專利名稱：溶解電解氫的水的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及含有由電解產(chǎn)生的氫的水(以后稱為溶解電解氫的水)。
更具體地說，本發(fā)明涉及由電解獲得的具有防止和恢復(fù)DNA受損能力的高濃度溶解氫(包括氫原子)的水。還涉及生產(chǎn)這種溶解電解氫的水的方法。又涉及電解法生產(chǎn)高濃度溶解氫的水的設(shè)備。
背景技術(shù)：
地球上所有的生物都可被認(rèn)為是DNA(脫氧核糖核酸)生物體。DNA(基因)完全控制著生物體的新陳代謝?？梢哉f，生物體的生活、死亡和健康都受DNA的主宰。換句話說，健康意味著DNA處于正常狀態(tài)，疾病意味著DNA處于不正常狀態(tài)。
如果對保持DNA處于正常狀態(tài)和將處于不正常狀態(tài)的DNA變?yōu)檎顟B(tài)的研究獲得成功，溶解電解氫的水不僅可應(yīng)用到醫(yī)藥領(lǐng)域，而且可以應(yīng)用到如食品和許多未可預(yù)料的領(lǐng)域，因?yàn)檫@種水可以迅速達(dá)到生物體內(nèi)的所有部分，包括脂質(zhì)膜(細(xì)胞膜)和血液-腦屏障。
由于生物體內(nèi)的自衛(wèi)效應(yīng)，DNA細(xì)胞的受損是相對較小的。然而，根據(jù)對各個(gè)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的研究可知，由于自由基引起的迅速氧化，DNA細(xì)胞的自受損會發(fā)生，因而降低DNA的壽命。一般將維生素C(抗壞血酸)看作為清除自由基的物質(zhì)。
但是，維生素C本身，因其會還原其他物質(zhì)而發(fā)生氧化，轉(zhuǎn)化為自由基。因?yàn)檫@種來自維生素C的自由基參與了DNA細(xì)胞的損害，所以不能將維生素C看作為理想的清除自由基的物質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于解決上述的問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供適合于抑制DNA細(xì)胞受損的溶解電解氫的水。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供生產(chǎn)這種溶解電解氫的水的方法。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供用電解法生產(chǎn)高濃度溶解氫的水的設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，溶解電解氫的水含有至少0.1ppm的溶解氫。這種水最好制成中性。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，生產(chǎn)溶解電解氫的水的方法包括準(zhǔn)備至少含鈉、鉀、鎂和鈣離子的原水(如自來水)，從原水獲得凈化水的步驟。在凈化水中加入催化劑以促進(jìn)電解。然后對加入了促進(jìn)電解的催化劑的凈化水進(jìn)行電解。獲得陰極水。
根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，生產(chǎn)溶解電解氫的水的設(shè)備，包括從原水獲得凈化水的裝置，用于提供促進(jìn)凈化水電解的催化劑的供應(yīng)催化劑裝置。設(shè)備還包括電解加入催化劑的凈化水的裝置。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的溶解電解氫的水可以防止或抑制DNA的受損?？梢哉J(rèn)為，這是由于電解獲得的高濃度的氫的水能還原掉自由基(過氧化陰離子自由基)的緣故，后者是DNA受損的原因。自由基被除去，就得以防止或抑制DNA的受損。氫本身則被氧化，而水對人體無害。
結(jié)合附圖，根據(jù)下面的本發(fā)明的詳細(xì)描述，可更清楚地了解本發(fā)明前述的和其他的目的、特征、內(nèi)容和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是電解生產(chǎn)高濃度溶解氫的水過程的流程圖。
圖2是本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方案的電解水發(fā)生器示意圖。
