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水素水整水器アクティブビオの特徴 « 1ppmに迫る高濃度水素水 »

水素水整水器アクティブビオは、電気の作用で“水”から“水素”を作っています。

“水素”の素になる“水”は水道水ですが、この水道水に直流の電気と通電し、“水”から“水素”と“酸素”を作ります。“水の電気分解”について、以下の図を使って、もう少し細かく説明します。

“水の電気分解”には、直流の電気を流しますので、プラス極(陽極)とマイナス極(陰極)の2つの電極を用います。電極に電気を通じることでプラス極、マイナス極では、それぞれ異なる水の電気分解反応が生じます。

電気分解 水の電気分解反応

電流が流れる(電子[e-]が移動する)とプラス極では酸素[O2]、マイナス極では水素[H2]が発生します。また、同時にプラス極では水素イオン[H+]、マイナス極では水酸化物イオン[OH-]が発生します。水素イオン[H+]は、水を酸性に、水酸化物イオン[OH-]は、水をアルカリ性にするイオンですが、これらが同じ量ずつ作られることで水のpH(ペーハー) に変化を与えません。アクティブビオは、この時、発生する水素[H2]を利用して水素水を作っています。

※pH(ペーハー):
水素イオン濃度から求める値で、水の酸性、アルカリ性を判定する尺度に用いられる指標です。pHは1〜14の範囲をもち、pH『7』が中性、『7以下』を酸性、『7以上』をアルカリ性としています。水道水のpHは5.8〜8.6の中性領域となるように管理されており、アクティブビオが作る水素水もご使用の水道水とほぼ同等のpHを表します。

水素をお水に含ませるのは難しいと聞いたけど・・・

大きな活性炭ブロックが水素と水の出会いの場。高濃度の水素水はこのようにして作っています。

アクティブビオでは、浄水器、整水器製品の中でも国内トップクラスの極めて大きな活性炭フィルターを採用していますので一般の活性炭は粉末(または、粒状)ですが、アクティブビオでは、粉末活性炭を特殊な技術で固めて作った大型の活性炭ブロックをフィルターとして活性炭は、水中の不純物を効果的に取り除いてくれる優れた吸着作用を持っています。

大型活性炭ブロックを採用したことで優れた浄水性能をもたせたことがアクティブビオの特長の1つとなっていますが、実は、この大型活性炭ブロックが効率良く水素水を作る能力を秘めているのです。

アクティブビオの大型活性炭ブロックは、高い浄水性能をもち、粒度分布を管理した活性炭原料に調製して使用しています。これを固体化(ブロック化)し、活性炭粒子の隙間に無数の極めて細かい水の通り道(水路)を作ることで浄化能力を高めています。

一般に多量の水素ガスを水に瞬時に溶かすためには高度な技術が必要になり、ご家庭で利用できる小形の機械では困難と思われていましたが

  1. 水素ガス濃度を上げる
  2. 圧力を上げて水素ガスと水を接触させる
  3. 水素ガスと水が接触する時間を増やす
  4. 水素ガスと水が接触する面積を増やす

いずれも水と水素ガスが出会う機会を増やすことで水素溶存率を上げているのです。

アクティブビオでは、この大型活性炭ブロック内に構成された均一な水路や活性炭粒子が持っている細孔(さいこう)の中に水素を溜め込み、水素が溜められた活性炭ブロックに水を送り込むことで、活性炭ブロック内に無数に形成されたミクロンオーダーの水路や活性炭の細孔の中で水素と水が激しく接触します。活性炭ブロックの中で水と水素を融合させることで、[4]番目の効果(接触面積を増やす)が生まれ、瞬時に水素を効率よく水に溶け込ますことができるようになりました。また、大型の活性炭ブロックを採用し、より多くの水と水素の出会いの場を提供することで高濃度の水素水が生成可能になりました。

水素水整水器アクティブビオ カートリッジ 活性炭ブロック外観
フィルター容積 約1,300mLの
大型活性炭ブロックを採用。

水素水整水器アクティブビオ カートリッジ 活性炭ブロックの表面状態
粒度調整された活性炭粒子が高密度に
充填されて無数の水路を形成しています。

水素水整水器アクティブビオ 活性炭粒子

アクティブビオで作った水素水は、炭酸飲料のように数多くの気泡を含んでいます。この気泡の1つ1つが水を電気分解してつくった水素です。活性炭ブロックの中に構成された小さな水路や活性炭の細孔に潜ませた水素が水と接触しながら押し出され、溶けずに残ったガスは微細な気泡(マイクロバブル)として押し出され、水素水の中を漂います。

拡大してみると、なかなか幻想的な光景に見えませんか?
・・・ 既にアクティブビオをご利用いただいているお客様は、水素水をコップに注いで明るい光にかざしてご覧いただくと、多くの気泡がご確認いただけます。 ・・・

水素水の状態 鮮明に気泡が確認できる
光にかざすと鮮明に気泡が確認できます。まるで粉雪のようです。

水素水中のマイクロバブル
100μm程度の数多くのマイクロバブルが
観察されました。

これまでのお話から、水素を溶け込ませるためには、活性炭ブロックの中の水路をどんどん小さくしていけば良いことになりますが、一方、フィルターが目が細かくなると水の流れにともなう抵抗が増えて充分な水量がとれなくなり、実用性に乏しいフィルターになってしまいます。
このため、アクティブビオの活性炭ブロックは、活性炭原料の粒度調整から製造条件に至るまで綿密な管理を行うことで品質の最適化を図り、ご家庭でのご利用に際して、使い勝手を損なわない通水性を確保しつつ、豊富な水素を含んだお水をご提供できるフィルターとしています。

水素濃度が高い理由は?

水に溶けている水素量(溶存水素濃度)は『最大 1mg/L』

水に溶けている水素の濃度(溶存水素濃度)は電気化学の原理を使った測定器(隔膜型ポーラログラフ式電極を使用)で確認しています。アクティブビオに水道水を流すと通水量にしたがって水素濃度が変化します。通水初期は活性炭ブロックの中で水素とともに滞留していた水素水が流れ出し、新たに流入した水道水がブロック内の水素と接触し、水素水として流出します。4〜5L程通水したところで溶存水素濃度がピーク(最大値 約1mg/L)を迎えます。

水素水グラフ 通水量と溶存水素濃度

溶存水素濃度計
センサー部(電極)の信号を本体で処理して
溶存水素濃度をデジタル表示する測定器です。

水に溶けている水素量『1mg/L』は、1Lのお水に対して、水素 1mg(1ミリグラム:1gの1,000分の1の重さ)が溶けている状態を示すもので、極めて微量と思われがちですが、水素の場合、水に溶けることのできる許容量は”1.6mg/L(水温20℃の場合)”であることから考えれば、豊富な水素を含んだ水と表現できると思います。

・・・ 通常、空気中に水素はほとんど含まれていませんので、無論、水道水中にも水素は含まれません。 ・・・

なお、水を流し続けると5L以降、溶存水素濃度は除々に低下する傾向を示します。水素濃度の低下は、一度、大型活性炭ブロックの中に溜められた水素が、水素水を作ることで除々に消費されていくために生じる現象です。アクティブビオは、ご家庭でご利用いただくに充分な水素水を作ることができる様、大型活性炭ブロックを搭載しているとともに、お水を流す都度、自動的に水素を作って活性炭ブロックの中を水素リッチな状態に保つ機能を備えています。

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