清掃のプロが選ぶ!除菌消臭用 次亜塩素酸水溶液

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コラム

次亜塩素酸水溶液の主な作り方(製造方法)3つ!それぞれのメリット・デメリットとは?

イオン交換法(独自製法)

除菌・消臭用に次亜塩素酸水溶液を購入する際、結局どれがいいのかよく分からず迷われる方が多いのではないでしょうか?

「次亜塩素酸水溶液ならどれも一緒でしょ?」と思う方も多いかもしれません。

 

恐らくは、以下が主なチェックポイントとなっていることでしょう。

●除菌力の要となる有効塩素濃度「ppm(ピーピーエム)」
●次亜塩素酸分子の含有量において重要となる、液性「pH(ピーエイチ)」
●コスト(販売価格)
●使用(保存)期限

※濃度「ppm」と液性「pH」については、コラム「次亜塩素酸水溶液の除菌力は「ppm」をみればOK?「pH」との関係は?」で詳しく紹介していますのでそちらもぜひご覧ください。

 

これらの点を抑えておけば、次亜塩素酸水溶液選びで失敗することは少なそうです。

ただ実は、これらの要素と密接な関わりがあり、しかしそれほど重要視されていないと思われる項目があります。

それが今回ご紹介する「作り方(製造方法)」です。

 

 

次亜塩素酸水溶液の主な作り方(製造方法)は3つ

 

次亜塩素酸水溶液の主な作り方は、大きく分けて以下の3つの製法があります。

電気分解法
混合法
イオン交換法

 

もちろん、結果として生成されるのは同じ「次亜塩素酸水溶液」ですが、それぞれの製法により色々な違いがあるのです。
以下では、これらの製法によりどのようなメリット・デメリットがあるのかについてみていきましょう。

 

 

1.電気分解法:生成は簡単だが有効塩素濃度は低く一定しない弱点も

 

塩化ナトリウム水溶液(NaCl)、または塩酸(HCl)内に電気を通すことで分離し、次亜塩素酸水溶液を生成する方法です。

水槽の中央を隔膜で二室に仕切り、「+」極と「-」極で分けて電気を通すと、「+」極の側は酸性、「-」極の側はアルカリ性の液体に分離します。

この酸性の側、陽極の反応において、塩素分子(Cl2)が水(H2O)に溶解し次亜塩素酸(HOCl)が生成される、という仕組みです。

次亜塩素酸水(食品添加物)の生成方法イメージ

Cl2+H2O→HOCl+HCl

 

電気分解法の特長は、「生成が簡単」なことにあります。

材料が塩と水でよく、取扱いが安全で、新型コロナウィルスの感染拡大で消毒用アルコールが不足した際には、家庭でも自作できるとして認知されました。

(ただし、実際には塩化ナトリウム水溶液の濃度設定や生成後の液性・濃度の確認など、充分な知識としっかりした準備がなければ家庭での自作は難易度が高いでしょう。)

 

一方、デメリットとしては、生成される次亜塩素酸水溶液の塩素濃度が低い(数十ppm程度)生成濃度が一定しにくい、という点が挙げられます。

 

尚、厚生労働省が指定する食品添加物(殺菌料)としての「次亜塩素酸水」はこの電気分解法によるものと規程されています。
(参考)「次亜塩素酸水の成分規格改正に関する添加物部会報告書」(厚生労働省資料)
※厳密には、生成される液体の酸性の強弱によっても若干製法に違いがあります。

 

 

2.混合法:高濃度の次亜塩素酸水溶液を生成できるが濃度低下が早く腐食にも注意

 

混合法は最も多く用いられる方法です。

次亜塩素酸ナトリウム(NaClO)を塩酸等の酸と混ぜ合わせ、液性を弱酸性に調整して生成する方法です。

混合法 次亜塩素酸ナトリウム+塩酸

NaClO+HCl→HOCl+NaCl

 

この製法のメリットは、電気分解法よりも「高濃度の次亜塩素酸水溶液を製造できる」ことです。

一方、デメリットとしては、次亜塩素酸の他に副産物として多量の塩(NaCl)が生成されるため、不純物が多くなり「塩素濃度が低下しやすい」ことが挙げられます。

また、塩分が多量にできることで腐食(サビ)の原因にもなります。

 

 

3.イオン交換法:他製法のデメリットをカバーし高濃度でも安定、ただし時間と手間がかかる

 

上記2つの製法のマイナス面をカバーできるのが、イオン交換法です。

次亜塩素酸ナトリウム(NaClO)のナトリウムイオン(Na⁺)を、水素イオン(H⁺)と直接置換します。

 

イオン交換法(独自製法)

NaClO+H⁺→HOCl+Na⁺

 

イオン交換法のメリットは、少量・任意濃度で「不純物が少ない次亜塩素酸水溶液を生成できる」ことです。
※次亜塩素酸水溶液ウィッキルは、独自のイオン交換法により、一般的な製法よりも濃度が安定しています。詳しくは「ウィッキル5つのメリット:1.安心の濃度半年保証」をご覧ください。

 

尚、濃度低下の要因となる不純物について、イオン交換法で製造した次亜塩素酸水溶液と、混合法で製造した同濃度の次亜塩素酸水溶液を煮沸して残留物を調べたところ、以下の結果になりました。(※当社調べ)

あきらかにイオン交換法による生成の方が、不純物(塩分)が少ないことが分かります。

 

しかし、良いところばかりということはなく、イオン交換法にもデメリットがあります。

それは「製造に多大な時間と手間がかかる」ことです。

製造時間は混合法と比べて概ね40~50倍程度かかります。(※当社比)

さらに製造の都度、「付着した不純物を取り除く」必要があり、装置洗浄の手間も大きくなります。

効率を重視した短時間での大量生産には不向きと言えます。

 

 

まとめ

 

次亜塩素酸水溶液の製法が濃度や使用(保存)期限などと密接に関わり、それぞれの製法にメリット・デメリットがあることがお分かりいただけましたでしょうか?

 

その場ですぐに使用し、濃度の高さをあまり気にしない場合は電気分解法の生成装置があると便利かもしれません。
短期間保管しておいて都度必要に応じて使用するのであれば、混合法で製造した箱詰め商品がいいでしょう。ただし、特に塩素濃度が高い次亜塩素酸水溶液では、濃度低下が早くなりますので、濃度管理を厳密に行う必要があります。

除菌や消臭に安定した効果が欲しい場合は、不純物が少なく濃度低下を抑えられるイオン交換法がおすすめです。

 

購入される際には、濃度やpHだけでなく、製造方法や原料なども確認し、用途や状況に応じた適切な次亜塩素酸水溶液をお選びいただくことをおすすめします。

 

※次亜塩素酸ナトリウムを水道水で薄めて希釈しただけでは、次亜塩素酸水溶液にはなりません。上記のような特殊な技術が必要です。危険ですので、くれぐれもご注意ください。