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水のいろは
 
水について
クラスターについて
硬度とは
pHについて
水素について
活性酸素とは
酸化還元電位とは
バナジウムについて
フッ素について
その他
水について

 【概 要】
<天然水・ミネラルウォーター>

 一般に硬度が大きいとミネラルが多いとされております。 硬度はカルシウムとマグネシウムなどが含まれる量を数値化したものだからです。硬度が大きいと飲み難いともいわれます。日本には軟水が多く、そこで生活している人々には軟水ほど適しているといわれます。よって、硬度が小さくミネラルが豊富な水は理想的ともいえます。 水の分子であるクラスタが小さいほど浸透率がよく、吸収もよいとされます。よって、クラスタの小さい水ほど理想的といえます。さらにそれらが人工水ではなく、天然水であれば理想的といえるでしょう。よい天然水はさまざまな分野・方向への利用や応用が可能とされます。
<水素>
 水素は常温・自然界では中々捕まえにくく、ましてや人々が取り入れ難いものでもあります。 少ない方法のひとつに、その水素を水の中に多く含め、そのまま体内に取り入れる方法が考えられます。その際には、水素を溶存・保持することとなり、水素を注入しても保持力が必要になります。 つまりは、より多くの水素を溶存しているか否かは製造時でなく、溶存後の時間経過による溶存率を見極める必要があるといえます。
よって、溶存水素や酸化還元電位などの数値は、製造時でなく製造後の時間経過で判断することをお奨めいたしますが、計測器がある環境でないのが普通で、皆判断し難いことでしょう。お飲み比べていただくか、その点を信じてお飲みいただくことしかありません。
なお、水素の溶存については自然変化では成し得ないとされ人工的製造しかなく、それには元になる水が重要であり、またその上でノウハウも必要とされます。 人工製造というとおおげさになり有害性をも感じさせますが、水素と天然水のみなのでシンプルで安心です。

クラスターについて


水はH2Oと言う分子で表しますが、単独で存在しているわけではなく、このHとOがいくつかの集団を作って存在します。 この分子の集合体を「クラスター」と呼びます。この「クラスター」が小さいほど浸透圧が強く、エネルギーが大きいといわれます。
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本品など天然水の中でも稀に「クラスター」が小さい水があります。
{代表例:南フランス「ルルドの泉」など、奇跡の水と呼ばれるもの}
 この「クラスター」が小さい水は電気分解によっても作り出すことができます。このとき、アルカリの比率が多いほど「クラスター」は小さくなるといわれます。よって、pHの数値がより大きく原水自体の「クラスター」が小さい水を電解することで、さらに小さな「クラスター」とすることができることになります。
 アルカリ水は非常に溶解性の高い水です。この力により慢性下痢、消化不良、胃腸内異常醗酵、胃酸過多、制酸に有効であると厚生労働省は承認しています。 通常、水道水では13個ほどの分子が集まり「クラスター」を作っていますが、電気分解した水はより少数の分子での集団となり形成されます。
 この「クラスター」の小さい水が、身体の隅々まで浸透することで新陳代謝を高め、体内の老廃物を排泄し、老化を防ぐ働きがあるといわれております。 さらに、この水を飲み続けると血液がサラサラになり、血栓ができるのを防ぐことや、心筋梗塞、脳卒中の予防へと繋がるともいわれております。 また、溶解力が高い水は、血管内に付着したコレステロールを溶かし、血圧を下げる働きもあるといわれます。 
<クラスターが小さい水の働き>
1.浸透性
人体内に吸収しやすく、細部・深部にまで浸透されるといわれます。
2.流動性
隅々まで行き渡ることにより細胞を活性化するといわれます。
3.溶解性
体内に溜まった老廃物や皮膚に蓄積した薬剤などを溶かし排泄するとされ、体内にスムーズな流れを作るといわれます。
4.還元性
酸素と結びつきやすく、体内の酸化抑制(抗酸化)作用に繋がるといわれます。
硬度とは

