液のｐＨを調整する工程を含む。
【００８５】
＜ｐＨ調整装置＞
本発明のｐＨ調整装置は、上記本発明のｐＨ調整方法を実施するための装置である。そのため、上記ｐＨ調整方法の説明において述べた事項については、重複する説明を省略する場合がある。
【００８６】
なお、この装置は、別の観点では、酸性水溶液および／またはアルカリ性水溶液の製造装置として用いることができ、あるいは、酸性溶液および／またはアルカリ性水溶液の中和装置として用いることができる。本発明の装置の一例の構成の概略は、図１〜図８に示される。
【００８７】
＜第２および第３のｐＨ調整装置＞
本発明の第２および第３のｐＨ調整装置は、容器と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、対極と、電圧印加手段とを備える。イオン吸着電極（Ｅ１）は、容器内に配置可能である。電圧印加手段は、イオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間に電圧を印加する。
【００８８】
容器に特に限定はなく、塩の水溶液、酸性水溶液、アルカリ性水溶液を保持できる容器であればよい。この容器は、容器内の液体の入れ替えを容易にするための機構を備えることが好ましい。たとえば、この容器は、容器内に液体を流入させるための流入口と、容器内の液体を排出するための排出口とを備えることが好ましい。流入口と排出口とを備える電解槽を用いることによって、液体の連続的な処理が可能である。また、流入口および排出口のそれぞれにバルブを設けることによって、液体のバッチ処理が容易になる。
【００８９】
イオン吸着電極および対極には、上述したイオン吸着電極および対極を用いることができる。
【００９０】
電圧印加手段には、たとえば、定電流電源や定電圧電源などの直流電源を用いることができる。これらは、ｐＨの調整を行うために、タイマーや、クーロンメーターや、ｐＨメーターと組み合わせて用いてもよい。たとえば、定電流電源とタイマーとを組み合わせて用いてもよいし、定電流電源または定電圧電源とクーロンメーターおよび／またはｐＨメーターとを組み合わせて用いてもよい。
【００９１】
第２および第３のｐＨ調整装置は、たとえば、図７および図８に示した装置である。図７および図８の槽１０が、容器に該当する。
【００９２】
第２のｐＨ調整装置は、上述した第２のｐＨ調整方法の工程を行うことによって、液体のｐＨを調整する。すなわち、第２のｐＨ調整装置は、上述した工程（Ｉ）および工程（II）を行う。
【００９３】
第３のｐＨ調整装置は、上述した第３のｐＨ調整方法の工程を行うことによって、液体のｐＨを調整する。
【００９４】
また、イオン吸着電極に吸着されているイオン量や、イオン吸着電極において吸着・放出されたイオン量を検知するために、定電流電源とタイマーとを組み合わせて用いてもよいし、定電圧電源とクーロンメーターとを組み合わせて用いてもよいし、定電流電源または定電圧電源とクーロンメーターおよび／または基準極（reference electrode）とを組み合わせて用いてもよい。ここで、基準極は、水の電気分解用電極を用いて微小電流で水（たとえば中性の水）を電気分解するときの水素発生電位または酸素発生電位を基準とするものであってもよい。
【００９５】
＜第１のｐＨ調整装置＞
本発明の第１のｐＨ調整装置は、上述の装置に加え、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ２）を含むイオン吸着電極（Ｅ２）をさらに備える。この場合、電圧印加手段は、イオン吸着電極（Ｅ１）とイオン吸着電極（Ｅ２）と対極とからなる群から選ばれる少なくとも２つの電極間に電圧を印加する。イオン吸着電極（Ｅ２）には、上述したイオン吸着電極を用いることができる。この装置の一例は、図１〜図６に示される装置である。
【００９６】
この第１のｐＨ調整装置は、上述した第１のｐＨ調整方法の工程を行うことによって、液体のｐＨを調整する。すなわち、第１のｐＨ調整装置は、上述した工程（ｉ）および工程（ii）を行う。
【００９７】
上記本発明の装置では、上記対極が、第１および第２の対極とを含んでもよい。この場合、電圧印加手段は、イオン吸着電極（Ｅ１）とイオン吸着電極（Ｅ２）と第１の対極と第２の対極とからなる群から選ばれる少なくとも２つの電極間に電圧を印加する。具体的には、２つのイオン吸着電極間や、イオン吸着電極と対極との間に電圧を印加する。この装置の一例は、図１に示される装置である。この装置によれば、工程（ii−ａ）と工程（ii−ｂ）とを含む工程（ii）を行うことができる。
【００９８】
上記本発明の装置では、酸性水溶液およびアルカリ性水溶液から選ばれる少なくとも１つの水溶液が調製されてもよい。
【００９９】
本発明の装置は、図４〜６に示すように、処理する液体を分離するための隔壁をさらに備えてもよい。この隔壁は、容器内に配置可能である。隔壁には、上述した隔壁を用いることができる。この装置によれば、工程（ii−ａ）と工程（ii−ｂ）とを含む工程（ii）とを別々に、または同時に行うことが可能である。
【０１００】
