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強酸性水（きょうさんせいすい）は次亜塩素酸(HClO)の水溶液であり、水に塩化ナトリウムや塩酸などを電解質として加え、イオン交換膜を介して電気分解したとき、陽極側に生成する酸性水溶液をいう。強酸性を示す電解水で強い殺菌作用がある。 なお陰極側の水溶液はアルカリイオン水と呼ばれる。
目次
- 1 小史
- 2 概要
- 3 殺菌作用
- 4 医学分野
- 5 脚注
- 6 関連項目
- 7 外部リンク
小史[編集]
1987年に強酸化水オキシライザーが誕生し[1]、開発された水である[2]。強酸性電解水は厚生労働省によって、生成装置とのセットで1996年に洗浄消毒、1997年に内視鏡洗浄消毒、2002年に次亜塩素酸水として食品添加物に認可された。2004年には、市場規模は27億円で、食品分野を中心に市場が形成されている[3]。
概要[編集]
強い殺菌作用を持ち、機能水の1つとされる。主な成分は次亜塩素酸で、他の有効塩素として塩素と次亜塩素酸イオンを含む。この殺菌作用は電極より発生するラジカル種は関与していないと考えられている[2]。 次亜塩素酸を含む[4]強酸性水は食品添加物用途に利用され次亜塩素酸水と呼ばれている[5]。
通常の消毒液で用いる次亜塩素酸ナトリウム水溶液はアルカリ性であるため、ClO-（次亜塩素酸イオン）が主成分であり、強力なHClO（次亜塩素酸）はあまり含まれていない。 対して、強酸である次亜塩素酸水溶液ではHClO（次亜塩素酸）が主成分であり[5]、10から20分の1の濃度で十分な殺菌力がある[6]。食品・医療・農業といった産業分野での採用がすすんでいる[7]。日本で食品に使用する場合は、最終食品の完成前に除去することと厚生省告示により定められている[8]。 布を洗浄したところ漂白作用がみられ、次亜塩素酸ナトリウムによるものと考えられた[9]。
次亜塩素酸ナトリウムのように規定濃度に希釈する手間が省ける[10]
殺菌作用[編集]
強酸性電解水の抗微生物効果[11]
（殺菌または失活するまでの時間）
| 微生物 |
強酸性
電解水 |
0.1%
NaCIO |
Staphylococcus aureus
（黄色ブドウ球菌） |
<5秒 |
<5秒 |
| S.epidermidis |
<5秒 |
<5秒 |
Pseudomonas aeruginosa
（緑膿菌） |
<5秒 |
<5秒 |
Escherichia coli
（大腸菌） |
<5秒 |
<5秒 |
Salmonella sp.
（サルモネラ菌） |
<5秒 |
<5秒 |
| その他の栄養型細菌 |
<5秒 |
<5秒 |
Bacillus cereus
（セレウス菌） |
<5分 |
<5分 |
Mycobacterium tuberculosis
（結核菌） |
<2.5分 |
<5分 |
| 他の抗酸菌 |
<1-2.5分 |
<2.5-30分 |
Candida albicans
（カンジダ菌） |
<15秒 |
<15秒 |
Trichophyton rubrum
（トリコフィトン） |
<1分 |
<5分 |
| 他の真菌 |
<5-60秒 |
<5秒-5分 |
| エンテロウイルス |
<5秒 |
<5秒 |
| ヘルペスウイルス |
<5秒 |
<5秒 |
| インフルエンザウイルス |
<5秒 |
<5秒 |
| 0.1%NaCIOは、次亜塩素酸ナトリウム（ミルトン©）を使用 |
酸性を示す以外は、瞬時の殺菌作用、幅広い殺菌スペクトルなど[12][13]塩素殺菌と同様な特徴がある。ただ、その殺菌能力は血液など有機物によって減ってしまうので、殺菌を行う前に有機物を除去するように洗浄しておくことが重要である[12][13]。有機物では失活するという特性はむしろ安全だという利点でもある[6]。従来の消毒液より、人体への安全性も高いと見られている[12]。手荒れも起こりにくい[13][14]。安価に生成でき[13]、環境への負荷が低い点が評価されている[12][15]。薬剤のように残留することもない。うがい薬や食中毒予防のためなどにも使われている。4℃でも殺菌力があるが、10℃以下ではバチルス属に対する殺菌力が低くなる[12]。便器に散布すれば、殺菌できるため雑菌の繁殖を防止し防臭が可能となる[16]。
農産業では、減農薬[17]、病害対策[18]、連作障害[19]に応用されている。畜産動物の消毒にも用いられる[20]。
生野菜を除菌する効果は、水道水との比較で強酸性水のほうが明らかに除菌効果が高かった[21]。O-157を殺菌可能である[22]。