 水1リットル中に含まれるカルシウム・マグネシウムの量(ミリグラム・mg)を炭酸カルシウム(CaCO3)の量に換算したものです。一般的に軟水・硬水と呼ばれているのは、この硬度の数値のことです。
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 一般に日本人及び日本の生活で硬度的には、軟水ほど良い(超軟水:硬度約 30〜0)とされ、直接飲む水のみならず、料理時の水などへ適するといわれております。
<より詳しく>
 元来、硬度は「石鹸の泡立ちにくさ」を示す指標とされていたこともあり、硬水・軟水の分類は地域や人によっても異なります。
 ミネラルウォーターの分類は、気候・気象・地質・地形等自然の条件に強く関わりあっているので、世界各国によって考え方に差があり、品名表示の方法もそれぞれ異なっています。
 一般的には、「水1m3中に酸化カルシウムとして1mgを含むとき1度とし、マグネシウムは1.4MgO=1CaOの関係で酸化カルシウムに換算する。通常20度以上を硬水、10度以下を軟水と言う」(理化学辞典定義)が使用されます。
<硬度計算方法>
硬度=(カルシウム量×2.49)+(マグネシウム量×4.11)
{硬度計算式=総硬度(CaCO3(mg/l))=(Ca(mg/l)×2.49)+(Mg(mg/l)×4.11)}
{分子量 炭酸カルシウムCaCO3=100 カルシウムCa=40 マグネシウムMg=24.3}
<WHO(World Health Organization:世界保健機構)飲料水水質基準>
軟  水
硬度
0〜 60mg/L未満
中程度の軟水
硬度
60〜120mg/L未満
硬  水
硬度
120〜180mg/L未満
非常な硬水
硬度
180mg/L以上
<理化学辞典の定義>
軟  水
硬度
0〜178mg/L未満
中程度
硬度
178〜357mg/L未満
硬  水
硬度
357mg/L以上
<一般的な硬度の分類>
軟  水
硬度
0〜100mg/L未満
中程度
硬度
100〜300mg/L未満
硬  水
硬度
300mg/L以上
補足:単位はアメリカ硬度(ppm) とドイツ硬度(dh)とがあります。

ドイツ硬度とアメリカ硬度の関係は 1dh=17.8ppmで表されます。

{CaCO3換算濃度1mg/L(ppm)=約0.056dH}

現在日本では、アメリカ硬度を使用しています(以前はドイツ硬度でした)。
各地の水道局でも水道水の硬度やペーハー値を公表しています。

 上記基準によると、軟水と硬水の違いは硬度が120mg/Lより上下で判断されますが、一般的には軟水を硬度0〜100mg/lとし、硬度100〜300mg/Lを中硬水とし、硬度300mg/L以上を硬水と大別する考え方や、硬度100mg/L以下を軟水とし、硬度100mg/L以上を硬水とする考え方などもあります。

【使用目的等ひとこと】
 一般的に、硬度の低い水はクセがなく、硬度が高いと好き嫌いが出ると言われます。また、硬水は大概料理向きではなく、軟水は紅茶や緑茶などをいれるのに適しているとも言われております。硬度は、高くなればそれなりの栄養があるため健康にはよいとされます。一般的に日本人の飲む「水道水」や「天然水」は、硬度の低い水(軟水)です。

<硬度別のお奨め>
軟  水
*赤ちゃんの調乳(硬度0mg/Lくらい)
*和風だしの抽出、炊飯・湯豆腐など(硬度なるべく少ない)
*日本茶・紅茶・コーヒーなど(硬度50mg/Lくらい…但し嗜好・個人差有)
中硬水
*しゃぶしゃぶなどの鍋物
*ボルシチなどの洋風スープ(澄んだスープが出来ます)
硬  水
* スポーツ後のミネラル補給や健康飲料として
* ダイエット時のカルシウムなどミネラル補給
pHについて

 pHは Potential for hydrogen の頭文字です。potential は電位を、hydrogenは水素を意味します。Phは溶液中の水素イオン濃度(水素イオンの酸性度)を指数化したもので、その濃度を範囲 0〜14で示し、数値が小さいほど酸性、大きいほどアルカリ性となります。
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 一般に水はアルカリ性であると身体に良いといわれますが、濃度が高すぎると逆に良いといえないようです。7.0〜9.0は良い範囲といわれます。

