(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノード室およびカソード室を有する電解槽を備えた電解装置において、
前記電解槽を仕切ってアノード室を構成する為に配設されたフッ素系カチオン交換膜からなる隔膜と、
前記フッ素系カチオン交換膜製隔膜に密着させてアノード室側に配設されたアノード電極と、
前記フッ素系カチオン交換膜製隔膜の前記アノード電極配設面側とは反対側の面に積重配設されたアニオン交換膜
とを具備することを特徴とする電解装置。
【請求項２】
アノード室と、カソード室と、前記アノード室とカソード室との間に設けられた中間室とを有する電解槽を備えた電解装置において、
前記電解槽を仕切って前記アノード室と前記中間室とを区分する為に配設されたフッ素系カチオン交換膜からなる隔膜と、
前記フッ素系カチオン交換膜製隔膜に密着させて前記アノード室側に配設されたアノード電極と、
前記フッ素系カチオン交換膜製隔膜の前記アノード電極配設面側とは反対側の面に積重配設されたアニオン交換膜
とを具備することを特徴とする電解装置。
【請求項３】
フッ素系カチオン交換膜製隔膜に孔が開けられてなる
ことを特徴とする請求項１又は請求項２の電解装置。
【請求項４】
アニオン交換膜に孔が開けられてなる
ことを特徴とする請求項２の電解装置。
【請求項５】
アニオン交換膜がカソード室側に位置するようにアニオン交換膜とカチオン交換膜とが積重配設されてカソード室と中間室とが区分されてなる
ことを特徴とする請求項２の電解装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５いずれかの電解装置に電導度が６００００μＳ／ｃｍ以下の水を供給し、電解する
ことを特徴とする電解方法。
【請求項７】
アノード室とカソード室とからなる２室型の電解槽タイプの電解装置を用いた請求項６の電解方法であって、
カソード室に電導度が６００００μＳ／ｃｍ以下の水を供給し、電解により、アノード室に酸化性物質を含む水を、カソード室に還元性物質を含む水を生成する
ことを特徴とする電解方法。
【請求項８】
アノード室とカソード室と中間室とからなる３室型の電解槽タイプの電解装置を用いた請求項６の電解方法であって、
中間室に電導度が６００００μＳ／ｃｍ以下の水を供給し、電解により、アノード室に酸化性物質を含む水を、カソード室に還元性物質を含む水を生成する
ことを特徴とする電解方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば殺菌、洗浄、表面処理、或いは植物の成長促進に利用できる水を製造する電解装置及び電解方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
食塩水を電解すると、アノード電極側では酸性で、かつ、酸化性の液が生成し、カソード電極側ではアルカリ性で、かつ、還元性の液が生成する。
このような電解装置は、図６に示す構造をしている。図６中、２１はアノード室、２２はアノード電極、２３はカソード室、２４はカソード電極、２５はアノード室２１とカソード室２３とを仕切っている隔膜である。この隔膜２５によって分離されたアノード室２１とカソード室２３とを有する２室型の電解槽を具備した従来の電解装置において、アノード電極２２とカソード電極２４との間に電圧を印加して電解を行った場合、食塩などの電解質濃度が低い場合には、電解電圧を高くしなければならなかった。そして、電解電圧を低くする場合には、食塩水濃度を高くせざるを得なかった。
【０００３】
ところで、食塩水を電解してアノード電極２２側で得た酸性・酸化性の水は、病院などでの殺菌（消毒）水として利用することが提案されている。これは、アノード電極側で次のような反応が起き、Ｃｌ2 ，ＣｌＯ- 等の塩素化合物が生成し、これらの活性種が殺菌作用を発揮するからと考えられたからである。
