第25屆日本醫學會總會

「用於醫療的電解機能水」（鹼性離子水,鹼性還原水）

時間：1999年4月2日（星期五）

地點：東京BIG　SIGHT

鹼性離子水的效果驗證

北洞　哲治（國立大藏病院　消化器科）

前言

醫療與水，自古以來就擁有重要的聯繫並且被人們意在舉例說明。水在許多方面與醫療相關，以下從飲用水方面來考慮。以前飲用水以河流水和地下水為主，飲用水的水量很豐富，因此作為第一因素的低價格得以滿足。然而河流水、地下水非常容易被污染，通過飲水而感染傳染病的不在少數。因此為了提高河流水的安全性及防止傳染病而進行消毒及設置自來水管，多數口入傳染病得到預防，因為自來水水源豐富，所以價格便宜並且衛生，這樣自來水作為飲用水被越來越多的人所熟知。

近幾年，水對人體的影響被許多領域所討論研究，作為飲用水不僅要符合水源豐富、便宜、安全這三個條件，而且美味、對身體好（無害）等方面也逐漸被人們所重視。其中可以從自來水中簡單的提取，利於健康的鹼性離子水（電解機能水、鹼性離子水、鹼性還原水）作為人們關注的對象。 由日本獨自開發的鹼性離子水是，對於各種腹部症狀唯一有效的飲用水。在保持、促進健康；及預防、改善疾病方面被人們所期望。鹼性離子水的顯著效果有許多旁證，但是隨著時代的進步，可能以往的旁證會顯得論據不充分，表現出對鹼性離子水的作用產生懷疑的趨勢，因此更加需要通過科學的方式得以論證。

以此為背景，在1993年成立了鹼性離子整水器委員會，開始研究鹼性離子水對人體產生的影響。具體可分為以下三個方面進行研究：第一是鹼性離子水的臨床試驗；第二是解釋鹼性離子水的物理性質；第三是進行離子水對人體產生的影響。個研究都取得了顯著的成果。今後，電解機能水在醫療領域的作用也被人們所期待。在電解機能水領域裡，還將進行更多的研究。

鹼性離子水是什麼？

鹼性離子水就是，在水中添加鈣製劑，通過電解來產生鹼性水。鹼性離子整水器一般分為兩種：一種為直接與自來水管道相連接，將通過的水進行電解的流水式；另一種為每次在容器中裝入一定量的自來水進行電解的定量式，但原理都是利用電解槽來進行電解。

電解槽如圖1所示被隔膜分為兩部分，分別設置了陽電極和陰電極。隔膜可以讓水中的離子自由穿過，但水本身無法穿過隔膜。流通式在電解槽上設計了進水口和出水口，水流將會經過兩個電極。當電解槽內流入含有鈣質的水，將流經兩個電極的水加入直流電（實際商品已將家庭的交流電轉換為直流電），氯離子、碳酸鹽離子、硫酸根離子等陰離子（ｘ－）被陽極吸引；鈣離子、鎂離子、鈉離子等陽離子（ｍ＋）被陰極所吸引。兩極間如果加入足夠的電壓，電解表面的水被電解後會在陰極側產生羥基離子（ｏｈ－），陽離子和溶解氫量增加，生成了酸鹼值高的鹼性離子水。鹼性離子水的性狀如表1所示。

表1

圖1

鹼性離子水的性質與安全性

小久見　善八（京都大學大學院工學研究科）

菊地　憲次（滋賀縣立大學工學部）

直接將自來水以及添加鈣鹽的“水”通過陰極電解生成鹼性離子水的整水器（流水式）作為現在市面上的主流產品被銷售，使用十分方便。如今這種整水器採用的材料也變得各種各樣。在此,從整水器中溶解出的物質與關於整水器安全性方面中可能生成三鹵甲烷類為中心進行研究。

1．安全性

市面上銷售的（流水式）鹼性離子整水器的構造大多數如圖1所示。由於水經電解後產生鹼性水，陰極進行還原反應產生氫氣將水變為鹼性的同時，陽極側經氧化後產生氧氣生成氧化水。為防止鹼性水與酸性水或和形成中性水中間設置了隔膜。這時，因為酸性水側含有氯化物離子經氧化後形成氯。大部分流水式整水器，為了維護機器及清洗，有時會改變電流方向令電極反轉，原來的陽極變為陰極，陰極變為陽極的形式進行短時間的電解。我們將對於這種逆通電產生的影響進行調查。