<より詳しく>
 pH=7のときが中性もしくは化学的中性点といい、7以下が酸性、 pH7以上をアルカリ性とされます
水素イオン濃度を[H+] mol/Lで表すとPhは以下のように定義されます。
     pH=−log[H+]
水のイオン積Kw=[H+]×OH-]は温度一定なら一定値となります。
     [H+]=[OH-] のときを中性と定義します。
     [H+]>[OH-] のときアルカリ性と定義します。
     [H+]<[OH-] のときアルカリ性と定義します。
従って中性のpHは以下のとおりとなります。
     Kw=[H+]×[OH-]及び[H+]=[OH-]から[H+]=(Kw)の1/2乗
     ∴ 中性pH=−log[H+]=−log(Kw)の1/2乗

Kwは温度の関数であり、以下のように中性Phは温度により変化します。

温度(℃)
pH
温度(℃)
pH
0
7.47
30
6.91
10
7.27
40
6.76
20
7.08
50
6.63
24
7.00
60
6.51
<補足>

酸性は、酸味を有します。

アルカリ性は灰汁(あく)の様な舌をさす味を感じ、指で触るとぬるぬるして石鹸に似た感触があります。また、水に溶けている物質によってもpHは変わります。
  胃液
レモン汁    
食酢      
ワイン      
ビール  
醤油      
炭酸水     
雨        
煎茶     
尿        
水道水   
牛乳    
母乳     
唾液      
血液   
涙       
海水      
石鹸水    
 
1.8〜2.0
2.0〜3.0
2.4〜3.0
3.0〜3.7
4.0〜4.5
4.5〜4.9
4.6
5.6(この数値以下が酸性雨)
5.9
4.6〜7.4
5.8〜8.6
6.4〜7.2
6.8〜7.4
7.2〜7.4
7.4
8.2
8.3
9.0〜10.0
<水の百科事典より>
品  名
pH
  汗
  7.0〜8.0
  コーラ
  2.8
  食酢・リンゴ
  3.0
  アルカリイオン飲料
  3.0〜4.0
  日本茶
  4.5〜6.0
  家庭用漂白剤
  12.5
  セメント
  9.8
  日本の土壌
  4.2〜5.5
  コーヒー
  5.0〜6.5
 化学物質単独で考えると、酸の代表は塩酸、塩基の代表は水酸化ナトリウムです。(水酸化ナトリウムの方が危険です)日常生活を考えると、ほとんどの人がアルカリ性洗剤を使用し、酸性であるレモンを食べています。周知のとおり、これらは一般的には危険というほどではありません。しかし、それらを口にする場合は少し危険度が増してきます。酸またはアルカリに偏った食生活は危険です。バランスのとれた食生活が最も大切となります。
活性酸素とは

 呼吸によって体内に取り入れられた酸素は、エネルギーを作り出す代謝の過程で極めて不安定な状態になります。そして不安定になると、近くにある物質と盛んに結びつこうとします。この時の酸素は大変酸化力が強く、これが一般的に「活性酸素」と呼ばれております。生きていくために吸った酸素の中から毒性の強い「活性酸素」という物質が作り出されているのです。
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 これを消去することは難しいといわれておりますが、水素(活性水素)により還元することで軽減させることがそのひとつとされております。

<より詳しく>
 空気中の酸素は比較的安定していますが、呼吸によって体内に取り入れられた酸素は、エネルギーを作り出す代謝の過程で極めて不安定な状態になります。
そして不安定になると、近くにある物質と盛んに結びつこうとします。この時の酸素は大変酸化力が強く、これが一般的に「活性酸素」と呼ばれております。
生きていくために吸った酸素の中から毒性の強い「活性酸素」という物質が作り出されているのです。
またこれが細胞を傷付け、ガンや心筋梗塞、脳卒中、糖尿病などの生活習慣病を引き起こす一因とされております。
さらに、アトピー性皮膚炎、シミ、シワの原因となったり、老化のスピードを早めたりもするようです。
「活性酸素」は小さな危険物の様で体内を転げまわり、触れたものなら何もかまわず破壊していくといわれます。初めは小さい破壊部分でも、抑制されずに放置されると細胞の損傷と病気などを広げていくといわれます。
特に、細胞膜を形成する脂質との結合を好み細胞膜を破壊するようです。

