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電解水的起源和在各個國家的發(fā)展
來源:氫產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 發(fā)表時間:2020-8-25 15:50:11 閱讀:4284

關(guān)于電解水的知識,頻道已經(jīng)發(fā)了許多篇文章,但是,關(guān)于電解水的發(fā)展歷史,可能大家還不太清楚。今天,就帶您一起了解一下電解水的歷史……

1、電解技術(shù)的起源

故事的開始還得從一名自學(xué)成才的科學(xué)家講起,這名科學(xué)家就是邁克爾·法拉第。

想必聽到他的名字,您一定會想起高中物理虐你千百遍的“法拉第電磁感應(yīng)定律”!對,就是他……

法拉第在擔(dān)任漢弗萊·戴維助手的時候,花了很多心血研究氯氣,1833年.法拉第經(jīng)過一系列的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)當(dāng)把電流作用在氯化鈉的水溶液時,能夠獲得氯氣。

即:2NaCl+2H₂O =2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

在此基礎(chǔ)上,法拉第于1834年總結(jié)出法拉第電解定律:

但此時他還想不出這套電解理論有什么實(shí)質(zhì)作用,于是這個概念被暫時擱置了。后來,其他科學(xué)家也開始涉足這一概念(尼科爾森和格羅托斯),但他們發(fā)現(xiàn)這一概念沒有實(shí)際用途,于是這個課題的應(yīng)用又被延遲。

直到第二次世界大戰(zhàn)以后,俄國人開始涉足電解技術(shù)。

隨后日本人對電解技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣,他們與俄國人合作,生產(chǎn)出了第一批“電解水發(fā)生器”。

2、電極與電解技術(shù)

電解水制備裝置,主體一般分為電極、電解槽和膜。其中,電極是制備裝置中最重要的部件,它的性能在很大程度上決定了制水水質(zhì)、能耗以及制水機(jī)的成本。

1950年,荷蘭人亨利·比爾首先發(fā)表了鈦基涂鈦——貴金屬薄膜的文章,開啟了鈦電極發(fā)展的新紀(jì)元。

1968年,Ru02一Ti02涂層研究成果在意大利的DeNora公司的氯堿廠實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化,從此電極進(jìn)入鈦電極時代。這種氧化物涂層陽極商業(yè)上稱為DSA(Dimensionally Stable Anode),也叫形穩(wěn)陽極。自金屬陽極工業(yè)化后,從價格、機(jī)械加工性能等方面考慮,目前工業(yè)上大都采用金屬鈦?zhàn)麝枠O的基體。

在20年以前,電解水設(shè)備的所采用的電極主要來自于國外進(jìn)口。進(jìn)入21世紀(jì)后,馬赫內(nèi)托(蘇州)特殊陽極有限公司等電極生產(chǎn)企業(yè)的進(jìn)入,為電解水技術(shù)的發(fā)展提供了更進(jìn)一步的支持。

3、日本電解水的發(fā)展歷史

在講述日本的電解水發(fā)展史之前,我們有必要先介紹一下電解水的分類和以及相應(yīng)的作用。

電解水分類

酸性電解水:pH值7.0以下的電解水,主要功能成分為次氯酸(HClO),用于消毒,還可細(xì)分為強(qiáng)酸性電解水/酸性氧化電位水(pH2.0-3.0)、微酸性電解水(pH5.0-6.5);

堿性電解水:pH大于10.0.主要功能成分為氫氧化鈉(NaOH),可用于去污;

水素水/富氫水:不需要添加電解液,電解后水中富含氫氣,主要用于飲用。

注:本文主要研究酸性和堿性電解水技術(shù),對于富氫水技術(shù)下文不做介紹。

日本是電解水技術(shù)發(fā)展最早的一個國家,也是目前市場最成熟的一個國家。

日本第一臺電解水生成機(jī)是在1931年研發(fā)成功的,該電解設(shè)備的主要作用是改變水的pH值,以便飲用。

直到1954年,第一臺民用電解裝置研制成功,主要用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中;

隨后,電解水技術(shù)于1974年引入韓國,1976年引入美國;

日本于1982年開始研究強(qiáng)酸性水,并于1989年成立“水設(shè)計(jì)研究會”和“水科學(xué)研究會”,會員企業(yè)達(dá)600多家,主要研究強(qiáng)酸性水的殺菌效果;

1993年,日本厚生省管轄的“功能水研究振興財(cái)團(tuán)”設(shè)立了約5億日元的基金,著重研究強(qiáng)酸性水在醫(yī)學(xué)、牙科領(lǐng)域的應(yīng)用,隨后日本又開發(fā)并推廣使用了微酸性電解水。

目前,電解水在日本已獲得廣泛應(yīng)用,目前主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè),食品業(yè)和醫(yī)療行業(yè),在農(nóng)業(yè)方面主要用于育種(種子的消毒),植保(替代部分農(nóng)藥)和生長促進(jìn)(用強(qiáng)堿性電解水)。

酸性電解水于2002年被日本勞動厚生省,認(rèn)可為食品添加劑,為其應(yīng)用于食品安全衛(wèi)生打開了大門!目前在日本主要用于生鮮果蔬,刺身料理,食品工業(yè)前處理及其用具、機(jī)械設(shè)備的清洗消毒。用酸性電解水改善食品品質(zhì)成為目前日本酸性電解水應(yīng)用研究的新熱門!

酸性電解水在醫(yī)療方面主要用于內(nèi)窺鏡、清洗、消毒,口腔疾病的治療和環(huán)境消毒。

4、電解水在中國

我國于1994年開始涉足電解水領(lǐng)域,主要引進(jìn)產(chǎn)品和方向?yàn)閺?qiáng)酸性電解水在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用;

2002年,衛(wèi)生部頒發(fā)《消毒技術(shù)規(guī)范》,指出酸性電解水可用于餐飲具、瓜果蔬菜的消毒和物品表面的消毒以及內(nèi)鏡的沖洗消毒;

2009年12月衛(wèi)生部發(fā)布WS310.2-2009《醫(yī)院消毒供應(yīng)中心》第2部分清洗消毒及滅菌技術(shù)操作規(guī)范,指出酸性電解水可用于手工清洗后不銹鋼和其它非金屬材質(zhì)的器械、器具和物品滅菌前的消毒;

2011年,GB28234-2011《酸性氧化電位水生成器安全與衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》公布實(shí)施,進(jìn)一步規(guī)范了電解水設(shè)備的設(shè)計(jì)制造和使用。

從2015年起,隨著微酸性電解水技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展,GB 28234-2011《酸性氧化電位水生成器安全與衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》開始進(jìn)行修訂,加入了“微酸性電解水設(shè)備的技術(shù)要求和使用”部分的內(nèi)容,微酸性電解水技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展期,電解水的應(yīng)用從食品、醫(yī)療和農(nóng)業(yè)擴(kuò)展到公共衛(wèi)生、畜牧養(yǎng)殖等行業(yè)。

5、總結(jié)

值得注意的是,國內(nèi)電解水市場正在逐漸呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展之勢。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前國內(nèi)電解水技術(shù)從業(yè)企業(yè)已超過100家,美國、德國、日本、韓國等進(jìn)口產(chǎn)品也紛紛進(jìn)入市場,電解水的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展。

另外,電解水技術(shù)和其他技術(shù)或設(shè)備相結(jié)合(如洗菜機(jī)、洗碗機(jī)等),通過組合化的方式進(jìn)入居家生活,也在成為一個新的趨勢,各大家電企業(yè)紛紛發(fā)力,希望分得市場一杯羹。

非電解富氫水技術(shù),富氫球、富氫水瓷制氫方式:


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