次氯酸水的生成與效力
次氯酸水為含有次氯酸分子(HClO)為主要成分的水溶液,其電解生成的性質取決於生成器的電解液種類和電解槽類型。
目前製作次氯酸水的電解液,略分氯化鈉水溶液或鹽酸水溶液或鹽酸和氯化鈉的混合液。再以通過電解技術作用而生成次氯酸水。
製作次氯酸水的電解類型中,其主要生成結構稱之為”電解槽”。一般可使用兩種方式生成次氯酸,一種稱為薄膜電解法,另一種為單槽電解技術。
將NaCl溶液(又稱水中的食鹽)透過薄膜電解產生酸性HOCl物質和NaOH的鹼性副產品。電解槽有兩個隔間,由隔膜將陽極和陰極隔開。
薄膜是由聚合物製成,允許離子通過薄膜游離向陰陽極。當氯化鈉溶液被注射到陽極中,帶正電荷的鈉離子會通過薄膜到陰極處,但帶負電荷的氯化物離子則往陽極處,而將氯化鈉溶液與以解離,透過一種陽極和一個陰極的作用產生次氯酸。
在陽極會產生一種酸性且ORP 大於 800 mV的次氯酸溶液。
在陰極處,產生鹼性且ORP < -800 的 NaOH 溶液,或次氯酸鈉(漂白劑或NaOCl)。
這一種解離生成的解決方法都不穩定。當陰極與陽極達到平衡狀態時,此時即可迅速失去其 ORP。
使用單槽電解技術可取代過去傳統薄膜電解法,單槽電解只會在最佳pH值下生成更穩定的次氯酸分子(HClO)溶液,而不會產生NaOH的鹼性副產品。
此種次氯酸的電解方法。可說是經過特殊的設計,電解槽中含有陽極和陰極,可生成帶有ORP >800的次氯酸溶液,使用酸化鹽水液電解,即可產生pH值為中性或微酸性游離氯溶液,此溶液主成分為高濃度次氯酸分子(HClO)。此溶液可保持穩定存在,只有在作用於有機表面或空氣中的氧氣時,次氯酸分子才會質變。
次氯酸水是指水中含有次氯酸為主成分的水溶液。在次氯酸水的成份中,主要由三種氧化類型化合物的反應游離夥伴組成:次氯酸分子(HOCl)、次氯酸根離子(OCl-)和氯分子(Cl2)。其中HOCl的殺菌效率為OCl-的80倍。(日本學術研究) (Battisti et al., 2018; Momba et al., 2009)
次氯酸分子(HOCl)是一種弱酸性物質(pKa約為7.5),在不同條件下它可能容易解離為氫和次氯酸根離子(OCl-),程式:HOCl ⇌ H+ + OCl-。
從圖三顯示,HOCl和OCl-物質之間濃度的比例分佈是由pH決定,
由於HOCl的殺菌效果遠高於OCl-,為要達到更有效率的消毒方式,次氯酸水產出選擇pH應在5~6.5。讓其HOCl濃度達最高,其殺菌效率也將提高。反之在高pH值時,溶液中OCl-濃度較高,會導致其消毒效率降低。
依據不同的電解液和不同的電解方式,會產生各異的次氯酸水。
在被日本批准經電解生成的酸性次氯酸水可以作為食品添加劑,通常略分為強酸性次氯酸水、弱酸性次氯酸水、微酸性次氯酸水等不同級數。
這幾年隨著產業技術改良機能提升。新機型設備不斷開發成功,已經可以大量穩定生成最優質的酸性次氯酸水,可供消費者依自身使用需求而做選擇。
參考出處:
台灣HOCl次氯酸水入口網
日本機能水研究振興財團
日本機能水學會
日本微酸性電解水協會
日本電解水協會
日本口腔機能水學會