圖3是本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方案的電解水發(fā)生器示意圖。
圖4是本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施方案的產(chǎn)生溶解電解氫的水的流程圖。
圖5是閥轉(zhuǎn)子操作的方框圖。
圖6A和6B開關(guān)閥操作的示意圖。
下面參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方案。
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施方案圖1是根據(jù)本發(fā)明，通過電解生產(chǎn)高濃度溶解氫的水的流程圖。按圖1，先準(zhǔn)備自來水。自來水至少含有鈉、鉀、鎂和鈣離子。對自來水進(jìn)行蒸餾或用逆滲透膜法進(jìn)行過濾獲得凈化水。加入催化劑，例如氯化鈉，以促進(jìn)凈化水的電解，達(dá)到至少100μS/厘米的導(dǎo)電率。然后對凈化水進(jìn)行電解獲得陰極水。這時(shí)，將獲得的陰極水返回陰極槽，使其再次電解，從而獲得含有高濃度電解氫的陰極水。在獲得的高濃度溶解氫的水中含有溶解的氫(H+，H，H2)。其性能如下。
ORP(氧化還原電勢)-500毫伏；pH10.8；DH(溶解氫)1.5ppm；DO(溶解氧)5.2ppm；NMR(核磁共振)50赫茲。
雖然在上面的實(shí)施方案中氯化鈉是用作促進(jìn)電解的催化劑，但本發(fā)明中不限于此。例如，還可使用乳酸鈣，只是其需要量比氯化鈉量大(20-30倍)。
然后，通過過濾、使用活性炭、脫氣、蒸餾等方法除去在陰極水中的次氯酸。之后，在陰極水中加入緩沖劑中和之。中和水，之所以要對水進(jìn)行中和，是為了促進(jìn)在人體內(nèi)的應(yīng)用的目的。磷酸鈉可用作緩沖劑。還發(fā)現(xiàn)，可以使用通過電解隨同陰極水同時(shí)獲得的陽極水，其優(yōu)點(diǎn)是可以有效地使用水，因?yàn)椴槐嘏懦鲫枠O水。還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是陽極水對人體無害和安全。陽極水適宜加入到陰極水中，使陰極水的pH值變到如7.2-7.3。
可考慮使用鹽酸作為緩沖劑。但使用鹽酸會產(chǎn)生氯化鈉，而導(dǎo)致含鹽的陰極水。因此，鹽酸在實(shí)際應(yīng)用中是不合適的。
由電解獲得的含高濃度氫的這種水被認(rèn)為具有防止或抑制DNA細(xì)胞受損的作用。
表1列出了在各種條件下，根據(jù)上面描述的流程，通過電解獲得的高濃度溶解氫的水(在添加緩沖劑之前)的特性。原水(自來水)值作為比較值也列于表1。
表1

就在各種條件下由電解獲得的高濃度溶解氫的水來說，發(fā)現(xiàn)表2所示性能的高濃度溶解氫的水對還原會成為DNA受損原因的自由基(超氧化陽極自由基)特別有效。
表2

人們認(rèn)為，這種含高濃度氫的水可在下述的各種領(lǐng)域得到應(yīng)用。
首先是在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用。例如，可用在生產(chǎn)輸液和其他藥物生產(chǎn)中。這種水還可以用作透析處理溶液、腹膜透析溶液和其他溶液。
第二是在用于防止和處理由皮膚組織氧化引起的衰老和再生退化的藥物中的應(yīng)用。例如，這種水可用于生產(chǎn)洗面液以及其他化妝品和衛(wèi)生用品。
第三是在抗氧化食品和功能食品中的應(yīng)用。例如，這種水可用于生產(chǎn)食品。
第四是在加工的飲料中的應(yīng)用。例如，這種作為飲料水(抗氧化水)使用是一個(gè)可能用途。還可考慮用作加工的飲料如軟飲料和咖啡中的水成分。
第五是在改善由農(nóng)用化學(xué)品、除莠劑、殺蟲劑等引起的食品污染和變質(zhì)問題中的應(yīng)用。例如，用作蔬菜、水果等裝運(yùn)前的清洗劑和漂洗劑。
第六是在作為生產(chǎn)加工的食品中替換防腐劑、保藏劑等的應(yīng)用。它有可能用作食品添加劑(347類)的替換物。
下面描述生產(chǎn)高濃度溶解氫的水的電解水發(fā)生器。