公知のｐＨ調整装置と同様に、本発明の第１〜第３のｐＨ調整装置は、それぞれ、各工程を実施するための制御装置を備えてもよい。そのような制御装置には、演算処理部とメモリ部とを含む公知の制御装置を適用できる。メモリ部には、各工程を実行するためのプログラムや、ｐＨの目標値などが記録される。この制御装置は、ｐＨの目標値（および、必要に応じて各センサからの入力値）等に基づき、電極に印加する電圧を制御する。
【０１０１】
上記本発明のｐＨ調整方法およびｐＨ調整装置では、連続的に液体を処理してもよいし、バッチ方式で液体を処理してもよい。なお、バッチ方式とは、１つの工程を実施する間に容器内の液体の入れ替えを実質的に行うことなく、容器内の液体の処理を行うことを意味する。水溶液（Ａ）の処理が完了すると、通常、容器内の水溶液（Ａ）は排出され、容器内には他の液体が導入される。通常、処理が完了するまで容器内の水溶液の追加や排出が行われないが、処理が完了するまで容器内の液体の入れ替えが実質的に行われなければバッチ方式の処理に該当する。すなわち、処理に影響しないほどの微量の水溶液の追加や排出があったとしてもバッチ方式に該当する。たとえば、処理の間に、容器内の水溶液の２０体積％以下（たとえば１０体積％以下や５体積％以下や１体積％以下）の水溶液が追加または排出されたとしても、バッチ方式に該当するとみなせる。
【０１０２】
なお、２つの工程を含む第１および第２のｐＨ調整方法およびｐＨ調整装置では、２つの工程は、それぞれ、バッチ処理で行ってもよいし、液体を連続的に流しながらの処理（通液処理）で行ってもよい。［先の工程］／［後の工程］の処理方法の組み合わせとして、バッチ処理／バッチ処理、バッチ処理／通液処理、通液処理／バッチ処理、通液処理／通液処理が挙げられる。
【０１０３】
本発明のｐＨ調整装置では、電極を流れる電荷量を測定することによって、導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）において吸着・放出されたイオンの量を検知してもよい。また、本発明のｐＨ調整装置では、イオン吸着電極（Ｅ１・Ｅ２）の電位を測定することによって、導電性物質（Ｃ１・Ｃ２）に吸着されているイオンの量を検知してもよい。また、本発明のｐＨ調整装置は、ｐＨメーターをさらに備えてもよい。また、本発明のｐＨ調整装置によって、酸性水溶液およびアルカリ性水溶液から選ばれる少なくとも１つの水溶液が調製されてもよい。
【０１０４】
＜実施例＞
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明する。なお、以下の実施例で用いた活性炭クロスは、日本カイノール株式会社製の活性炭繊維クロス（品番：ＡＣＣ−５０９２−２５、目付け１００〜１３０ｇ／ｍ2、厚み約０．５ｍｍ、ヨード吸着量１８５０〜２１００ｍｇ／ｇ）である。この活性炭繊維クロスの比表面積は、約２０００ｍ2／ｇ以上である。
【０１０５】
［実施例１］
まず、図９Ａに示すように、約５ｃｍ×６ｃｍの活性炭クロスを用意し、この活性炭クロス９１ａに、ＴｉにＰｔをコートした集電体９１ｂを取り付け、活性炭電極（イオン吸着電極）９１を作製した。また、同様の方法で活性炭電極９２を作製した。また、Ｔｉ電極をＰｔでコートして対極９３および９４を作製した。
【０１０６】
そして、活性炭電極９１および９２を、図９Ｂに示すように、対極９３と対極９４との間に配置し、内容積１００ｍｌの箱形の容器に入れた。この容器に、濃度が０．０１ｍｏｌ／リットルのＮａＣｌ水溶液を８０ｍｌ入れた。
【０１０７】
次に、活性炭電極間に１００ｍＡの電流を３分間流し（０．１Ａ×１８０秒＝１８Ｃ）、図１Ａと同様に、アノードに塩素イオンを吸着させ、カソードにナトリウムイオンを吸着させた。その後、溶液を変えずに、塩素イオンが吸着された活性炭電極をカソードとし、この活性炭電極に対向する対極をアノードとして、８０ｍＡで３０秒の電流を流した。この処理によって、酸性の水溶液を作製した。得られた水溶液のｐＨは４．８２であった。
【０１０８】
［実施例２］
実施例１と同様の電極およびＮａＣｌ水溶液を用意し、実施例１と同様に配置した。次に、活性炭電極間に１００ｍＡの電流を３分間流し（０．１Ａ×１８０秒＝１８Ｃ）、アノードに塩素イオンを吸着させ、カソードにナトリウムイオンを吸着させた。その後、溶液を変えずに、ナトリウムイオンを吸着した活性炭電極をアノードとし、対極をカソードとして、６０ｍＡで２０秒の電流を印加し、アルカリ性の水溶液を作製した。得られた水溶液のｐＨは９．７７であった。
【０１０９】
［実施例３］
実施例１と同様の活性炭電極およびＮａＣｌ水溶液を用意した。また、対極として、表面がＰｔでコートされたネット状のＴｉ電極を用意した。これらを図９Ｂと同様に配置した。
【０１１０】
次に、活性炭電極間に１００ｍＡの電流を３分間流し（０．１Ａ×１８０秒＝１８Ｃ）、アノードに塩素イオンを吸着させ、カソードにナトリウムイオンを吸着させた。次に、溶液を変えずに、塩素イオンを吸着した活性炭電極をカソードとし、対極をアノードとして、１６０ｍＡで１２０秒の電流を印加し、酸性の水溶液を作製した。得られた水溶液のｐＨは３．９８であった。
【０１１１】