２Ｃｌ- −２ｅ- →Ｃｌ2                                         （１）
２Ｎａ+ ＋２ｅ- →２Ｎａ                                        （２）
２Ｎａ＋２Ｈ2 Ｏ→２Ｎａ+ ＋Ｈ2 ＋２ＯＨ-                       （３）
２Ｈ2 Ｏ＋２ｅ- →Ｈ2 ＋２ＯＨ-                                 （４）
又、（１）式で生成したＣｌ2 ガスの一部が水に溶解し、次亜塩素酸が生成する。
Ｃｌ2 ＋Ｈ2 Ｏ→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ                                （５）
そして、食塩水濃度を高くした場合、塩素イオンの酸化反応が増加し、Ｃｌ2 ガスの発生量が増し、塩素臭が強くなると共に、機器の腐食や、作業環境の悪化等がもたらされる。従って、食塩水濃度を高くすることは避けなければならない。しかし、これは、電解電圧を高くすることを意味する。
【０００４】
食塩水を電解してカソード電極２４側で得たアルカリ性・還元性の水は、生物の成長や酵素反応を促進することが報告（”電解水が作物の成育に及ぼす影響”清水裕一  東京農業大学  修士論文（１９９６年））されている。
しかし、殺菌水としての酸化水を生成する時の副産物として生成した場合、上記（２）から（４）の反応式に従い、ｐＨが約１２、酸化還元電位（ＯＲＰ）が約−８５０ｍＶ（ｖｓ，Ａｇ／ＡｇＣｌ）で、高濃度のＮａＣｌが溶解したアルカリ性還元水が得られる。このようなアルカリ性還元水は、高すぎるｐＨや高濃度のＮａＣｌの為、植物の成長には悪影響を及ぼすと考えられる。従って、この場合でも、ＮａＣｌ濃度が低い方が好ましいことが窺える。尚、ｐＨが１２以上のアルカリ性還元水も細菌に対する殺菌効果を示す。
【０００５】
従って、本発明が解決しようとする課題は、電解質濃度を低くした場合でも、電解電圧が低くて済み、そして殺菌、洗浄、表面処理、或いは植物の成長促進に利用できる塩素臭が低い電解水を得る技術を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、アノード室およびカソード室を有する電解槽を備えた電解装置において、
前記電解槽を仕切ってアノード室を構成する為に配設されたフッ素系カチオン交換膜からなる隔膜と、
前記フッ素系カチオン交換膜製隔膜に密着させてアノード室側に配設されたアノード電極と、
前記フッ素系カチオン交換膜製隔膜の前記アノード電極配設面側とは反対側の面に積重配設されたアニオン交換膜
とを具備することを特徴とする電解装置によって解決される。
【０００７】
又、アノード室と、カソード室と、前記アノード室とカソード室との間に設けられた中間室とを有する電解槽を備えた電解装置において、
前記電解槽を仕切って前記アノード室と前記中間室とを区分する為に配設されたフッ素系カチオン交換膜からなる隔膜と、
前記フッ素系カチオン交換膜製隔膜に密着させて前記アノード室側に配設されたアノード電極と、
前記フッ素系カチオン交換膜製隔膜の前記アノード電極配設面側とは反対側の面に積重配設されたアニオン交換膜
とを具備することを特徴とする電解装置によって解決される。
【０００８】
又、上記の電解装置に電導度が６００００μＳ／ｃｍ以下の水を供給し、電解することを特徴とする電解方法によって解決される。
特に、アノード室とカソード室とからなる２室型の電解槽タイプの電解装置を用いた場合には、カソード室に電導度が６００００μＳ／ｃｍ以下の水を供給し、電解により、アノード室に酸化性物質を含む水を、カソード室に還元性物質を含む水を生成することを特徴とする電解方法によって解決される。