酸性であるので、歯を浸潤させエナメル質を溶かす程度を計測したところ、確かに歯を脱灰させるがその程度は少ないため、通常の洗口では可逆範囲である[23]。洗口剤として利用した強酸性水は、水道水より著しく口臭の発生を抑制し、生理食塩水よりも歯肉ポケット内のプラークを殺菌することが確認された[24]。歯の根管の洗浄液として臨床で応用が可能であるという研究報告がある[25]。
医学分野[編集]
中国では「強酸性電解水皮膚病治療装置器」の特許が登録されている[26]。
1995年の報告では、21例の幼児のアトピー性皮膚炎の患者に、二重盲検法で超酸性水か水道水を霧吹きで噴霧し1週間後に観測したところ、超酸性水を使ったほうのみ皮膚症状の減少が有意であった（効果がないわけではないの意味）[27]。1997年の報告では、二重盲検法で水を噴霧し1週間後に観察したところ、水道水11例は症状に変化がなく、強酸性水11例には症状に改善が見られた[28]。2001年1月に小児科医療の専門誌に、患者23例に対する二重盲検法による2週間にわたる臨床研究を行ったところ、強酸性水を使った13例中の10例に症状の改善が見られたと報告された[29]。
脚注[編集]
- ^ ウォーター研究会 『わかりやすい強酸性電解水の基礎知識』オーム社、1997年11月。5頁。ISBN 978-4274023637。
- ^ a b 土屋桂、堀田国元「酸性電解水の化学」『拓殖大学理工学研究報告』9(2)、2004年10月、21-30頁
- ^ 機能水関連市場調査を実施（株式会社富士経済）
- ^ 厚生省生活衛生局通達 (PDF)により亜塩素酸を含まない強酸性水は食品添加物とはされない。
- ^ a b 「添加物評価書 次亜塩素酸水」, 2007年1月, 食品安全委員会 (PDF)
- ^ a b 藤田紘一郎 『水の健康学』 新潮社《新潮選書》2004年7月。ISBN 978-4106035395。112頁。
- ^ アルカリイオン整水器再ブームで、500億円市場に （nikkei BPnet、2004年2月23日）
- ^ 厚生省告示第370号「食品、添加物等の規格基準」
- ^ 大浦律子「生活排水負荷を低減するための電解水の活用」『大阪人間科学大学紀要』(6)、2007年3月。61 - 67頁。
- ^ ウォーター研究会 『わかりやすい強酸性電解水の基礎知識』オーム社、1997年11月。106頁。ISBN 978-4274023637。
- ^ 岩沢篤郎「医療における電解水の利用と応用」『機能水医療研究』1(1)、1999年、1-8p
- ^ a b c d e 大久保憲「電解酸性水の医療への応用」『機能水実用ハンドブック』 人間と歴史社、2006年5月。227-233頁。ISBN 978-4-89007-162-3。
- ^ a b c d 石島麻美子「強電解酸性生成水の殺菌作用機序」『機能水実用ハンドブック』 人間と歴史社、2006年5月。173-179頁。ISBN 978-4-89007-162-3。
- ^ 川瀬義矩 『水の役割と機能化』 工業調査会、2007年。ISBN 978-4-7693-4214-4。132-3頁
- ^ 菊地憲次「環境に優しい洗浄 強アルカリ性電解水の洗浄能力とその化学的要因」『医工学治療』19(Suppl)（通号56）、2007年2月、43頁。
- ^ 阿部眞司 「作業時間の短縮とコスト削減を実現するアルカリイオン清掃水-環境負荷低減型清掃システムのすすめ」『ビルメンテナンス』40(9)、2005年9月、41-44頁。
- ^ 「芝防除に電解機能水、減農薬へ初の導入、東京都のゴルフ場」（日本農業新聞、1995年11月24日）
- ^ 「強酸性水、強アルカリ水の殺菌作用に注目、イチゴうどんこ病に」（日本農業新聞、1995年7月15日）
- ^ 「連作障害にイオン水が効く、果菜、花き試用で成果、大阪」（日本農業新聞、1993年3月9日）
- ^ 「水のふしぎ農法(1)『強酸性水』家畜の治療、消毒に」（日本農業新聞、1996年1月24日）
- ^ 山本真弓 「強酸性電解水による生野菜の除菌効果」『和洋女子大学紀要家政系編』39巻、27-34頁。1999年3月。
- ^ 「不思議な水 強酸性水O-157を瞬時に殺す 安全性高く普及に期待」『日経ビジネス』（通号898）、1997年7月、69 - 72頁。
- ^ 「強酸性水の歯質に対する影響」『日本歯周病学会会誌』36巻（秋季特別号）、1994年9月10日、110頁。
- ^ 町頭三保、瀬戸口尚志、喜多麻衣子ほか 「強酸性電解水の口臭抑制効果」『日本口腔機能水学会誌』1(1)、2000年3月。
- ^ 竹村正仁「強酸性水による根管清掃効果」『歯科医学』60(3)、1997年9月、g7-8頁。
- ^ キム・スイルさん 朝鮮高麗生命水技術センター所長 （朝鮮新報、2008年6月9日）
- ^ 笹井みさ、山本明美ほか 「超酸化水のアトピー皮膚炎に対する効果」『日本小児アレルギー学会誌』9(3)、1995年、207頁。