次に、酸性水溶液（ＮａＣｌを含む酸性水溶液）を槽内から排出し、槽内を水道水で充分に洗浄したのち、槽内に水道水を８０ｍｌ入れた。そして、ナトリウムイオンを吸着した活性炭電極をアノードとし、対極をカソードとして、１２０ｍＡで１６０秒の電流を印加し、アルカリ性の水溶液を作製した。得られたアルカリ性水溶液のｐＨは１１．０４であった。
【０１１２】
［実施例４］
図９Ａに示す電極と同様に、３ｃｍ×５ｃｍの活性炭クロスに、ＴｉにＰｔをコートした集電体を取り付け、活性炭電極を作製した。また、実施例１と同様に、Ｔｉ電極をＰｔでコートして対極を作製した。
【０１１３】
次に、活性炭電極と対極とをセパレータを挟んで対向させ、内容積５０ｍｌの箱型の容器にいれた。セパレータには、ナイロンメッシュを用いた（以下の実施例でも同様である）。
【０１１４】
次に、水道水（導電率：約１８０μＳ、ｐＨ：約７．０）１０ｍｌをその容器に入れた。その後、活性炭電極をカソードとし、対極をアノードとして両電極間に定電流で電流を流し、酸性の水溶液を作製した。このとき、電流量と通電時間とを変えて２通りの実験を行った。また同様の構成で電圧印加の極性を変えてアルカリ性の水溶液を作製した。アルカリ性水溶液の作製については、電流量と通電時間とを変えて４通りの実験を行った。これらの処理の条件、および、それによって得られた水溶液のｐＨを表に示す。
【０１１５】
【表１】
2006132160.tif 000015
【０１１６】
実施例４の方法で酸性の水を作るときは、イオンを含む水溶液中の陽イオンを活性炭電極に取り込み、その電荷量に相当する水素イオンを水の電気分解で作る。また、アルカリ性の水を作るときは、イオンを含む水溶液中の陰イオンを活性炭電極に取り込み、その電荷量に相当する水酸イオンを水の電気分解で作る。このため、トータルのイオン濃度は変わらず、水溶液中の塩の濃度は逆に減少する方向でｐＨを変えることが可能である。この方法によれば、水道水からでもｐＨ３〜ｐＨ１１程度の水を作ることができた。
【０１１７】
［実施例５］
図９Ａに示す電極と同様に、３ｃｍ×５ｃｍの活性炭クロスに、ＴｉにＰｔをコートした集電体を取り付け、活性炭電極を作製した。また、実施例１と同様に、Ｔｉ電極をＰｔでコートして対極を作製した。次に、活性炭電極と対極とをセパレータを挟んで対向させ、内容積１５ｍｌの箱型の容器にいれ、さらに．濃度が０．１ｍｏｌ／リットルのＮａＣｌ水溶液１０ｍｌをその容器に入れた。
【０１１８】
次に、酸性の水溶液を作る場合には、活性炭電極をアノードとし、対極をカソードとして、両極間に６０ｍＡの電流で５００秒間電流を流し、活性炭電極に塩素イオンを吸着させた。その後、容器内のＮａＣｌ水溶液を排出して容器内を洗浄し、容器内の溶液を水道水に置き換えた。この状態で、極性を入れ替え、すなわち、活性炭電極をカソードとし対極をアノードとして電流を流し、酸性の水溶液を作製した。このとき、電流量と通電時間とを変えて３通りの実験を行った。
【０１１９】
また、アルカリ性の水溶液を作る場合には、活性炭電極をカソードとし、対極をアノードとして両極間に６０ｍＡの電流で４００秒間電流を流し、活性炭電極にナトリウムイオンを吸着させた。その後、容器内のＮａＣｌ水溶液を排出して容器内を洗浄し、容器内の溶液を水道水に置き換えた。この状態で極性を入れ替え、すなわち、活性炭電極をアノードとし対極をカソードとして電流を流し、アルカリ性の水溶液を作製した。このとき、電流量と通電時間とを変えて３通りの実験を行った。
【０１２０】
これらの結果を表に示す。
【０１２１】
【表２】
2006132160.tif 000016
【０１２２】
［実施例６］
図９Ａに示す電極と同様に、３ｃｍ×５ｃｍの活性炭クロスに、ＴｉにＰｔをコートした集電体を取り付け、活性炭電極を作製した。また、実施例１と同様に、Ｔｉ電極をＰｔでコートして対極を作製した。次に、活性炭電極と対極とをセパレータを挟んで対向させて内容積５０ｍｌの箱型の容器にいれ、この容器に、実施例１で作ったｐＨ４．８の酸性の水溶液を４０ｍｌ注入した。
【０１２３】
次に、活性炭電極をアノードとし、対極をカソードとして、両極間に６０ｍＡの定電流で２０秒間電流を流した。この電流を流すことによって、活性炭に塩素イオンを吸着させるとともに対極で水素ガスを発生させ、酸性の水溶液の中和を行った。このようにして、ｐＨ４．８の酸性の水溶液を中和し、ほぼ中性のｐＨ７．５にすることができた。
【０１２４】
［実施例７］
３ｃｍ×５ｃｍの活性炭クロス９１ａを２枚重ね、図１０に示すように、ＴｉにＰｔをコートした集電体１０１ｂを取り付け、活性炭電極１０１を作製した。集電体１０１ｂは、活性炭クロス９１ａの外縁部にも形成した。
【０１２５】
また、実施例１と同様に対極を作製した。次に、活性炭電極と対極とをセパレータを挟んで対向させ、内容積５０ｍｌの箱型の容器にいれ、水道水４０ｍｌをその容器に入れた。
【０１２６】
その後、活性炭電極をカソードとし対極をアノードとして、両極間に６０ｍＡの定電流で６０秒間電流を流し、活性炭電極に陽イオンを吸着させ、対極で酸素を発生させた。この操作を５回繰り返した。このようにして活性炭電極に充分に陽イオンを吸着させた後、活性炭電極をアノードとし、対極をカソードとして、両極間に６０ｍＡの定電流で１０秒間電流を流し、アルカリ性水溶液を作製した。