【０００９】
或いは、アノード室とカソード室と中間室とからなる３室型の電解槽タイプの電解装置を用いた場合には、中間室に電導度が６００００μＳ／ｃｍ以下の水を供給し、電解により、アノード室に酸化性物質を含む水を、カソード室に還元性物質を含む水を生成することを特徴とする電解方法によって解決される。
すなわち、アノード電極に接して（特に、密着して）フッ素系のカチオン交換膜を設けた場合、電解質濃度が低い場合でも、低い電解電圧で電解水が得られるようになった理由を完全に解明するには未だ至っていないが、フッ素系のカチオン交換膜の中でＨ+ の解離が起こり、交換膜中において導電性が高まった為であろうと考えている。つまり、フッ素系のカチオン交換膜とアノード電極との接点で、水の電解が容易に起こり、アニオンがアノード電極に必ずしも移行する必要がないからであろうと考えた。
【００１０】
そして、フッ素系のカチオン交換膜のアノード電極と反対側にアニオン交換膜を設けていた場合、特にアノード室を形成する為の仕切りとなる隔膜としてフッ素系のカチオン交換膜とアニオン交換膜とを積重したタイプのものを用い、フッ素系のカチオン交換膜をアノード電極に密着させて設けた場合、電解質濃度を低くした場合でも、より一層低い電解電圧で、殺菌、洗浄、表面処理、或いは植物の成長促進に利用できる塩素臭の低い電解水を得ることが出来た。
【００１１】
アノード室側で得た電解水におけるＣｌ- 等の陰イオン濃度を高めたい場合には、フッ素系のカチオン交換膜に孔（ピンホール）を開けておけば、Ｃｌ- 等の陰イオンは補足されずにアノード室に移行することになる。
従って、必要に応じて、所定の割合（面密度）で孔を開けておけば、所望の濃度のＣｌ- 等の陰イオンを有するアノード電解液が得られる。
【００１２】
カソード室側で得た電解水中のＮａ+ 等の陽イオン濃度を制御する場合、カソード室を形成する為の仕切りとなる隔膜として、特にカチオン交換膜とアニオン交換膜との併用が好ましい。アノード室側にフッ素系のカチオン交換膜を用いた場合、カソード室側でもフッ素系のカチオン交換膜が必ずしも必要になるものではない。但し、陽イオン濃度を制御して電解電圧をより低減する為には、カソード電極にアニオン交換膜を接して設けておくのが好ましい。
【００１３】
カソード室側で得た電解水における陽イオン濃度を高めたい場合には、アニオン交換膜に孔（ピンホール）を開けておけば、陽イオンは補足されずにカソード室に移行することになる。
従って、必要に応じて、所定の割合（面密度）でアニオン交換膜に孔を開けておけば、所望の濃度の陽イオンを有するカソード電解液が得られる。
【００１４】
上記のように構成した装置を用いた場合、電極表面におけるＣｌ- 等の電解質濃度は低下し、水の電解が優先的に起きるようになる。この結果、酸化還元電位に寄与する電解生成物の種が変化する。
すなわち、ＮａＣｌが低濃度の領域では、塩素の酸化以外にも下記の反応により水の酸化分解種であるＯ3 ，Ｈ2 Ｏ2 等が生成し、これらの活性種がＣｌＯ- 等の陰イオンの酸化反応生成物と共に作用して殺菌効果を相乗的に示すようになる。
〔アノード反応〕
２Ｈ2 Ｏ−４ｅ- →４Ｈ+ ＋Ｏ2                                 （６）
２Ｈ2 Ｏ−２ｅ- →Ｈ2 Ｏ2 ＋２Ｈ+                             （７）
Ｈ2 Ｏ＋Ｏ2 −２ｅ- →Ｏ3 ＋２Ｈ+                             （８）
尚、Ｏ3 ，Ｈ2 Ｏ2 等は、細菌などを酸化すると、酸素や水に戻る。従って、電解質が低濃度な水を電解したアノード電解水は、環境面からも好ましいものである。
【００１５】
還元反応においても、下式に従って水素ガスや水酸イオン等が生成する。
