浙江大學(xué)水環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)室自2009年開始進(jìn)行電解水相關(guān)技術(shù)的研究，目前已經(jīng)跨越了10年的時(shí)間。

這個(gè)過程中我們無數(shù)次被問到：電解水究竟是什么？

也有很多人問到：酸性氧化電位水、微酸性電解水、電解富氫水、堿性去污電解水，到底有什么區(qū)別？

今天，我們就為大家來講解一下市場上常見類型的電解水設(shè)備及其生成原理！

電解水，是指在特殊裝置中將含低濃度的電解質(zhì)水溶液經(jīng)特殊電解處理，使水的 pH 值、氧化還原電位、有效氯濃度等指標(biāo)發(fā)生改變而產(chǎn)生的，具有特殊功能的水溶液的總稱。?

通常情況下電解水的類型是依據(jù)pH值進(jìn)行劃分的，我們按照pH值的不同，可以將電解水分為強(qiáng)酸性電解水（也稱酸性氧化電位水）、弱酸性電解水、微酸性電解水、中性電解水、弱堿性電解水和強(qiáng)堿性電解水，如下圖：

強(qiáng)酸性電解水（酸性氧化電位水）

強(qiáng)酸性電解水，也稱酸性氧化電位水，是在經(jīng)過軟化處理的自來水中加人低濃度的氯化鈉 (溶液濃度小于0.1%)，在有離子隔膜式電解槽中電解后 ，從陽極一側(cè)生成的具有低濃度有效氯、 高氧化還原電位的酸性水溶液。

強(qiáng)酸性電解水于20世紀(jì)80年代由日本首先發(fā)現(xiàn)，因其對(duì)MRSA（有"超級(jí)病菌"之稱的耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌）有顯著殺菌效果，而最先用于醫(yī)療領(lǐng)域。

強(qiáng)酸性電解水能夠有效殺菌、對(duì)人體安全、對(duì)環(huán)境無污染等優(yōu)點(diǎn)已取得共識(shí)，并在醫(yī)療領(lǐng)域已用于手消毒、內(nèi)窺鏡的清洗消毒、血液透析裝置的消毒、環(huán)境的消毒以及壓瘡等創(chuàng)面的治療。

自1995年以來酸性氧化電位水生成器進(jìn)入中國市場以來，很快得到了中國同行的認(rèn)可，國內(nèi)的生產(chǎn)廠家已達(dá)到60家以上。目前該類產(chǎn)品已在一些醫(yī)院用于內(nèi)窺鏡、手術(shù)室，供應(yīng)室的醫(yī)療器械的消毒和醫(yī)院環(huán)境的消毒，對(duì)于防止醫(yī)院感染，控制大量使用消毒劑對(duì)環(huán)境的污染起到了積極的作用。同時(shí)，再食品加工、果蔬保鮮、農(nóng)業(yè)種植、畜牧環(huán)境消毒等方面也有應(yīng)用。

微酸性電解水

微酸性電解水是將適量低濃度的稀鹽酸和或氯化鈉水溶液加入到有隔膜或無隔膜式電解槽內(nèi)，通過電解的方式，在陽極生成氯氣和H+，H+溶于水使水呈酸性，pH 值為5.0-6.5，氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸( HClO)?。

在使用微酸性電解水之前，食品工廠采用次氯酸鈉作為食品添加殺菌物質(zhì)，但是使用次氯酸鈉有效氯濃度在100-200ppm，沖洗不完全容易產(chǎn)生氯味殘留，還有排水處理、環(huán)境負(fù)荷、食品安全等問題，及易與有機(jī)物質(zhì)結(jié)合，產(chǎn)生對(duì)人體有極大危害的有害物質(zhì)三鹵甲烷(THMs) 。

因此，微酸性電解水當(dāng)初開發(fā)的目的是作為食品設(shè)備的殺菌劑的替代品，但因也有應(yīng)用在食品本身殺菌的市場需求。在2002年6月10日，日本厚生勞動(dòng)省令第75號(hào)，以【微酸性次氯酸水】的名稱被指定作為食品添加物的殺菌劑。

目前，微酸性電解水除了應(yīng)用于食品加工外，在公共環(huán)境衛(wèi)生、口腔綜合治療臺(tái)水路消毒中具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢和前景。

中性電解水

中性電解水是指pH值介于6.5與7.5之間，且含有次氯酸分子的水溶液。

中性電解水的生成方式有兩種：一種是采用有隔膜電解的方式，將一定濃度的稀食鹽溶液加入到安裝有陰、陽電極的電解槽中，隔膜將電解槽分為陽極室和陰極室，在電解過程中，陽極室生成的酸性水和陰極室生成的堿性水通過循環(huán)泵不斷混合，從而生成具有接近中性pH值和含有效氯的水溶液。