【０１２７】
次に、作製されたアルカリ性水溶液を排出し、容器内に、再度水道水をいれ、活性炭電極をアノードとし、対極をカソードとして、両極間に６０ｍＡの定電流で１０秒間電流を流し、アルカリ性水溶液を作製した。このように、最初に活性炭電極に吸着させた陽イオンを利用して、アルカリ性水溶液を繰り返し作製した。
【０１２８】
その結果、最初はｐＨ９．８という高いｐＨのアルカリ性水溶液が得られ、１０回目程度からｐＨ９．５程度になり、少しずつｐＨは減少する傾向にあった。しかし、ｐＨが９．０以下の値になるまでに６０回の繰り返し実験を行うことができた。
【０１２９】
すなわち、目付けが２３０ｇ／ｍ2（目付が１１５ｇ／ｍ2のクロスの２枚重ね）の活性炭電極１５ｃｍ2で、ｐＨ９以上のアルカリ性水溶液を２４００ｍｌ作ることができた。
【０１３０】
この実験では、活性炭クロスの抵抗の影響を低減するために図１０に示すような集電構造を用いた。図９Ａに示す構造の電極を用いた場合、初期の段階では図１０の電極を用いた場合とほぼ同じｐＨのアルカリ性水溶液が得られる。しかし、アルカリ性水溶液の作製を繰り返し行うと、３０回程度でｐＨが９を下回るようになった。しかし、電流密度を下げて電流を流す時間を長くすると（電荷量は一定）、それ以降でもｐＨ９以上のアルカリ性水溶液を７０回程度まで作ることができた。
【０１３１】
電流密度が大きい場合にｐＨが高いアルカリ性水溶液を作製しにくい理由は、活性炭繊維の抵抗によってＩＲドロップが大きくなり、活性炭電極の表面で酸素発生電位になるところが生じて、効率が悪くなるためであると考えられる。
【０１３２】
［実施例８］
通常は、内容積が約１００ｍｌの容器であり、容器の真ん中に隔壁（金属板）を挿入することによって、２つの５０ｍｌの部屋に分割できる構造の容器を用意した。隔壁となる金属板には、Ｔｉの板の両面にＰｔメッキしたものを用いた。
【０１３３】
隔壁がセットされていない容器内に、活性炭電極（３ｃｍ×５ｃｍの活性炭クロス）を２つ配置し、さらに、濃度が０．１ｍｏｌ／リットルのＮａＣｌ水溶液８０ｍｌをその容器に入れた。そして、５０ｍＡの電流を３００秒流し、アノードに塩素イオンを吸着させ、カソードにナトリウムイオンを吸着させた。
【０１３４】
次に、一方の活性炭電極を取り出し、セパレータを介して隔壁の一方の面に取り付けた。また、他方の活性炭電極を取り出し、セパレータを介して隔壁の他方の面に取り付けた。
【０１３５】
この隔壁（金属板）を容器にセットした。そして、塩素イオンが吸着された活性炭電極と隔壁（対極を兼ねる）とで酸性水溶液をつくり、ナトリウムイオンが吸着された活性炭電極と隔壁（水電解用電極を兼ねる）とでアルカリ性水溶液を作った。
【０１３６】
この実験は、処理する水を、連続的に流す連続流水として行った。酸性水溶液を作製する側は電流量６０ｍＡで流水量は１００ｍｌ／分とし、アルカリ性水溶液を作製する側は電流量６０ｍＡで流水量は２４０ｍｌ／分とした。処理は１分間行った。得られたアルカリ性の水溶液はｐＨ９．３であり、酸性の水溶液はｐＨ５．２であった。
【０１３７】
［実施例９］
対極／セパレータ／活性炭電極／セパレータ／対極／セパレータ／活性炭電極／セパレータ／対極という構造の電極群を作製した。対極には、実施例１で説明した対極を用いた。また、活性炭電極は、活性炭クロス（３ｃｍ×５ｃｍ）に、図９Ａと同様の集電体を付けることによって作製した。
【０１３８】
作製した電極群を容積が５０ｍｌの容器に入れ、さらに水道水を４０ｍｌ入れた。そして、対極をカソードにし、活性炭クロスをアノードにして、電流を流し、アルカリ性水溶液を作製した。このとき、電荷量（クーロン量）を一定にし、電流量と処理時間とを変えて、５通りの実験（条件１〜５）を行った。
【０１３９】
実験の条件と結果とを表に示す。
【０１４０】
【表３】
2006132160.tif 000017
【０１４１】
また、電極の集電体の構造を図１０の構造、すなわち、活性炭クロスの周囲に集電用の配線を配置した構造（ただし活性炭クロスは１枚）とすることを除き、上述した電極群と同様の電極群を作製した。この電極群を用いて（条件６）、上記と同様にアルカリ性水溶液を作製した。
【０１４２】
また、電極の集電体の構造を図１０の構造とし、さらに活性炭クロスを２枚重ねとしたことを除き、上述した電極群と同様の電極群を作製した。この電極群を用いて（条件７）、上記と同様にアルカリ性水溶液を作製した。
【０１４３】
条件６および７の実験の結果も表３に示す。表３に示すように、クーロン量が同じ場合、ほぼ同じｐＨが得られた。このように、電極を流れるクーロン量を制御することによって、処理する液体をほぼ同じｐＨに調整できた。
【０１４４】
しかし、電流密度が小さい方が、少し効率がよく、消費電力量を低減できた。ただし、この場合には、所定のｐＨの水溶液を得るのに要する時間が長くなる。
【０１４５】
また、条件６の実験では、電流量が同じである条件５に比べて、電力量は約１／３になった。また、条件７の実験では、電流量が同じである条件５に比べて、電力量は約１／４になった。このような構成を採用して大電流で処理すると、短い処理時間で且つ省電力で、高いｐＨの水溶液を得ることができた。