〔カソード反応〕
２Ｈ2 Ｏ＋２ｅ- →Ｈ2 ＋２ＯＨ-                               （９）
２Ｈ+ ＋２ｅ- →Ｈ2                                         （１０）
Ｈ2 Ｏ＋ｅ- →ＯＨ- ＋Ｈ                                    （１１）
Ｈ+ ＋ｅ- →Ｈ・                                            （１２）
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の電解装置は、隔膜によって仕切られたアノード室を有する電解装置であって、前記アノード室には隔膜に接して、特に密着してアノード電極が設けられてなり、前記アノード電極に接して設けられた隔膜にはフッ素系のカチオン交換膜が用いられたものである。特に、アノード室とカソード室とを有し、前記アノード室とカソード室とが隔膜によって仕切られた２室型の電解槽を具備した電解装置であって、前記アノード室には隔膜に接して、特に密着してアノード電極が設けられてなり、前記アノード電極に接して設けられた隔膜にはフッ素系のカチオン交換膜が用いられたものである。又、アノード室と、カソード室と、前記アノード室とカソード室との間に設けられた中間室とを有し、前記アノード室と中間室、カソード室と中間室とが各々隔膜によって仕切られた３室型の電解槽を具備した電解装置であって、前記アノード室には隔膜に接して、特に密着してアノード電極が設けられてなり、前記アノード電極に接して設けられた隔膜にはフッ素系のカチオン交換膜が用いられたものである。又、上記電解装置において、フッ素系のカチオン交換膜のアノード電極と反対側にはアニオン交換膜が設けられている。又、３室型の電解槽を具備した電解装置にあっては、カソード室と中間室とを仕切る隔膜にカチオン交換膜とアニオン交換膜とが積重されたものが用いられている。又、上記フッ素系のカチオン交換膜には孔が開けられている。又、カソード室と中間室とを仕切る隔膜のアニオン交換膜には孔が開けられている。
【００１７】
本発明の電解方法は、上記の電解装置に電導度が６００００μＳ／ｃｍ以下（下限値は０．０５μＳ／ｃｍ）の水を供給し、電解するものである。特に、アノード室とカソード室とからなる２室型の電解槽タイプの電解装置を用いた場合には、カソード室に電導度が６００００μＳ／ｃｍ以下（下限値は０．０５μＳ／ｃｍ）の水を供給し、電解により、アノード室に酸化性物質を含む水を、カソード室に還元性物質を含む水を生成するものである。又、アノード室とカソード室と中間室とからなる３室型の電解槽タイプの電解装置を用いた場合には、中間室に電導度が６００００μＳ／ｃｍ以下（下限値は０．０５μＳ／ｃｍ）の水を供給し、電解により、アノード室に酸化性物質を含む水を、カソード室に還元性物質を含む水を生成するものである。
【００１８】
以下、更に具体的に説明する。
図１は、本発明になる電解装置の第１実施形態を示すものである。
図１に示される如く、電解槽内にイオン交換膜からなる隔膜１が設けられ、アノード室２ａとカソード室２ｂとが構成される。従って、２室型のものであって、３室型のタイプのような中間室はない。
【００１９】
前記隔膜１は、フッ素系のカチオン交換膜（本例では、デュポン社製のフッ素系カチオン交換膜ナフィオン１１７）１ａとアニオン交換膜１ｂ（本例では、徳山ソーダ社製のアニオン交換膜ＡＭＨ）とが積重されたものである。そして、フッ素系のカチオン交換膜１ａがアノード室２ａ側に面している。
アノード室２ａには隔膜（フッ素系のカチオン交換膜１ａ）に密着させてアノード電極（例えば、ラス目７×１２のチタン−白金電極、面積６０ｍｍ×８０ｍｍ）３ａが設けられている。
