水溶液、提高水溶液中的残留氯寿命的方法技术

本发明专利技术提供长期残留氯浓度高、消毒（杀菌）能力优异的水溶液。所述水溶液是含有选自氢卤酸及其盐的组中的至少一种和活性氧的水溶液，所述氢卤酸是从次氯酸、亚氯酸、氯酸及高氯酸的组中选择的至少一种，所述水溶液中所含的从所述氢卤酸及其盐中选择的物质的总量为１０～５００００ｐｐｍ，所述水溶液中所含的活性氧的总量为０．１～１０００ｐｐｍ。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及水溶液。特别涉及延长作为消毒液或洗涤液的能力(杀菌 力、消毒力或氧化力)指标的残留氯寿命的技术。
技术介绍
次卤酸盐(特别是次氯酸盐(C1CT))水溶液被用于消毒(杀菌)等中。该次 氯酸盐的氧化力(消毒力:杀菌力)用残留次氯酸的浓度来评价。次氯酸浓度 用残留氯浓度进行评价。并且，残留氯浓度用碘法或DPD(二乙基对苯二胺) 法测定。由次氯酸得到的残留氯寿命较短。该残留氯的寿命依赖于pH。并且， 形成酸性时，产生氯气(参见式、 )。该氯气挥发。因此，酸性越强， 次氯酸的寿命越短。另外，生成的氯分子产生氧。次氯酸被该氧分解。因 此，次氯酸的寿命逐渐縮短。式2HC10 + 2H+ + 2e—<4C1 +2H O2 2式CI +2H OA2H+ + 2C1— + 02 2 2另外，将水溶液调节成碱性时，在表观上，残留氯的寿命延长。原因 主要可以举出以下二个原因。原因之一在于抑制氯气的产生(参见式)。另一个原因在于次氯酸转化为稳定的氯酸(参见式)。 式3HC10,C10 +2HC13该反应(式)越是进行到碱性，氯酸浓度越高。根据上述原因，很多 情况下将含有次氯酸的商品的pH调节为碱性。需要说明的是，由于氯酸 本身并不利于残留氯的浓度，所以pH越为碱性，残留氯浓度越小。
技术实现思路
如上所述，次卤酸盐、特别是次氯酸盐(cio-)的消毒(杀菌)作用受到 cio-浓度的严重影响。g卩，cicr的寿命严重影响消毒(杀菌)能力。cicr寿命短意味着无法预先制备消毒液。换言之，无法利用提前制备的消毒液(含有C1(T的水溶液)。因此，cio—的寿命长意味着能预先制备消毒液(含有cio-的水溶液)。这能使作为消毒液的成本低廉并且能有效地使用。因此，本专利技术要解决的课题在于提供延长C10—等的氧化能力(消毒能力: 杀菌能力)的寿命的技术。HC103原本是氧化力比HC10高的化合物。但是，在常温下，HC103反 应速度小，表观上表现为不反应。需要说明的是，现在并未分离HC103。 而是以氯酸盐的形式被分离。并且，HC103在常温下稳定。但是，氯酸盐 在热的作用下发生分解(参见式、 )。式4MC10 —3MC10 +MC13 4式MCIO —MC1+204 2不能通过残留氯浓度测定法测定氯酸盐的浓度。这在即使使pH从酸性 转化为碱性的情况下也相同。HC104的潜在氧化力比HC103高。但是，与HC103同样，HC104在常温 下反应速度小，表观上不发生氧化反应。并且，用KI法时高氯酸水溶液的残留氯浓度为零。对于NaC102而言，在中性下用KI法测定残留氯浓度吋，也为数ppm。 NaC102的反应性不高。但是，将亚氯酸盐的水溶液调节成酸性时，产生 C102(参见式)。并且，残留氯浓度提高。式5NaC10 +4HC1—4C10 +5NaCl+2H O2 2 2已知对残留氯浓度有贡献的化学种有HCIO、 C102。但是，安全性高 的HCIO、 C102寿命短。所以，难以将上述水溶液装瓶进行销售。为此， 为了延长寿命，优选预先使化学种(HCIO、 C102消耗时，补给HC10或C102 的化学种)共存。以HCIO" HCIO的情况说明上述想法的代表性例。由式明确可知，HC10和HC103具有可逆的关系。这是被称为HCIO 的不均匀化反应的反应。即，增加HC103浓度时，HCIO浓度增加。但是， HCIO不溶解时，即使溶解有氯酸盐的水溶液为酸性，也未见生成HC1。但是，在HC103水溶液中共存有OH，(自由基)时，产生能测定残留氯浓 度的C10"参见式)。另外，即使共存H202或过氧化物阴离子等活性氧， 也生成能测定残留氯浓度的C102)。