 「活性酸素」の影響は、動脈や静脈を配列する細胞に致命的なダメージを与え、血管を弱らせるといわれます。すると、血管は傷つきやすくなり破裂を起こし、動脈硬化を進行させる(アテローム性動脈硬化)動脈凝血プラークを誘因することもあるようです。
「活性酸素」は呼吸により体内に取り入れられた酸素のうち、エネルギー発生の時に活性化して発生し(燃えカスのようなもの)約2〜3%が生成されるといわれています。 また、排気ガス、化学薬品、農薬、水道水のトリハロメタン、食品添加物、放射線、紫外線、喫煙、ストレス、怒り、不安、恐怖などの激しい感情、暴飲・暴食などでも発生します。よって、「活性酸素」は私たちの起きている時でも寝ている時でも常時発生していることになります。 そして、通常の酸素に比べ反応性が強く、過剰に存在すると攻撃性が高く危険とされます。 このように、酸素を吸って生きている人間にとって、代謝の過程で発生する「活性酸素」の害は避けることのできないものです。

 しかしまた、「活性酸素」は私たちが生きていく上でなくてはならない極めて重要な働きもしているといわれます。そのひとつが殺菌作用や解毒作用です。体内に細菌やウイルスが侵入してくると、好中球やマクロファージと呼ばれる免疫細胞は、自らも「活性酸素」を作り出し、その強い殺菌力で病原体や有害物質を退治してくれるとされます。このように「活性酸素」は、有益な物質であるとともに、過剰になれば恐ろしい害をももたらすといわれております。

 「活性酸素」は抗酸化物質(スカベンジャー)が消去してくれます。 抗酸化物質は体を守ろうと体内でも生成されますが、充分ではありません。 
私たちが抗酸化物質を必要とする理由は、有害でもある「活性酸素」に満ちた生活の中で、一息ごとに体内で生成しているとされるからです。
仮に酸素が無くても生活していけるなら、抗酸化剤の必要性もなくなることでしょう。

 また次のような場合は、通常の呼吸により発生する何倍もの活性酸素が生成され、これがいろいろな病気を引き起こす要因といわれております。

◆激しいスポーツ、肉体的にきつい仕事などで大量に酸素を消費したとき
  {スポーツによる副作用での最大要因は「活性酸素」によるダメージと言われています。
  →体育系大学卒業生は文科系大学卒業生より約7歳短命だと言われます。}
◆高密度の酸素吸入・摂取をしたとき {多量に発生するといわれます}
◆体内に病原菌が侵入してきたとき
◆タバコ喫煙、車の排気ガスや工場の排煙を吸ったとき
◆大きな手術をしたとき、強いストレスを感じたとき
◆大量の紫外線(海水浴、テニス、ゴルフ他なので)を浴びたとき
◆放射線(レントゲン、胃カメラ、CTスキャン、放射線療法、コバルト療法)を浴びたとき
◆体内に食品添加物、洗剤、農薬、医薬品などの化学物質が入ってきたとき
◆電磁波(携帯電話、パソコン、電子レンジ、高圧線、OA機器)を浴びたとき
◆飲酒(飲み過ぎは大量の活性酸素が発生)などなど

 活性酸素」は直接ないし間接に全疾患の9割以上に関与しているといわれております。
1980年代に『ガンができる原因は過剰な活性酸素の発生による』という研究結果が続々と発表されました。
 さらに研究が進むにつれ、心筋梗塞、脳卒中などの生活習慣病も『大量の活性酸素により生じた過酸化脂質が原因である』ことや、老化の最大の原因ということも明らかになりました。 なお、文明が進化するほど体内に大量発生すると言われています。 なお、「活性酸素」は4種類、その他のフリーラジカルは現在わかっているだけでも数千種類あるといわれています。