【００２０】
３ｂはカソード電極（例えば、ラス目７×１２のチタン−白金電極、面積６０ｍｍ×８０ｍｍ）であり、カソード電極３ｂはアニオン交換膜１ｂに密着させても、図示するようにアニオン交換膜１ｂから離間させても良い。本例では、隔膜（アニオン交換膜１ｂ）から５ｍｍ離した。
アノード室２ａには電導度が約１μＳ／ｃｍの純水を通水し、カソード室２ｂには２００ｇ／Ｌの食塩を溶解した食塩水を２Ｌ充填した。
【００２１】
そして、アノード電極３ａとカソード電極３ｂとの間に電解電流９Ａを流した時、電解電圧は１６ｖとなり、電解が行われた。
アノード室２ａの排水口から取り出されたアノード電解液のｐＨは４．１で、ＯＲＰは１１００ｍｖ（ｖｓ，Ａｇ／ＡｇＣｌ）であった。又、残留塩素濃度は２ｐｐｍであった。更に、このアノード電解液の抗菌作用を調べた。すなわち、Ｅ．ｃｏｌｉ，Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａを取り挙げ、菌濃度を約１０7 個／ｃｃとし、１ｃｃの菌液を１０ｃｃのアノード電解液に混合した後、この混合液を標準寒天培地に塗沫し、３０℃で２４時間培養した処、菌数はほぼ全て零になった。このことから、アノード電解液は殺菌作用に優れていることが判る。
【００２２】
尚、図１の装置において、比較の為、アノード電極３ａをフッ素系のカチオン交換膜１ａから５ｍｍ離した処、５００ｖ以上の電解電圧が必要であり、低電圧での電解を行うことは出来なかった。
図２は、本発明になる電解装置の第２実施形態を示すものである。
本実施形態は、アノード室とカソード室と中間室とを有する３室型のタイプのものである。
【００２３】
図２に示される如く、電解槽内にイオン交換膜からなる隔膜１０，１１が設けられ、アノード室１２ａと中間室１２ｃとカソード室１２ｂとが構成される。
アノード室１２ａと中間室１２ｃとを仕切る隔膜１０は、フッ素系のカチオン交換膜（本例では、デュポン社製のフッ素系カチオン交換膜ナフィオン１１７）１０ａとアニオン交換膜１０ｂ（本例では、徳山ソーダ社製のアニオン交換膜ＡＭＨ）とが積重されたものである。そして、フッ素系のカチオン交換膜１０ａがアノード室１２ａ側に面している。
【００２４】
カソード室１２ｂと中間室１２ｃとを仕切る隔膜１１は、カチオン交換膜（本例では、徳山ソーダ社製のカチオン交換膜ＣＭＶ）である。
アノード室１２ａには隔膜１０（フッ素系のカチオン交換膜１０ａ）に密着させてアノード電極（例えば、ラス目７×１２のチタン−白金電極、面積６０ｍｍ×８０ｍｍ）１３ａが設けられている。
【００２５】
カソード室１２ｂには隔膜（徳山ソーダ社製のカチオン交換膜ＣＭＶ）１１に密着させてカソード電極（例えば、ラス目７×１２のチタン−白金電極、面積６０ｍｍ×８０ｍｍ）１３ｂが設けられている。
中間室１２ｃにはガラスビーズが充填された。
そして、アノード室１２ａ及びカソード室１２ｂに約１Ｌ／ｍｉｎの割合で純水（電導度１．０μＳ／ｃｍ）を供給し、又、中間室１２ｃには飽和濃度の食塩水を充填した。
【００２６】
アノード電極１３ａとカソード電極１３ｂとの間に電解電流９Ａを流した時、電解電圧は１４ｖとなり、電解が行われた。
アノード室１２ａの排水口から取り出されたアノード電解液のｐＨは４．０５で、ＯＲＰは１０９０ｍｖ（ｖｓ，Ａｇ／ＡｇＣｌ）であった。又、残留塩素濃度は２ｐｐｍであった。更に、このアノード電解液の抗菌作用を調べた。すなわち、Ｅ．ｃｏｌｉ，Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａを取り挙げ、菌濃度を約１０7 個／ｃｃとし、１ｃｃの菌液を１０ｃｃのアノード電解液に混合した後、この混合液を標準寒天培地に塗沫し、３０℃で２４時間培養した処、菌数はほぼ全て零になった。このことから、アノード電解液は殺菌作用に優れていることが判る。