另一種就是采用無隔膜電解食鹽或稀鹽酸溶液，在電場作用下，生成具有中性pH值和含有高濃度次氯酸分子的水溶液。

弱堿性電解水

弱堿性電解水，又稱富氫水或水素水（日本），堿性離子水、電解還原水，是指經(jīng)過濾后的自來水在隔膜電解槽中進(jìn)行電解，陰極側(cè)的H+轉(zhuǎn)化為H2，從而造成該側(cè)OH-濃度的升高；同時(shí)，水中的鈣、鎂、鉀等礦物質(zhì)向陰極聚集，并產(chǎn)生堿性離子水。

因此，弱堿性電解水具有四個(gè)特性，弱堿性（pH值7.5-9.0）、更高的礦物質(zhì)濃度、富含氫、負(fù)氧化還原電位（ORP）。

弱堿性電解水是一種健康直飲水，其研究起源于20世紀(jì)80年代的日本，最早是受到了日本山梨縣長壽村日常飲用的溪水水質(zhì)的啟迪。研究者發(fā)現(xiàn)，具有較高的負(fù)氧化還原電位（ORP值在-150mV至-300mV之間）和超過7.5的pH值是天然山區(qū)溪流和某些深井的堿性礦泉水的特征。因此，日本的研究者在此基礎(chǔ)上開發(fā)出了弱堿性電解水生成設(shè)備。

眾多國內(nèi)外的研究表明，弱堿性電解水由于其物理化學(xué)性質(zhì)及結(jié)構(gòu)方面的獨(dú)特特點(diǎn)，作為飲用水可對(duì)人體產(chǎn)生諸多的健康益處，主要表現(xiàn)在改善人體生理機(jī)能、平衡自由基、防止氧化損傷、預(yù)防和輔助治療多種慢性疾病等方面。

強(qiáng)堿性電解水

強(qiáng)堿性電解水又稱強(qiáng)堿性電解離子水，是指pH值高于9.0的電解水（用于工業(yè)清洗時(shí)，其pH值可以達(dá)到13.0左右），其有效成分為NaOH/KOH，含有活性氫，可有效去除脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等污垢。

強(qiáng)堿性電解水設(shè)備采用隔膜式電解槽，電解質(zhì)一般為K2CO3，其電解質(zhì)也可采用NaCl或KCl，與強(qiáng)酸性電解水一起產(chǎn)生。

不同于其他由苛性鈉而形成的堿性水，強(qiáng)堿性電解水不會(huì)導(dǎo)致皮膚的刺激性或化學(xué)性灼傷。除了其殺菌效果，超級(jí)堿性電離水對(duì)分解油非常有效，因此廣泛地使用在清洗制造產(chǎn)品及工業(yè)機(jī)械和零件，以及CIP清洗。

無鹽電解水

所謂的無鹽電解，就是在電解過程中不添加任何電解質(zhì)，僅對(duì)自來水進(jìn)行電解，電解過程產(chǎn)生具有氧化性的羥基自由基和次氯酸。由于這兩種物質(zhì)具有較強(qiáng)的氧化性，能夠殺滅細(xì)菌，并破壞農(nóng)藥分子的共價(jià)鍵，從而降解農(nóng)藥殘留。該技術(shù)目前應(yīng)用在食材凈化領(lǐng)域。

該方法相對(duì)于傳統(tǒng)的超聲波洗菜機(jī)和臭氧洗菜機(jī)而言，具有清洗效率更高、安全性更強(qiáng)等優(yōu)勢，是目前市場上較為流行的一種食材凈化新技術(shù)。

總? 結(jié)

除了以上電解水外，還有通過無隔膜電解的形式，對(duì)氯化鈉水溶液進(jìn)行電解制取次氯酸鈉，用于泳池消毒、自來水消毒等領(lǐng)域。

對(duì)于不同類型的電解水，因其特性和功能的差異，可用于不同的領(lǐng)域。在選擇電解水設(shè)備時(shí)，應(yīng)依據(jù)具體用途和使用方式針對(duì)性的選擇電解水設(shè)備。

近年來，各種不同類型的電解水因其制取方便、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，借用美國明尼蘇達(dá)大學(xué)食品科學(xué)家Joellen Feirtag的一句話：“電解水一定會(huì)成為主流，這只是一個(gè)時(shí)間的問題”。