圖2為用于生產(chǎn)本發(fā)明溶解電解氫的水的電解水發(fā)生器的示意圖。此電解水發(fā)生器包括裝有陰電極1的陰極室2和裝有陽電極3的陽極室4。陰極室2用隔膜5與陽極室4隔開。排放陰極水(堿性水)的陰極水排放管6與陰極室2連接。用于向外排放陽極水(酸性水)的排放管7與陽極室4連接。進(jìn)水管8分別連接到陰極室2和陽極室4，用以輸入至少含鈉、鉀、鎂和鈣的原水，如自來水、地下水、井水。使用電解水發(fā)生器，對原水進(jìn)行電解，就獲得含有溶解氫(H+，H，H2)的電解水。
實(shí)施方案2圖3為本發(fā)明的第二實(shí)施方案的電解水發(fā)生器的示意圖。與僅包括一個(gè)電解槽的第一個(gè)實(shí)施方案不同，第二實(shí)施方案的電解水發(fā)生器有三個(gè)電解槽(1，2和3號)。通過輸送陰極水的第一管11，第一電解槽(1號)的陰極室和第二電解槽(2號)的陰極室相互連接。通過輸送陽極水的第二管12，第一電解槽(1號)的陽極室和第二電解槽(2號)的陽極室相互連接。通過輸送陰極水的第三管13，第二電解槽(2號)的陰極室和第三電解槽(3號)的陰極室相互連接。通過輸送陽極水的第四管14，第二電解槽(2號)的陽極室和第三電解槽(3號)的陽極室相互連接。由于增加了電解槽，可提高所得陰極水中溶解氫的濃度。獲得的陰極水和陽極水分別儲存在儲存器中，并通過閥X-1和X-2的開/關(guān)操作向外排放。由一個(gè)水泵(W.P.)可將儲存在儲存器中的陰極水和陽極水返回到電解槽，反復(fù)進(jìn)行電解。在此圖中，F(xiàn)S代表一個(gè)水流動傳感器。
實(shí)施方案3本發(fā)明第三實(shí)施方案的電解水發(fā)生器是圖2電解水發(fā)生器的改進(jìn)型，示于圖4-6B中。圖2中的電解水發(fā)生器，當(dāng)其長期使用后會結(jié)垢(如鈣和鎂)附著在陰電極1上，導(dǎo)致電解電流的減小。
為防止這種現(xiàn)象，采用的方法為，經(jīng)過一定的使用期，通過人為或自動反轉(zhuǎn)電極間的電壓，以除去附著在陰電極上的結(jié)垢，可保持電極的基本工作性能。然而，這種方法的缺點(diǎn)，是在從陰電極1清除結(jié)垢的期間和之后，結(jié)垢物會呈固體漂浮在堿性水中。這不適合于本發(fā)明的溶解電解氫的水的用途。
第三種實(shí)施方案就是針對解決這一問題的。這種改進(jìn)的電解水發(fā)生器，可使鎂、鈣等結(jié)垢物不附著到電極上。
圖4是本發(fā)明第三實(shí)施方案的流程圖。將自來水引入凈化柱59，在此除去氯等。再將自來水送入電解槽60。由水流動傳感器81測出供給電解槽60的自來水量。在電解槽60中，自來水發(fā)生電解，產(chǎn)生堿性水和酸性水。
通過后面將描述的一個(gè)切換裝置66，從堿性水出口可始終提供堿性水，從酸性水排放出口始終排出酸性水。電解槽60和切換裝置66連接到控制電路80?？刂齐娐?0則連接到水流動傳感器81。當(dāng)水流動傳感器測出預(yù)定流量的自來水流過以后，控制電路80發(fā)出指令。控制電路80發(fā)出這一指令，反轉(zhuǎn)供給電解槽60的電壓，同時(shí)操作切換裝置66的閥。結(jié)果，從堿性水出口始終放出堿性水，從酸性水出口始終排出酸性水。由于本發(fā)明的設(shè)備可以較短的周期反轉(zhuǎn)供應(yīng)的電壓，就不會有結(jié)垢物附著在電極上。上述操作是在機(jī)械裝置中完全自動化進(jìn)行，無需人力。
圖5是一方框圖，它進(jìn)一步描述從堿性水出口放出堿性水，從酸性水排放出口排出酸性水的操作。
閥轉(zhuǎn)子88的功能是控制切換裝置的，而切換裝置是一個(gè)開關(guān)閥，閥轉(zhuǎn)子88由一馬達(dá)95驅(qū)動。進(jìn)口1和2供來自電解槽的水(堿性水，酸性水)進(jìn)入切換裝置。進(jìn)口1連接著電解槽的第一電解室，進(jìn)口2連接著第二電解室。當(dāng)從進(jìn)口1引入堿性水，從進(jìn)口2引入酸性水時(shí)，閥轉(zhuǎn)子88的操作應(yīng)使堿性水出口排出堿性水，酸性水出口排出酸性水。
當(dāng)?shù)谝缓偷诙娊庵g的供應(yīng)電壓一經(jīng)反轉(zhuǎn)，從進(jìn)口1引入酸水，而從進(jìn)口2引入堿性水時(shí)，閥轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)應(yīng)使堿性水仍從堿性水出口放出，酸性水仍從酸性水出口排出。
