电解水机

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电解水机的应用发展应用型饮用水电解水机饮用水并不考虑负极氢气之生成...
电解槽内电极板之间配置离子膜，在电解槽内电极板之负极可以制备出溶存水合阳离子的水溶液，通称为电解碱性离子水。

电解水机
依据法拉第电解定律：普通自来水之主要内溶物为中性盐硫酸钙成份，经过一定直流电功率及时间电解，硫酸钙成份相当比例被电解分离析出，阳（钙）离子向负极析出并吸引氢氧根离子靠近，水溶液因此呈碱性。

电解水机
电解功率愈强，电解时间（电解板之面积愈大或流量愈小）愈长，及阳离子之活性等因素影响，碱性离子水之pH值愈高，水合阳（钙）离子之浓度则愈高。

同理，电解前水溶液如溶存氯盐（氯化钠）成份，电解析出之阳离子则为水合钠离子。

[编辑] 制备强酸性离子水之电解水机电解前水质如改为氯化钠当成主要电解质成份，其浓度仅需约200mg/L，透过较强电解模式，在电极之正极即可以制备出溶存次氯酸离子的较强酸性离子水溶液。

由于酸性在pH值约等于2.7附近，酸性水之正电位(ORP)出现急剧拉升现象，可以达到＋1000 mv以上，电解水机这种特殊的酸性离子水经过日本多方单位研究结果，证实具有相当能力的杀菌作用。

应用在农业虫害防治、食品器具环境消毒、皮肤外伤消炎镇痛杀菌等方面都有一定的功效，因此得到极力重视和发展。

[编辑] 电解水机实务试验操作分析例电解前操作参数及试验条件:
●功率- 36~42VDC/1.5~2.5A
●流量- 1.0~3.0LPM
●中性盐（电解质）浓度- 60~300mg/L
●电解槽规格/电解面积(离子膜) - 3极2槽或5极4槽..300~800平方厘米
●电解槽容量- 100~ 300c.c
备注说明:
1.以实际试验电解槽元件而言，其功率＝10VDC×
2.0A ，流量＝1.2升/分钟，电解质＝250mg/L，电极间距＝3mm，电解面积＝515平方厘米。

2.中性盐硫酸钙被电解分离的比例(电解率)约为33%；氯化钠被电解分离的比例约为28%；
氯化钾之电解率约为47%。

[编辑] 电解水机电解水之电解率电解标的－硫酸钙/氯化钠水溶液
本文介绍的是饮用电解水机电解水之电解率。

在特制的电解槽体中，二电极板间距仅约为3mm，并且在其中间配置离子透析薄膜；利用水流给水模式，施以相当电解功率，使得净化自来水中之导电性溶质，例-硫酸盐，一定比例被电解分离，这样带正负电荷离子，例-钙离子/硫酸根离子…被电解分离的比例，称之为“电解率”
此电解率主要受电解功率、电解时间、电解质元素的活性等因素影响，大致符合化学-法拉第电解定律。

电解率(electric seperated ratio) 是表示饮水中导电性物质-离子化合物，被强力电流打断化学键，使得带正负电荷离子透过离子分离透析膜，重新进行化学反应的现象及比例。

例如，溶存约50％氯化钾及50％氯化钠之混合稀水溶液（总溶解固体量-TDS约为200mg/L），采用特制电解槽，水流给水量约1L/min，电解直流电压如为10VDC/ 2A ，则可电解分离约47％之氯化钾及约5％的氯化钠。

透过碱性水端水质检测，可以量测钾及钠离子的增加浓度，也就是原水溶液中，氯化钾及氯化钠被电解分离的电解率。

（注：电解槽容量约为120c.c，电解时间约为2-3秒）
[编辑] 常见饮水中溶质的电解率以硫酸盐（硫酸钙）及氯盐（氯化钠）为例，元素钙与钠的活性相当，钙略大于钠…硫酸钙（约为30-33％）之电解率略大于氯化钠（约为28-30％）。

元素钾之活性远大于钠，因此上述水溶液，氯化钾（47％）之电解率远大于氯化钠（5％）。

依据法拉第电解定律：同样直流电压，电解消耗电流愈强，电解率愈高。

同样电压及电流，电解时间愈长，电解率愈高。

如以电解生成之碱性离子水为例，水溶液之Ph值愈高，表示阳离子之析出浓度愈多，例如电解稀氯化钠水溶液，碱性水之ph值＝10.5，其钠离子浓度为ph=9.5的10倍。

不过,实际上钠离子析出浓度仍有上限,，ph值是合并所有析出阳离子的浓度反应的结果，其中当然包括氢离子(巨观来说并不存在），会以氢气型态释出,详见“pH 值”定义。

[编辑] 电导性(electric conductivity)是指自来水中常见物质可以传导电子的性质，水溶液中，类似名词是“电解质”，一般通称离子化合物，可以TDS meter测知。

例如，硬度约为150mg/L 的水质，其TDS值约为280ppm，主成份为“硫酸钙”及“碳酸氢钙”，详见“硬水”。

[编辑] 水按硬度分类●75 mg/L 以下通称为- “软水”：例、台北地区翡翠水库水质
●75～140 mg/L ------- “中度硬水”：例、日月潭水质
●140～300 mg/L ------- “硬水”：例、澄清湖水质
●300 mg/L 以上------- “极硬水”：略
常见饮水之电导率（以TDS计）
水别电导率(ppm) 注记
蒸馏水数十ppb 纯水不导电或电导率以（PPB）计
雨水10～20 空气中气体成份导致，例、硫化物
RO纯水5～20 依逆渗透膜之去除率及材质等因素而定
矿泉水40～90 通常指地面自然涌出，煮沸没有沉淀物产生
自来水50～380 依地区水源水质而定，参见～台湾各地净水场自来水质资讯
[编辑] 影响电解水机电解水电解率的因素1. 电解极板（或离子膜）面积（或称电解面积大小）
电解面积愈大，对电解槽内水量而言，电解率愈高；又或者意谓，电解时间愈长，电解率愈高
2.电解电流大小
以一般5片装电解极板之电解槽为例，电解极板间距＝3mm，电解离子膜总面积＝275平方厘米，电解槽容量＝120c.c；给水流量＝1.0L/min，水质之TDS= 200m g/L，PH= 7.2；量测电解电压＝10VDC，制备碱性水之PH值＝8.5～10.5；电解电流约为 1.5～2.5 安培。

3.离子膜或电解极板表面钙附着
常见钙附着现象类似电镀，导因于电解中水“钙离子”与水中“碳酸”之作用，在离子膜表面生成“碳酸钙沉淀”（不导电），影响电导性。

钙附着严重，电解电流无法导通，将会造成电解率大幅下降情形。

例如，电解碱性水之PH 值，由（9.5）降为（8.5），碱性水中的阳离子成份（钙/钠/镁），其浓度将降低为（1/10）。

4.流量因素
电解水时，给水流量由（2.0）降为（1.0）L/min，意谓著电解率将提升为2倍（法拉第电解定律），但最大电解率，受溶质浓度及元素活性影响，仍有上限。

5. 元素活性因素
不同多种元素存在，水溶液之电解将会变得很复杂。

按热力学能量不灭及物质质量不灭定律，电能与化学能交互作用，整个电解结果自然呈现许多难以预料的化学作用关系，当然电解率也就难以估算，仅能依电解水质之检定，依据结果来计算。