整水器的材料

以鈦鍍鉑金及使用一部分鐵的電極為對象進行試驗。如圖1所示做成裝有此種電極的裝置，將生成的鹼性離子水進行分析。沒有發現鈦鍍鉑金的電極有重金屬溶解的情況。使用鐵制電極的一方也同樣生成在鹼性離子水時沒有發現重金屬溶解問題。但是,因為清洗的關係逆通電時會發現少量的重金屬溶解。逆通電後進行通水可將溶解出的重金屬沖洗掉,正常運轉時沒有問題。但是為了安全起見希望採用鈦鍍白金電極。 不光進行針對電極的實驗，有關電極以外的配管、墊片材料、外殼材料等主要材料也進行了鹼性離子水的浸泡實驗，沒有發現有害物質釋放。

鹼性離子水中的副生成物

流入鹼性離子水整水器中的水含有氯化物離子，經過陽極的氧化生成氯，與水中含有的微量有機物發生反應後產生有機氯化合物的現象有些擔憂。總之，含有氯的條件下根據氯仿的反應有可能會產生三氯甲烷等。

整水器在普通的狀況下不會產生氯仿反應，但是含有氯的酸性水通過隔膜移動到鹼性水側時，為鹵仿反應創造了條件因此生成了三鹵甲烷類。如圖1所示將實驗裝置改造一下研究了從酸性水側流入鹼性水側時所產生的變化，三鹵甲烷類等有害濃度上升。電解時根據使用隔膜的特性會發生電流滲透，酸性水流入鹼性水側現象。但是，實際上根據多種鹼性離子水的研究結果表明，沒有發現大的電流滲透裝置，並且，在流入電解部分的水與流出電解部分的水經過加工讓鹼性水流向酸性水側，因此不具備氯仿反應的條件，三鹵甲烷類也無法產生。

但是，為了讓產品更加安全，將以上結果報告給工業協會，進行了產品安全基準的修正。

2.鹼性離子水的性質

有關鹼性離子水的性質在電解化學上提出了很多全新的說法，根據實驗結果證明沒有超過現有的電解學說範圍。也就是說，根據電解在陰極側產生氫氣，同時在陰極側附近的水也呈鹼性。

鹼性離子水的酸鹼值

如下所示水經過電解後會產生氫氣及羥基離子讓陰極附近呈鹼性。為了保持電的中性像鈣離子等陽離子在移動到陰極側的同時，羥基離子移動到酸性水側。而且，氫離子從酸性水側移動出。這種根據物質移動的平衡來決定鹼性離子水的酸鹼值。加大電解電流會讓羥基離子的生成速度加快，如果降低液體的流速pH值也會變高。

圖1

鹼性離子水中的氫濃度

水經過電解後陰極產生氫氣，這種氫氣最初是極微小的氣泡。如圖2所示,這是在溶液中小氣泡匯集成大氣泡。在陰極氫原子變為氫分子，溶液中溶解的氫分子集中後形成微小氣泡，要成為氣泡需要餘外的能量，在電極附近溶解了高於正常溶解度的氫氣。比如，氫氣的直徑為100納米時，氣泡的氣壓為30氣壓，周圍的氫溶解度也要30氣壓才能平衡。在氫氣過飽和度上出現了超過100的巨大數值。由於以上原因，可以認為在鹼性離子水中氫氣的含量非常高。氫氣的含量另鹼性離子水的“氧化還原電位”變低營造出還原性的氣氛。所以，“氧化還原電位”的性質受到鹼性離子水中含氫量的影響。

圖2

測量氫氣的含量不是很容易，而且，就算是過飽和也會逐漸降低。將若干利用含有鹽的水製成的鹼性離子水在2℃的地方放置時氫的濃度如圖3所示。到第二天才開始急速下降，因此可以長時間保持高濃度的狀態。

圖3

管理者總結：根據以上學會的報告說明，正常情況下產生的鹼性離子水中氫氣的含量非常高。因此，還原電位也必然降低，而且證明了經過長期放置不會完全消失。(2005.8.1)

文章來源：淨水.com