【００２７】
又、上記純水の代わりに水道水（ｐＨ＝７．５６、電導度＝３２０μＳ／ｃｍ）を供給し、電解電流９Ａで電解した処、得られたアノード電解液の電導度は３６０μＳ／ｃｍ、ｐＨは５．５で、ＯＲＰは１０２０ｍｖ（ｖｓ，Ａｇ／ＡｇＣｌ）であった。又、塩素臭は感じられなかったが、残留塩素濃度は２．５ｐｐｍであった。
【００２８】
このように、純水、水道水いずれの電解においても、アノード電解液における塩素ガスの発生はほぼ零であり、Ｏ3 の発生が観測された。すなわち、アノード電解では活性酸素が生成されたことが判る。
又、図２の装置において、中間室１２ｃに５％硫酸水溶液を充填し、アノード室１２ａ及びカソード室１２ｂに約１Ｌ／ｍｉｎの割合で純水（電導度１．０μＳ／ｃｍ）を供給し、電解電流７Ａ、電解電圧２０ｖの条件で電解を行った処、ｐＨ４．８９で、ＯＲＰ−４５０ｍｖ（ｖｓ，Ａｇ／ＡｇＣｌ）のアノード電解液が得られた。
【００２９】
このアノード電解液中にマグネタイト（Ｆｅ3 Ｏ4 ）の酸化皮膜が１μｍ程度成長した鉄を浸漬し、５分後に引き上げた処、表面の酸化皮膜は綺麗に除去できていた。すなわち、アノード電解液は酸化皮膜などの溶解除去にも利用できることが判る。
尚、比較の為、図２の装置において、アノード電極１３ａをフッ素系のカチオン交換膜１０ａから５ｍｍ離して設けた。この場合、電解に５００ｖ以上の電解電圧が必要であった。
【００３０】
又、比較の為、図２の装置において、フッ素系のカチオン交換膜１０ａの代わりにフッ素系のものではないカチオン交換膜（徳山ソーダ社製のカチオン交換膜ＣＭＶ）を用い、アノード室１２ａ及びカソード室１２ｂに約１Ｌ／ｍｉｎの割合で純水（電導度１．０μＳ／ｃｍ）を供給し、又、中間室１２ｃには飽和濃度の食塩水を充填し電解した処、電解電圧は３００ｖ以上必要であり、低い電圧での電解が困難になった。
【００３１】
又、比較の為、図２の装置において、フッ素系のカチオン交換膜１０ａの代わりにフッ素樹脂からなる不織布を用い、アノード室１２ａ及びカソード室１２ｂに約１Ｌ／ｍｉｎの割合で純水（電導度１．０μＳ／ｃｍ）を供給し、又、中間室１２ｃには飽和濃度の食塩水を充填して電解した処、比較的低い電解電圧でも行えた。しかし、この時に得たアノード電解液のｐＨは２．７で、ＯＲＰは１１６０ｍｖ（ｖｓ，Ａｇ／ＡｇＣｌ）、電導度は９５０μＳ／ｃｍであり、そして残留塩素濃度は８０ｐｐｍであり、塩素臭が感じられたことから塩素ガスの発生が認められた。
【００３２】
図２の装置において、フッ素系のカチオン交換膜１０ａに５００個のピンホール（孔径０．１ｍｍ）を開けたものを用いて同様に行った。
すなわち、アノード室１２ａ及びカソード室１２ｂに約１Ｌ／ｍｉｎの割合で水道水（電導度３２０μＳ／ｃｍ）を供給し、又、中間室１２ｃには飽和濃度の食塩水を充填して電解した処、電解電流９Ａ、電解電圧１４．５ｖで電解が始まり、ｐＨは３．１で、ＯＲＰは１１３０ｍｖ（ｖｓ，Ａｇ／ＡｇＣｌ）、電導度は４３０μＳ／ｃｍのアノード電解液が得られた。このアノード電解液は、Ｅ．ｃｏｌｉ，Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ，Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓに抗菌性を示した。特に、上記実施形態のものよりも抗菌性が高かった。又、アノード電解液の残留塩素濃度は１５０〜２００ｐｐｍであったものの、電解時に発生した塩素ガスは極微量であった。Ｏ3 の発生の方が多かった。これは、アノード電極１３ａ上で直接Ｃｌ- が酸化されるのではなく、水の酸化により生成した活性酸素によりＣｌ- が酸化されたことを示している。
【００３３】