式CIO —+OH + 3H+—CIO +2H O3 2 2式2C10 —十O —+ 8H+ + 5e——2C10 +4H O3 2 2 2艮口，如果在次氯酸盐水溶液中添加氯酸盐，并且使活性氧共存，则能增加由C102或HC10等得到的残留氯的实质浓度。使NaC103、 KC103溶解于水中时，能得到氯酸盐水溶液。通过电解， 也能得到HC103水溶液。例如，如图1所示，由二室型电解槽(在阳极和阴 极之间使用氟类阳离子交换膜作为隔膜的电解槽)的电解装置得到的电解 水中，臭氧(活性氧)的浓度较高(参见日本特开平8-134677号公报、日本特 开2000-234191号公报)。图1中，l为阳极室。2为阳极室入口。 3为阳极室6出口。 4为阳电极。5为隔膜。6为阴极室。7为阴极室入口。 8为阴极室出 口。 9为阴极。并且，产生的03与Cr反应，生成C1(V(参见式) 式C1—+ o —CIO —3 3可知在该生成的氯酸水溶液中组合活性氧时，能得到残留氯浓度的寿 命较长的氧化性水溶液。需要说明的是，通过电解生成活性氧。通过阳极电解氧化cr而生成cio.。例如，在图i的二室型电解槽的阴极室6中添加 Naci等盐时， 一部分cr转化为ci2，而一部分cr与生成的03反应，成为CKV。并且，C1(V被氧化生成CKV (参见式、式)。 式间CIO —+H 0—2e一—CIO _ + 2H+3 2 4式CIO —+ o—CIO —3 4另外，上述电解装置中，作为密接于阳电极4的隔膜(多孔性隔膜)，使 用氟类阳离子交换膜。与使用上述二室型电解的情况相同，将卤盐水溶液 供给到电解质补充室，将卤盐进行阳极氧化时，生成高次氢卤酸(high-order halogen acid)。同时，由于也生成活性氧，所以能提高残留氯浓度。另外，向三室型电解槽(在阳极室1与阴极室9之间具备中间室11。参见 图2)的中间室ll中供给盐7jC，向阳极室l与阴极室9中供给纯水进行电解时， 在阳极室l中生成臭氧等。并且，在阴极室9中，溶存的氧被还原，生成活 性氧(OO。由于该活性氧，HC103水溶液的残留氯浓度提高。图2中，2为 阳极室入口。 3为阳极室出口。 4为阳电极。5、 6为隔膜。7为阴电极。8为 阴极室出口。 10为阴极室入口。 12为中间室入口。 13为中间室出口。因此，为了延长残留氯的寿命，重点在于生成比HCIO更高次的氧化 物HC102、 HC103及/或HC104。为了生成高次的氧化物，重点在于提高037等氧类氧化物发生效率，同时提高与cr等的直接反应效率。在电极表面或电极附近，伴随水的阳极电解氧化，产生氧等气体，从而处于气相的环境 下。因此，优选将产生的气体保持在电极附近来提高高次氧化物的生成效 率。为此，如图3所示，考虑了设置有气相电解阳极室的电解槽。即，在 图1的二室型电解槽的阳极室1中设置多孔性的隔板材料10。也就是说，通 过隔板材料10将阳极室1分割成阳电极存在的气相电解室11和通水室。并且，供给到阳极室l中的纯水不直接进入气相电解室ll中。图3中，l为阳 极室。2为阳极室入口。 3为阳极室出口。 4为阳电极。5为隔膜。6为阴极 室。7为阴极室入口。 8为阴极室出口。 9为阴电极。作为隔板材料IO，可 以使用例如开通了大小为0.5 5mm的孔的多孔性膜(或无纺布)等。通过存 在该多孔性隔板材料IO，电解反应产物不直接溶解入阳极水中。即，电解 反应产物暂时蓄积在气相电解阳极室ll中。然后慢慢扩散到阳极室供给本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水溶液，　其含有选自氢卤酸及其盐的组中的至少一种、和活性氧，其特征在于，　所述氢卤酸是从次氯酸、亚氯酸、氯酸及高氯酸的组中选择的至少一种，　所述水溶液中所含的从所述氢卤酸及其盐的组中选择的物质的总量为１０～５００００ｐ ｐｍ，　所述水溶液中所含的活性氧的总量为０．１～１０００ｐｐｍ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤秀孝，
申请(专利权)人：株式会社意戴尔，
类型：发明
国别省市：JP[日本]