【０１４６】
表３に示すように、対極において水の電気分解を生じさせる場合、イオン吸着電極と対極との間に、３Ｖを超える電圧を印加する時間が存在することが好ましい。
【０１４７】
以上、本発明の実施形態について例を挙げて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の技術的思想に基づいて他の実施形態に適用できる。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明は、ｐＨの調整方法、酸性溶液の製造方法、アルカリ性溶液の製造方法、酸性溶液の中和方法、アルカリ性溶液の中和方法、およびそれらの方法を実施するための装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】図１Ａおよび図１Ｂは、溶液のｐＨを調整する本発明の方法の一例を模式的に示す図である。
【図２】図２Ａおよび図２Ｂは、溶液のｐＨを調整する本発明の方法の他の一例を模式的に示す図である。
【図３】図３は、溶液のｐＨを調整する本発明の方法のその他の一例を模式的に示す図である。
【図４】図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは、溶液のｐＨを調整する本発明の方法のその他の一例を模式的に示す図である。
【図５】図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃは、溶液のｐＨを調整する本発明の方法のその他の一例を模式的に示す図である。
【図６】図６は、溶液のｐＨを調整する本発明の方法のその他の一例を模式的に示す図である。
【図７】図７は、溶液のｐＨを調整する本発明の方法のその他の一例を模式的に示す図である。
【図８】図８は、溶液のｐＨを調整する本発明の方法のその他の一例を模式的に示す図である。
【図９】図９Ａおよび図９Ｂは、実施例で用いた電極の構造を模式的に示す図である。
【図１０】図１０は、実施例で用いた他の電極の構造を模式的に示す図である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006132160.tif 000018
【図２】
2006132160.tif 000019
【図３】
2006132160.tif 000020
【図４】
2006132160.tif 000021
【図５】
2006132160.tif 000022
【図６】
2006132160.tif 000023
【図７】
2006132160.tif 000024
【図８】
2006132160.tif 000025
【図９】
2006132160.tif 000026
【図１０】
2006132160.tif 000027
【手続補正書】
【提出日】平成19年1月19日(2007.1.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体のｐＨを調整する方法であって、
（ｉ）水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ２）を含むイオン吸着電極（Ｅ２）との間に、前記イオン吸着電極（Ｅ１）がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記水溶液（Ａ）中の陰イオンを吸着させ、前記導電性物質（Ｃ２）に前記水溶液（Ａ）中の陽イオンを吸着させる工程と、
（ii）水を含む液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）または前記イオン吸着電極（Ｅ２）のいずれか一方と、対極との間に電圧を印加することによって、前記液体のｐＨを変化させる工程とを含むｐＨ調整方法。
【請求項２】
前記（ii）の工程の前記液体が前記（ｉ）の工程の前記水溶液（Ａ）であり、
前記イオン吸着電極（Ｅ１）および（Ｅ２）が前記（ｉ）の工程の前記水溶液（Ａ）に浸漬されたままの状態で前記（ii）の工程が行われる請求項１に記載のｐＨ調整方法。
【請求項３】
前記（ii)の工程の前記液体が前記（ｉ）の工程で処理された前記水溶液（Ａ）とは異なる請求項１に記載のｐＨ調整方法。
【請求項４】
前記水溶液（Ａ）は塩が溶解している水溶液であり、
前記導電性物質（Ｃ１）および前記導電性物質（Ｃ２）が活性炭を含む請求項１に記載のｐＨ調整方法。
【請求項５】
前記（ｉ）の工程がバッチ処理で行われる請求項１に記載のｐＨ調整方法。
【請求項６】
液体のｐＨを調整する方法であって、
（Ｉ）水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間に電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記イオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させる工程と、