従って、フッ素系のカチオン交換膜１０ａに開けるピンホールの大きさや数を制御することにより、アノード電解液中に含まれる残留塩素濃度を高めたにもかかわらず、電解に際して塩素ガスの発生を抑制できた。
尚、このアノード電解液は、残留塩素濃度が高いものの、Ｃｌ- 濃度が低いので、ＳＵＳ３０４鋼などのステンレス材料の腐食を促進することはなかった。
【００３４】
又、図２の装置において、フッ素系のカチオン交換膜１０ａに５００個のピンホール（孔径０．１ｍｍ）を開けたものを用い、アノード室１２ａ及びカソード室１２ｂに約１Ｌ／ｍｉｎの割合で純水（電導度１．０μＳ／ｃｍ）を供給し、又、中間室１２ｃには飽和濃度の食塩水を充填し、電解電流９Ａ、電解電圧１４．５ｖの条件で電解を行った処、ｐＨ２．６で、ＯＲＰ１１６０ｍｖ（ｖｓ，Ａｇ／ＡｇＣｌ）、電導度４３０μＳ／ｃｍ、残留塩素濃度１５０〜２００ｐｐｍのアノード電解液が得られた。
【００３５】
このアノード電解液を用いて洗浄を行ったハードディスク用ガラス基板と、通常の純水を用いて洗浄を行ったハードディスク用ガラス基板とを、８０℃の飽和湿度の中で１週間暴露試験した処、純水を用いて洗浄を行ったハードディスク用ガラス基板は空気中の湿気により表面が数μｍ程度侵され、表面平滑度が低下したのに対して、アノード電解液を用いて洗浄を行ったハードディスク用ガラス基板は空気中の湿気によっても表面が侵されることなく、表面平滑度が優れたものであった。
【００３６】
図３は、本発明になる電解装置の他の実施形態を示すものである。
本実施形態は、図２の装置において、カソード室１２ｂと中間室１２ｃとを仕切る隔膜１１に、カチオン交換膜のみではなく、カチオン交換膜１１ａとアニオン交換膜１１ｂとを積重したものを用いたものである。カソード電極１３ｂは、アニオン交換膜１１ｂに密着して設けられている。
【００３７】
その他の構成は第２実施形態のものと基本的に同じであるから、同一部分には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
そして、アノード室１２ａ及びカソード室１２ｂに約１Ｌ／ｍｉｎの割合で純水（電導度１．０μＳ／ｃｍ）を供給し、又、中間室１２ｃには飽和濃度の食塩水を充填し、アノード電極１３ａとカソード電極１３ｂとの間に電解電流７Ａを流した時、電解電圧は３０ｖとなり、電解が行われた。
【００３８】
この電解液も上記本発明の実施形態と同様な特長を有するものであった。例えば、カソード電解水は、電導度が２５０μＳ／ｃｍ、ｐＨが１０．５、ＯＲＰが−８１０ｍｖ（ｖｓ，Ａｇ／ＡｇＣｌ）のものであった。
又、図３の装置において、フッ素系のカチオン交換膜１０ａ、及びアニオン交換膜１１ｂに５００個のピンホール（孔径１ｍｍ）を開けたものを用い、アノード室１２ａ及びカソード室１２ｂに約１Ｌ／ｍｉｎの割合で水道水（電導度３２０μＳ／ｃｍ）を供給し、又、中間室１２ｃには飽和濃度の食塩水を充填し、電解電流９Ａ、電解電圧１６．５ｖの条件で電解を行った。
【００３９】
この電解液も上記本発明の実施形態と同様な特長を有するものであった。例えば、カソード電解水は、電導度が３９０μＳ／ｃｍ、ｐＨが１１．１、ＯＲＰが−８７０ｍｖ（ｖｓ，Ａｇ／ＡｇＣｌ）のものであった。
比較の為、フッ素系のカチオン交換膜１０ａを除いた場合には、電解電流５Ａを得るには電解電圧が１００ｖ以上必要であり、低電圧での電解は行えなかった。
【００４０】
又、図３の装置において、中間室１２ｃに固体電解質としてカチオン交換樹脂（オルガノ社製のアンバーライトＩＲＣ４５８）を充填し、アノード室１２ａ及びカソード室１２ｂに約０．５Ｌ／ｍｉｎの割合で超純水（抵抗が１８ＭΩ）を供給し、電解電流５Ａ、電解電圧３５ｖの条件で電解を行った。
この電解液も上記本発明の実施形態と同様な特長を有するものであった。例えば、カソード電解水は、電導度が２μＳ／ｃｍ、ｐＨが９．０５、ＯＲＰが−６９０ｍｖ（ｖｓ，Ａｇ／ＡｇＣｌ）のものであった。
