[发明专利]弱碱性负电位电解水制取装置及电解饮水机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制取电解功能水的装置，属于电解水装置技术领域。

背景技术

功能水是通过适当的手段，在特定的条件下，将外部的能量，例如机械能、磁能、电能、远红外热能等作用于普通水，改变水的分子团结构使之具有有益功能的一类水的统称。目前得到普遍公认而且唯一有标准可执行的是电解功能水，俗称电解水或离子水。电解水是指在电解槽中通入直流电后，在阳极与阴极所产生的电解氧化水和电解还原水；电解氧化水含有较多的酸根离子(H⁺离子)，具有氧化性，又称酸性水，电解还原水含有较多的氢氧根离子(OH^-)，具有还原性，又称碱性水。国内外大量研究与数十年应用实践证明，饮用电解还原水(弱碱或中碱)有益于养生，尤其是具有负氧化还原电位的弱碱性电解还原水更是被称为“长寿水”。现有知识中有关于电解水的大量报道可资参考。

市面上常见的现有电解水机，一般采用有隔膜电解槽结构，不仅结构复杂，而且膜容易被污染。这方面的技术现有很多，本发明也无需多作介绍。

本申请人在先申请了采用无隔膜电解槽结构的电解水装置，如已公开的中国专利ZL200820183101.7一种具有杀菌功能的饮水机、ZL200820184175.2一种电解功能水杯、ZL200820184176.7一种便携式电解功能水制备器。这些已公开无隔膜电解槽结构的电解水装置由于采用了直流脉冲电源产生的微电流对水进行电解，开创了无隔膜电解槽制取电解水的新方法和装置。这些已公开的电解水装置虽然可以实现无隔膜电解水，但是，一是受到微电流范围的限制对直流脉冲电源提出很高要求，控制电路过于复杂，成本高；二是制取电解水时间过长，无法快速有效地制取适宜人饮用的弱碱性负氧化还原电位的电解水。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提出一种结构简单并能快速有效制取适宜人饮用的弱碱性负氧化还原电位电解水的无隔膜电解水装置。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种弱碱性负电位电解水制取装置，包括无隔膜的电解槽，置于所述电解槽内的阴、阳电极，以及与阴阳电极电连接的直流脉冲电源，所述阴电极的表面积大于阳电极的表面积。

本发明的弱碱性负电位电解水制取装置的有益效果可以用本文后面实施例的实验数据来证实，同时可以用本发明人经深入研究后得出的以下理论分析来加以说明：

1、弱碱性的形成

水通电后产生电解反应，反应式是：H₂O＝H⁺+OH^-，电解反应产生的氢根和氢氧根分别在阴极和阳极发生还原反应和氧化反应，生成的氧气和氢气会分别附着在正极和负极。由于氢键比氢氧键更容易打开而形成氢气，这样当阴极面积大于阳极时，就更有利于析氢反应的发生，而阳极相对阴极面积小则会导致阳极的电解反应不够充分；最终导致水中氢氧根的生成大于氢根的生成而使电解后的水整体显示弱碱性。即使对于含有电解质的水(如自来水或含矿物质的纯水)来说，在电解时，水中的阴离子如(Cl^-)移向阳极发生氧化反应，而阳离子(Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺)移向阴极发生还原反应，由于阴极面积大于阳极，阴离子在阳极产生的副反应更容易影响氢氧根的氧化反应程度，而阳离子在阴极产生的副反应对氢根影响相对要小，因此同样可以得到弱碱性的水。

2、负氧化还原电位的形成：

电解时能量的转移实际上是电子的转移，如高电压负离子发生器即是利用能量电子转移的原理来利用单电极向空气中发射负离子。在水电解时，电能主要转化为使水温度升高的热能和使水发生电化学反应的化学能。当用脉冲电流电解时，电极电压也随之发生波状变化，提高了单位时间瞬间电压，可以提高化学能产生而降低热能消耗。高化学能则会使水中电子聚集，此时水中的氢原子在高电压高能量情况下容易夺得电子形成相对稳定的氢负离子态。随着水中氢负离子的不断积聚，使水的氧化还原电位持续降低，最终成为稳定态的负电位水。