通过电解法使水富含氧的方法、富氧水或饮料及其用途技术

本发明专利技术涉及通过电解法使水富含氧的方法，该方法包括如下一系列步骤：ａ）在电解槽中电解不含Ｃｌ－和Ｂｒ－离子的水，其中阳极和阴极由能透过电荷的气密膜分隔开；ｂ）自电解槽的阳极室回收富氧水。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及富含氧(O2)的水或饮料，它们的制备方法以及它们的用途。
技术介绍
瓶装水的世界消耗量在持续增加，消费者正从感官和质量角度寻求优质水(存在 矿物质，不含氯或污染元素)。水和所谓功能性饮料的市场在不断扩大。在日本，碱性水的消耗在快速增加。虽然科学证据仍然有限，但是这种水的优点显 然在于它的味道、它能够降低某些体液(胃液、血液)的过高酸度的能力，以及对于某些食 物(茶、米饭、面包)改进的烹调性能。这种水最常通过电解法获得，其中使用具有被膜分 隔开的两个室(一个室用作阳极，另一室用作阴极)的电解槽。在该方法中，任选地使水经 过活性炭过滤(以除去颗粒、残余氯)而不改变其矿物组成，然后对水进行电解，由此产生 两股流(碱性流和酸性流)，其中只收集碱性流(碱性水)。所述电解槽例如由NICHIDEN 和 JAPANCARLIT 销售。但是，这种碱性水的宣称益处还没有得到科学证实。还值得关注的是向消费者提供对健康有益，特别是旨在增强消费者的体能、耐力 及恢复能力的水/功能性饮料。为此目的，本专利技术提出富氧水。氧气对于在体力付出过程中需要摄取较多氧气的 组织和器官的功能是不可缺少的。在该富氧水中，专利技术人已经证实氧气是可生物利用的，并 证实了身体对氧气的吸收。该富氧水能显著增加对组织的供氧，增强体能，辅助体能，延长 体力，增加耐力，提高恢复速率并最终防止脱水。在现有技术中所述富氧水已被要求保护。可提及的例子为美国申请US 2006/0273043和由Bagley先生提交的所有同族美国申请。该美国申请要求保护超氧的且 具有负氧化还原电位的结构碱性水的制备方法。在该方法中，水在用磁铁进行磁结构化步 骤之前经过一系列过滤器(0. 5-5-10微米)进行预处理，然后经活性炭过滤，用UV(紫外 线)和O3(臭氧)处理。该预处理不改变水的矿物组成，但是由于使用了臭氧可产生有害 的副产物(溴酸盐)。然后对水进行电解以获得具有负氧化还原电位的碱性水。在所用的 电解槽中，阳极室和阴极室是分隔开的。因此该电解步骤产生两股流(碱性流和酸性流)， 其中仅收集碱性流(酸性阳极流是在清洁应用中具有潜在用途的副产物)。然后注入氧气。 注入的氧气由配备氧气发生器的空气压缩机产生。然后净化氧气(碳)，并在注入前通过磁 化(磁铁)活化氧气。通过另外注入医疗质量的氧气完成该系统。所述方法优选包括使水经过锥系统以改善水/氧气混合物，然后经过确保水与氧 气的密切混合的线圈系统(任选地还加入臭氧)。所述系统引起过长的停留时间而不能实 现工业化。此外，使用臭氧会产生二次产物。还要指出的是该方法引起显著的水损失，阳极 室的内容物为在相同的
中无价值的副产物。因此，所述方法生成富含氧气(存在于水中的氧得自注入步骤)并具有负氧化还 原电位(在-170毫伏的数量级，但是未指出参比电极)的水。 制备富氧水的另一方法也描述在国际申请WO 2006/023876中。更具体而言，该申 请描述了制备涉及氧的增溶水(ESW)的方法及相关方式。其原理基于使用脉冲电流对水的 电磁处理。在进行评价该方法的测试之后，我们认为它并不有效，原因如下 >由于电解作用形成副产物；溴酸根离子BrO3-,氯酸根离子ClO3-,氯Cl2,次氯酸根 C10_，次氯酸HC10，臭氧O3，三卤甲烷THM。这些物种由于其毒性或致癌性而受到严格控制。 如果在电解前Cl_和Br—物种最初存在于水中，则上述物种通过水的电解而系统地产生。然 而，这些物种在饮用水、地表水或泉水中无所不在，且这些物种的非常低的浓度(对于氯化 物为毫克/升数量级，对于溴化物为微克/升数量级)足以产生不可接受的副产物水平。该 现象取决于所用电极的类型而减少但是仍然存在。因此，由在该申请中所述的方法生成的 水不满足瓶装水的规定。