【００４１】
図４は、本発明になる電解装置の他の実施形態を示すものである。
本実施形態は、図２の装置において、フッ素系のカチオン交換膜１０ａのみを残し、アニオン交換膜１０ｂを除去したものである。その他の構成は第２実施形態のものと基本的に同じであるから、同一部分には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４２】
そして、中間室１２ｃに固体電解質としてカチオン交換樹脂（デュポン社製のナフィオンＮＲ−５０）を充填し、アノード室１２ａ及びカソード室１２ｂに約０．５Ｌ／ｍｉｎの割合で水道水（電導度３２０μＳ／ｃｍ）を供給し、又、中間室１２ｃにも水道水を充填し、アノード電極１３ａとカソード電極１３ｂとの間に電解電流５Ａを流した時、電解電圧は２５ｖとなり、電解が行われた。
【００４３】
この電解液も上記本発明の実施形態と同様な特長を有するものであった。例えば、アノード電解水は、電導度が３３０μＳ／ｃｍ、ｐＨが７．０、ＯＲＰが９６０ｍｖ（ｖｓ，Ａｇ／ＡｇＣｌ）のものであり、カソード電解水は、電導度が３５０μＳ／ｃｍ、ｐＨが９．６５、ＯＲＰが−６２０ｍｖ（ｖｓ，Ａｇ／ＡｇＣｌ）のものであった。
【００４４】
図５は、本発明になる電解装置の他の実施形態を示すものである。
本実施形態のものは、図２の装置において、フッ素系のカチオン交換膜１０ａのみを残し、アニオン交換膜１０ｂを除去し、中間室１２ｃに固体電解質としてカチオン交換樹脂（デュポン社製のナフィオンＮＲ−５０）を充填し、そして中間室１２ｃを通過した水をアノード室１２ａに供給するようにしたものである。その他の構成は第２実施形態のものと基本的に同じであるから、同一部分には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。尚、図５中、４は３室型電解槽、５は軟水器、６はカソード室液タンク、７はアノード室液タンクである。
【００４５】
そして、カソード室１２ｂに約０．５Ｌ／ｍｉｎの割合で水道水（電導度３２０μＳ／ｃｍ）を供給し、電解電流５Ａ、電解電圧２５ｖの条件で電解した。
この電解液も上記本発明の実施形態と同様な特長を有するものであった。例えば、アノード電解水は、電導度が４３０μＳ／ｃｍ、ｐＨが３．５５、ＯＲＰが１１２０ｍｖ（ｖｓ，Ａｇ／ＡｇＣｌ）のものであり、カソード電解水は、電導度が４５０μＳ／ｃｍ、ｐＨが１０．０２、ＯＲＰが−７５０ｍｖ（ｖｓ，Ａｇ／ＡｇＣｌ）のものであった。
【００４６】
【発明の効果】
電解質濃度を低くした場合でも、電解電圧が低くて済み、そして殺菌、洗浄、表面処理、或いは植物の成長促進に利用できる塩素の発生が少ない電解水を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる電解装置の第１実施形態の概略図
【図２】本発明になる電解装置の第２実施形態の概略図
【図３】本発明になる電解装置の第３実施形態の概略図
【図４】本発明になる電解装置の第４実施形態の概略図
【図５】本発明になる電解装置の第５実施形態の概略図
【図６】従来の電解装置の概略図
【符号の説明】
１，１０，１１    隔膜
２ａ，１２ａ      アノード室
２ｂ，１２ｂ      カソード室
１２ｃ            中間室
１ａ，１０ａ      フッ素系のカチオン交換膜
３ａ，１３ａ      アノード電極
３ｂ，１３ｂ      カソード電極
１０ｂ            アニオン交換膜
１１ｂ            アニオン交換膜
【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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