（II）水を含む液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に吸着された前記イオン（Ｌ）を前記液体中に放出させるとともに前記対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記液体のｐＨを変化させる工程とを含むｐＨ調整方法。
【請求項７】
前記（II)の工程の前記液体が前記（Ｉ）の工程で処理された前記水溶液（Ａ）とは異なり、
ｐＨ調整にイオン交換材料が用いられない請求項６に記載のｐＨ調整方法。
【請求項８】
前記水溶液（Ａ）は塩が溶解している水溶液であり、
前記導電性物質（Ｃ１）が活性炭を含む請求項６に記載のｐＨ調整方法。
【請求項９】
前記（Ｉ）の工程がバッチ処理で行われる請求項６に記載のｐＨ調整方法。
【請求項１０】
液体のｐＨを調整する方法であって、
水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間に、前記対極において水の電気分解が生じるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記イオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させるとともに、前記対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記水溶液（Ａ）のｐＨを変化させる工程を含み、
前記対極は、金属電極であり、
ｐＨ調整にイオン交換材料が用いられないｐＨ調整方法。
【請求項１１】
前記水溶液（Ａ）は塩が溶解している水溶液であり、
前記導電性物質（Ｃ１）が活性炭を含む請求項１０に記載のｐＨ調整方法。
【請求項１２】
前記工程がバッチ処理で行われる請求項１０に記載のｐＨ調整方法。
【請求項１３】
ｐＨを調整する装置であって、
容器と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ２）を含むイオン吸着電極（Ｅ２）と、対極と、電圧印加手段とを備え、
（ｉ）水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記イオン吸着電極（Ｅ２）との間に、前記イオン吸着電極（Ｅ１）がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記水溶液（Ａ）中の陰イオンを吸着させ、前記導電性物質（Ｃ２）に前記水溶液（Ａ）中の陽イオンを吸着させる工程と、
（ii）水を含む液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）または前記イオン吸着電極（Ｅ２）のいずれか一方と、前記対極との間に電圧を印加することによって、前記液体のｐＨを変化させる工程とを行うｐＨ調整装置。
【請求項１４】
前記（ii）の工程の前記液体が前記（ｉ）の工程で処理された前記水溶液（Ａ）であり、
前記イオン吸着電極（Ｅ１）および（Ｅ２）が前記（ｉ）の工程の前記水溶液（Ａ）に浸漬されたままの状態で前記（ii）の工程が行われる請求項１３に記載のｐＨ調整装置。
【請求項１５】
前記（ii)の工程の前記液体が前記（ｉ）の工程で処理された前記水溶液（Ａ）とは異なる請求項１３に記載のｐＨ調整装置。
【請求項１６】
前記（ｉ）の工程において前記導電性物質（Ｃ１）が前記イオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陰イオン（Ｌ-）を吸着し、
前記（ii）の工程において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ１）がカソードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に吸着された前記陰イオン（Ｌ-）を前記液体中に放出させるとともに前記対極で水素イオンを発生させ、前記液体のｐＨを低減させる請求項１３に記載のｐＨ調整装置。
【請求項１７】
前記（ｉ）の工程において前記導電性物質（Ｃ２）が前記イオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陽イオン（Ｌ+）を吸着し、
前記（ii）の工程において、前記イオン吸着電極（Ｅ２）と前記対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ２）がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ２）に吸着された前記陽イオン（Ｌ+）を前記液体中に放出させるとともに前記対極で水酸イオンを発生させ、前記液体のｐＨを上昇させる請求項１３に記載のｐＨ調整装置。
【請求項１８】
前記対極が第１の対極と第２の対極とを含み、
前記（ｉ）の工程において、前記導電性物質（Ｃ１）が前記イオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陰イオン（Ｌ-）を吸着し、前記導電性物質（Ｃ２）が前記イオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陽イオン（Ｌ+）を吸着し、
前記（ii）の工程は、