- ^ 笹井みさ、山本明美ら「超酸化水のアトピー性皮膚炎に対する効果」『関西医科大学雑誌』49巻2・3・4号、1997年、188-189頁。
- ^ 小澤武司「二重盲検法による強酸性水のアトピー性皮膚炎に対する効果」『小児科臨床』54(1)、2001年1月、51-4頁。
関連項目[編集]
外部リンク[編集]
- “強電解水企業協議会”. 機能水研究振興財団 (2007年7月5日). 2012年5月24日閲覧。
- “アルカリイオン水・還元水・強電解水”. 水商売ウォッチング. 2012年5月24日閲覧。
UpToDate Contents
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Japanese Journal
- 2099 酸性河川内のコンクリート橋脚の侵食対策を目的としたチタンシートを用いた表面被覆工法の開発(補修・補強(材料))
- 園部 了,田中 健,草野 賢一,羽渕 貴士
- コンクリート工学年次論文集 29(2), 589-594, 2007-07-30
- … その結果,チタンシートを用いた表面被覆工法が,強酸性水および衝撃の影響を受けるコンクリート構造物の表面被覆工法として優れた性能を有することが確認された。 …
- NAID 110009697061
- 特別企画 予防策で身を守る 加熱殺菌と電解水(強酸性水)の活用
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- 英
- hypochlorous acid
- 関
次亜塩素酸（じあえんそさん、Hypochlorous acid）は塩素のオキソ酸の1つで、塩素の酸化数は+1である。組成式では HClO と表わされるが、水素原子と塩素原子が酸素原子に結合した構造 H−O−Cl を持つ。不安定な物質であり水溶液中で徐々に分解する。次亜塩素酸および次亜塩素酸の塩類は酸化剤、漂白剤、外用殺菌剤、消毒剤として利用される。
性質
実験室的には水酸化カリウム水溶液などに塩素を通じたりして調整した次亜塩素酸塩水溶液を硫酸で中和し、水蒸気蒸留して遊離酸の水溶液を得る。また、酸化水銀 の四塩化炭素懸濁液に塩素を通じた後に水で抽出したり、あるいは酸化ビスマスを水懸濁液中に塩素を通じることで遊離酸の水溶液を得る方法も知られている。
薄い水溶液としては存在するが、25%以上の濃度では一酸化二塩素に変化するので遊離酸を単離することはできない。濃厚水溶液は淡黄色である。また、遊離酸が弱酸 (pKa = 7.53)<ref>「次亜塩素酸」、『岩波理化学辞CD-ROM版』 第5版、岩波書店、1998年。</ref> のため、次亜塩素酸ナトリウムなどの次亜塩素酸塩水溶液はかなり強い塩基性を示す。
水溶液中でも不安定で、次のような不均化により塩化水素を放出しながら徐々に分解する。
- <math>\rm 2 HClO \longrightarrow 2 HCl + O_{2}</math>
- <math>\rm 3 HClO \longrightarrow 2 HCl + HClO_{3}</math>
次亜塩素酸やその塩の水溶液は、カルキ臭と呼ばれるプールの消毒槽のようなにおいを持つ。
また、塩素を水に溶かすと、次のような平衡により一部が塩酸と次亜塩素酸となる<ref>「次亜塩素酸」、『世界百科事典CD-ROM版』 V1.22、平凡社、1998年。</ref>。
- <math>
{\rm Cl_2 + H_2O \ \overrightarrow\longleftarrow \ HCl + HClO} \quad K _{\rm w}=1.56 \times 10^{-4}
</math>
すなわち、中性～酸性条件ではこの反応はあまり進行しないが、アルカリ性条件では生成する遊離酸が次亜塩素酸塩となり平衡が右に偏るので、次亜塩素酸塩を製造する方法の1つとなる。
- <math>
\rm Cl_2O + H_2O \longrightarrow 2HClO
</math>
- <math>
\rm HClO + H_2O_2 \longrightarrow HCl + H_2O + O_2
</math>
- ハロホルム反応により、アルカリ性条件下で次亜塩素酸（塩）はメチルケトンやアルコール類を塩素化する。
- 炭素二重結合に次亜塩素酸が付加すると、クロロヒドリン体を与える。
塩
出典
<references />
参考文献
- R・B・ヘスロップ、K・ジョーンズ 『ヘスロップ ジョーンズ無機化学（下）』 第1版、斎藤喜彦訳、東京化学同人、1977年。
関連項目
[★]
- 英
- [[]]
- 同
- strong acid
- 関
- [[]]
- 同
- strong acid
[★]
- 英
- strong acid
- 関
- 強酸