此外，在这些相同的测试过程中，一些氯副产物产生消费者不能接 受的令人不快的味道和气味。>同时产生02和吐。在电磁处理过程中，涉及的反应导致在阳极出现O2，在阴极出 现h2。这两种气体以化学计量比例生成，从而能够发生放热和爆炸反应H2+7202 — H2O(在 燃料电池中所用的反应)。为避免该风险，专利技术人利用位于槽“116”上的排气口以及大气 的过滤冲洗除去h2。这显得难以保证完全排出形成的氢气而不损失大部分通过电解形成的 02。因此，由于这两种气体同时存在于系统中，该技术的工业化被证明是危险的。>部分控制通过电解产生的O2:在槽“116”中的水的压力和温度条件为2巴(相 对压力)和l°c。在这些值下，通过水与冲洗空气之间的广泛接触而排出存在于槽中的H2, 溶解在水中的O2的平衡浓度固定在35至40毫克/升02。该平衡值由亨利定律得到，因此 平衡值的获得与电解功能无关！然而，根据该相同的专利，这对应于在电解3至4小时后的 富集值(28-35毫克/升的溶解O2)。在这些条件下，可以肯定的是并非所有在处理后存在 于水中的氧气得自电解，但是其为通过在该槽中空气冲洗转移的O2与通过电解产生的O2之 和。>溶解在水中的O2的稳定性据称该稳定性大于通过注入O2而获得的稳定性，但 没有给出该差异的任何证明。然而，迄今为止，我们的所有比较测试均显示通过电解或注入 而获得的O2的稳定性相同。在另一方面，证实了该实验稳定性大于理论稳定性，因为经过 大约20天的时间而不是如理论所建议的几小时观察到溶解O2的值下降(参见有关稳定性 的实施例2)。>报道的临床研究没有注意良好的测量实践(没有监测呼气，没有分析血浆乳酸 以验证是否受实验者达到或未达到其身体极限)。因此其科学有效性、其结果和结论是可疑 的。>所述电极(阳极和阴极)均为涂布钼的固体钛。所述电极的成本太高而不能实 现工业化。>该方法的总产率低除了高的O2损失(与H2同时部分损失)，该方法在生成最终 产物前规定3至4小时的再循环操作。因此，本领域技术人员持续寻找经济上可行且易于工业化的获得富氧水的方法。 特别地，专利技术人已经尝试开发了有效的使水富含氧(O2)同时克服形成副产物特别是卤素副 产物的电解法。
技术实现思路
本专利技术的第一个主题是通过电解法使水富含氧的方法，该方法包括如下连续步 骤(a)在电解槽中电解不含Cl—和Br—离子的矿化水，其中阳极和阴极由能透过电荷 但不能透过气体的膜分隔开；(b)收集得自电解槽的阳极室的富氧水，(c)将得自电解槽的阴极室的不含氢的水再注入至在步骤b)中获得的富氧水中，(d)包装在步骤(C)中获得的水。“氧”是指由化学式O2表示的可被槽直接吸收的的氧气。氧富集是指向水中加入氧O2使得溶解氧的量为10毫克/升以上，有利地为50毫 克/升以上，进一步有利地为100毫克/升以上。包装是指任何存储系统和/或水分配系统(也使得所述水的性质得以保持)。因 此，包装适于人类消耗其中所包含的水。表述“不含Cl—和Br—的水”是指水包括0. 2毫克/升以下的氯离子和3微克/升 以下的溴离子。阴极是发生还原处的电极，而阳极是发生氧化处的电极。本专利技术的方法的特征在于电解槽，两个电极(阴极和阳极)由能透过电荷(特别 是阳离子)但不能透过气体的膜分隔开。使用所述膜能够避免氢H2和氧O2的任何共存以 及与此相关的爆炸的风险本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过电解法使水富含氧的方法，该方法包括如下连续步骤：　　（ａ）在电解槽中电解矿化的但不含Ｃｌ↑［－］和Ｂｒ↑［－］离子的水，其中阳极和阴极由能透过电荷但不能透过气体的膜分隔开；　　（ｂ）收集得自电解槽阳极室的富氧水，　　（ｃ）将得自电解槽阴极室的不含氢的水再注入至在步骤（ｂ）中获得的富氧水中，　　（ｄ）包装在步骤（ｃ）中获得的水。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：C拉斯科斯泰，S布伦纳，L日默内，A克莱因，
申请(专利权)人：热尔韦达诺尼公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]