（ii−ａ）水を含む第１の液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記第１の対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ１）がカソードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に吸着された前記陰イオン（Ｌ-）を前記第１の液体中に放出させるとともに前記第１の対極で水素イオンを発生させ、前記第１の液体のｐＨを低減させる工程と、
（ii−ｂ）水を含む第２の液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ２）と前記第２の対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ２）がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ２）に吸着された前記陽イオン（Ｌ+）を前記第２の液体中に放出させるとともに前記第２の対極で水酸イオンを発生させ、前記第２の液体のｐＨを上昇させる工程とを含む請求項１３に記載のｐＨ調整装置。
【請求項１９】
前記容器内に配置可能な隔壁をさらに備え、
前記第１の液体と前記第２の液体とは、前記容器内において前記隔壁で分離されている請求項１８に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２０】
前記隔壁が前記第１の対極と前記第２の対極とを兼ねる請求項１９に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２１】
前記隔壁が、水素原子を通す隔壁である請求項２０に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２２】
前記水溶液（Ａ）は塩が溶解している水溶液である請求項１３に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２３】
前記導電性物質（Ｃ１）および前記導電性物質（Ｃ２）が活性炭を含む請求項１３に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２４】
前記導電性物質（Ｃ１）および前記導電性物質（Ｃ２）は、それぞれ、活性炭を含むシートであり、
前記イオン吸着電極（Ｅ１）および（Ｅ２）は、それぞれ、前記シート上に形成された、集電のための配線を含む請求項２３に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２５】
前記水溶液（Ａ）が水道水である請求項１３に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２６】
酸性水溶液およびアルカリ性水溶液から選ばれる少なくとも１つの水溶液が調製される請求項１３に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２７】
前記（ｉ）の工程がバッチ処理で行われる請求項１３に記載のｐＨ調整装置。
【請求項２８】
ｐＨを調整する装置であって、
容器と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、対極と、電圧印加手段とを備え、
（Ｉ）水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記イオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させる工程と、
（II）水を含む液体中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に吸着された前記イオン（Ｌ）を前記液体中に放出させるとともに前記対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記液体のｐＨを変化させる工程とを行うｐＨ調整装置。
【請求項２９】
前記（II)の工程の前記液体が前記（Ｉ）の工程で処理された前記水溶液（Ａ）とは異なり、
ｐＨ調整のためのイオン交換材料を含まない請求項２８に記載のｐＨ調整装置。
【請求項３０】
前記（Ｉ）の工程において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ１）がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記イオン（Ｌ）に含まれる少なくとも一種の陰イオン（Ｌ-）を前記導電性物質（Ｃ１）に吸着させ、
前記（II）の工程において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ１）がカソードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に吸着された前記陰イオン（Ｌ-）を前記液体中に放出させるとともに前記対極で水素イオンを発生させ、前記液体のｐＨを低減させる請求項２８に記載のｐＨ調整装置。
【請求項３１】
