【知識百科】電解水的原理知多少

電解離子水是以電解方式使水之pH值與氧化還原電位改變，並分解產生O2及H2。一般來說，能讓自由能增加的化學反應是不存在的。因此水在自然狀態下不可能分解產生O2及H2，但是若在水中加入陰極、陽極，通上電流，即能比照法拉第定律發生電解反應。

陽極的材料通常以不易溶解的白金或石墨比較妥當。在陽極及陰極的氧化還原反應如下：

2H2O+2e-= 2OH- + H2 具還原力之鹼性離子水

E0=0-0.0591pH

H2O= 2H+ + 1/2O2 + 2e- 具氧化力之酸性離子水

E0=1.228-0.0591pH

陰極和陽極表面生成氫與氧後，電極四週的水，便會傾向酸性和鹼性，氧化還原電位亦隨之改變。在兩極之間插入能限制水移轉的多孔性半透膜，或能讓陰陽離子有選擇性通過的陰陽離子半透膜，即能自陽極收集氫離子濃度高且具氧化力的酸性水，自陰極收集氫氧離子濃度高具還原力的鹼性水，即為一般市售產品之內部構造與製造原理。

陰極、陽極產生之電解水稱謂目前並未統一，電解酸性水亦稱為電解氧化水，電解鹼性水則是電解還原水。在合理解釋電解水各種效能前，首先必須瞭解酸性水與鹼性水基本水質資料，日本栗田工業(株)研究開發總部以當地自來水混合氯化鈉當電解質，觀察不同電解時間。

酸性水之pH值與電解時間成反比，ORP、導電度及氯離子濃度則成正比，由ORP可看出酸性水具氧化力，氯離子之增加則可能增強其殺菌力，反之鹼性水之還原力隨著ORP遞減而加強。另有一說為比較原水與電解水之NMR(核磁共振)O17圖譜，發現電解水之半高寬比原水小，意謂著電解水之水分子團(cluster)較原水小。

(文：艾華)

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