傳感器81測出的引入電解槽的自來水量決定著施加在第一和第二電極的供應(yīng)電壓的反轉(zhuǎn)時(shí)間。當(dāng)預(yù)定量的自來水流入電解槽后，傳感器81就向微機(jī)80(即控制電路)發(fā)出指令。微機(jī)80就將施加在第一和第二電極上供應(yīng)電壓的極性反轉(zhuǎn)，并同時(shí)驅(qū)動馬達(dá)95，使閥轉(zhuǎn)子88旋轉(zhuǎn)。因此，能從堿性水出口總是放出堿性水，從酸性水出口總是排出酸性水。
圖6A是稱作切換裝置66的開關(guān)閥操作的示意圖。圖中，進(jìn)口1連接著電解槽第一電極室。進(jìn)口2連接著第二電極室。當(dāng)從進(jìn)口1引入堿性水，從進(jìn)口2引入酸性水時(shí)，第一水通道A和第二水通道B打開，從而通過第一水通道A從堿性水出口放出堿性水，通過第二水通道B從酸性水出口排出酸性水。應(yīng)注意開關(guān)閥65是連接在閥轉(zhuǎn)子88上的。
當(dāng)施加在第一和第二電極上的供應(yīng)電壓一經(jīng)反轉(zhuǎn)，結(jié)果酸性水從進(jìn)口1引入，堿性水從進(jìn)口2引入時(shí)，開關(guān)閥65就旋轉(zhuǎn)90°，使第三和第四水通道C和D(如圖6B所示)打開。結(jié)果，從堿性水出口仍放出堿性水，從酸性水出口仍排出酸性水。根據(jù)第三實(shí)施方案的電解水發(fā)生器，反轉(zhuǎn)施加在第一和第二電極上的供應(yīng)電壓，同時(shí)操作開關(guān)閥的位置，就能使堿性水恒定地從堿性水出口放出，酸性水恒定地從酸性水出口放出。因此，可在較短周期內(nèi)反轉(zhuǎn)電解電壓，防止結(jié)垢物附著到電極。結(jié)果可始終穩(wěn)定地獲得不含結(jié)垢物的溶解電解氫的水。
由于本發(fā)明的溶解電解氫的水至少含有0.1ppm的氫(H+，H，H2)，所以它可還原除去引起DNA受損的自由基(過氧化物陰離子基)。因此，這種溶解電解氫的水除了可應(yīng)用于防止和抑制DNA受損的用途，還可用于其它各種用途。而且，當(dāng)中和以后，這種溶解電解氫的水可方便地應(yīng)用到人體上。
盡管已詳細(xì)地描述和說明了本發(fā)明，但應(yīng)理解，這些描述和說明只是通過舉例進(jìn)行的，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制，本發(fā)明的精神和范圍僅受權(quán)利要求書的限制。
權(quán)利要求
1.溶解電解氫的水，它至少含有0.1ppm的溶解氫，其中水用磷酸鈉或陰極得到的陰極水調(diào)節(jié)到pH7.2-7.3。
2.如權(quán)利要求1所述溶解電解氫的水，其特征還在于所述的水進(jìn)行了中和。
3.如權(quán)利要求1所述溶解電解氫的水，其特征還在于它含有0.1-2.0ppm的溶解氫。
4.如權(quán)利要求3所述溶解電解氫的水，其特征還在于它含有0.5-1.5ppm的溶解氫。
5.如權(quán)利要求1所述溶解電解氫的水，其特征還在于它含有2-10ppm的溶解氧。
6.如權(quán)利要求1所述溶解電解氫的水，其特征還在于其氧化還原電勢不超過+100毫伏。
7.如權(quán)利要求6所述溶解電解氫的水，其特征還在于其氧化還原電勢為-100至-1000毫伏。
8.如權(quán)利要求1所述溶解電解氫的水，其特征還在于它可應(yīng)用于下面的a)-f)用途a)輸液制劑、透析處理溶液、腹膜透析溶液或藥物，b)清洗液，c)抗氧化食品，d)經(jīng)加工的飲料，e)蔬菜、水果等裝運(yùn)前的清洗劑，f)食品添加劑。
全文摘要
從自來水獲得凈化水。再在凈化水中加入氯化鈉，使其導(dǎo)電率至少為100μs/厘米。然后進(jìn)行電解。放出產(chǎn)生的陰極水并中和之。獲得的陰極水至少含有0.1ppm的溶解氫(H
文檔編號A61M1/14GK1629078SQ20041006156
公開日2005年6月22日 申請日期1997年8月27日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月27日
發(fā)明者森澤紳勝, 白畑實(shí)隆 申請人:日本多寧股份有限公司