前記（Ｉ）の工程において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ１）がカソードとなるように電圧を印加することによって、前記イオン（Ｌ）に含まれる少なくとも１種の陽イオン（Ｌ+）を前記導電性物質（Ｃ１）に吸着させ、
前記（II）の工程において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に前記イオン吸着電極（Ｅ１）がアノードとなるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に吸着された前記陽イオン（Ｌ+）を前記液体中に放出させるとともに前記対極で水酸イオンを発生させ、前記液体のｐＨを上昇させる請求項２８に記載のｐＨ調整装置。
【請求項３２】
前記水溶液（Ａ）は塩が溶解している水溶液である請求項２８に記載のｐＨ調整装置。
【請求項３３】
前記導電性物質（Ｃ１）が活性炭を含む請求項２８に記載のｐＨ調整装置。
【請求項３４】
前記導電性物質（Ｃ１）は、活性炭を含むシートであり、
前記イオン吸着電極（Ｅ１）は、前記シート上に形成された、集電のための配線を含む請求項３３に記載のｐＨ調整装置。
【請求項３５】
前記水溶液（Ａ）が水道水である請求項２８に記載のｐＨ調整装置。
【請求項３６】
酸性水溶液およびアルカリ性水溶液から選ばれる少なくとも１つの水溶液が調製される請求項２８に記載のｐＨ調整装置。
【請求項３７】
前記（Ｉ）の工程がバッチ処理で行われる請求項２８に記載のｐＨ調整装置。
【請求項３８】
ｐＨを調整する装置であって、
容器と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、対極と、電圧印加手段とを備え、
水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に、前記対極において水の電気分解が生じるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記イオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させるとともに、前記対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記水溶液（Ａ）のｐＨを変化させる工程を行い、
前記対極は、金属電極であり、
ｐＨ調整のためのイオン交換材料を含まないｐＨ調整装置。
【請求項３９】
前記水溶液（Ａ）は塩が溶解している水溶液である請求項３８に記載のｐＨ調整装置。
【請求項４０】
前記導電性物質（Ｃ１）が活性炭を含む請求項３８に記載のｐＨ調整装置。
【請求項４１】
前記導電性物質（Ｃ１）は、活性炭を含むシートであり、
前記イオン吸着電極（Ｅ１）は、前記シート上に形成された、集電のための配線を含む請求項４０に記載のｐＨ調整装置。
【請求項４２】
前記水溶液（Ａ）が水道水である請求項３８に記載のｐＨ調整装置。
【請求項４３】
酸性水溶液およびアルカリ性水溶液から選ばれる少なくとも１つの水溶液が調製される請求項３８に記載のｐＨ調整装置。
【請求項４４】
前記工程がバッチ処理で行われる請求項３８に記載のｐＨ調整装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、液体のｐＨを調整するための本発明の第３の方法は、
水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と対極との間に、前記対極において水の電気分解が生じるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記イオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させるとともに、前記対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記水溶液（Ａ）のｐＨを変化させる工程を含み、前記対極は、金属電極であり、ｐＨ調整にイオン交換材料が用いられない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、液体のｐＨを調整するための本発明の第３の装置は、容器と、イオンを吸着できる導電性物質（Ｃ１）を含むイオン吸着電極（Ｅ１）と、対極と、電圧印加手段とを備え、水素イオンおよび水酸イオン以外の少なくとも１種のイオン（Ｌ）を含む水溶液（Ａ）中において、前記イオン吸着電極（Ｅ１）と前記対極との間に、前記対極において水の電気分解が生じるように電圧を印加することによって、前記導電性物質（Ｃ１）に前記イオン（Ｌ）の少なくとも一部を吸着させるとともに、前記対極で水素イオンまたは水酸イオンを発生させ、前記水溶液（Ａ）のｐＨを変化させる工程を行い、前記対極は、金属電極であり、ｐＨ調整のためのイオン交換材料を含まない。
【国際調査報告】
2006132160.tif 000028
2006132160.tif 000029
2006132160.tif 000030
2006132160.tif 000031