1.スーパーオキシド
人間の生存中で最初に最も多く発生する「活性酸素」といわれます.
2.過酸化水素
スーパーオキシドがSOD酵素や他の抗酸化物質で処理された結果生まれる「活性酸素」といわれます
3.ヒドロキシルラジカル
最強の「活性酸素」といわれます
4.一重項酸素
紫外線を浴びることにより発生する非常に強力な「活性酸素」といわれます
酸化還元電位(ORP)とは

 酸化させる力と還元させる力の差を電位差で表した数値のことです。この数値がプラスなら酸化力が高く、マイナスなら還元力に優れていることを表します。
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 一般に還元力が大きいほど、「活性酸素」の還元力が強く作用し身体に良いといわれますが、その数値も大きすぎると良いとはいえないようです。

<より詳しく>
 酸化還元電位、ORP(Oxidation Reduction Potential)」とは酸化させる力と還元させる力の差を電位差で表した数値のことです。
 『酸化』とは電子を失う化学反応のことで、具体的には物質に酸素が化合する反応、あるいは物質が水素を奪われる反応などのことです。
 『還元』とは電子を受け取る化学反応のことで、具体的には物質から酸素が奪われる反応、あるいは物質が水素と化合する反応などのことです。
 酸化力が高い、または還元力が高いという能力を示す単位に「酸化還元電位(mv:ミリボルト)」があります。この数値がプラスなら酸化力が高く、マイナスなら還元力に優れていることを表します。 酸化還元電位」とは、その物質が他の物質を酸化しやすい状態にあるのか、還元しやすい状態にあるのかを表す度合いともいえます。この値がプラスで大きければ酸化力が強く、マイナスで大きければ還元力が強いということになります。

 水の「酸化還元電位」とは、還元体(水素)の活量と酸化体(酸素)の活量比のことです。 よって、ORP値が低いほど還元力が強く、活性水素量(マイナスイオン)が豊富で健康に良いとされ、 ORP値が高いほど酸化力が強く、健康によいといわれません。

 活性水素(マイナスイオン)は空気と熱により空気中に抜け出てしまい、あまり保存が効かないため、自然の水などを取り寄せても取水後の時間経過により殆どORPがプラスに振れてしまい(酸化傾向となり)ます。

 人間の体液、臓器は、本来マイナス還元状態にあると言われております。
「酸化還元電位」が低いということは還元力が強い、すなわち抗酸化力があるということになります。化粧水や乳液などの液状化粧品に「酸化還元電位」の低い水をいれておくことにより、化粧品の他の抗酸化 成分(ビタミンCやポリフェノールなど)を無駄に酸化させないという工夫をした化粧品などもあります。
 また、一般水を電気分解で還元し活性水素を生成する装置などもあり、電解還元水とか活性水素水などといわれております。

<さらに詳しく>
「酸化還元電位」とは、イオン化列(イオンになり易さ)におおよそ一致して並ぶ物質固有の量である。
 古典的な化学では、物質が酸素と結びつくことを酸化(oxidation)といい、反対に酸素が奪われることを還元(reduction)と解釈していました。
 例えば、金属マグネシウムが空気中で燃焼すること(A)は典型的な酸化の反応で、酸化銅が水素ガスに触れて金属銅になること(B)は典型的な還元の反応とされました。

   2・Mg + O2 → 2・MgO ・・・(A) 
   CuO + H2 → Cu + H2O ・・・(B)

 我々の生活環境では酸素がたくさんあるので、こういう解釈でも実用的にはまったく問題ないのですが、幅広い環境条件を扱う場合、これではいささか不都合になります。
 そこで現代の化学では、物質が電子を失うことを酸化、電子が獲得することを還元というようになりました。
 上の (A)式の反応では、左辺の金属マグネシウムは単体なので酸化数は(0)ですが、右辺では酸素と結ばれたので酸化数は(+2)になり電子を2個ぶんだけ失っています。
 その電子はどこにいったかというと、結ばれた酸素原子が単体(0)から酸化数(-2)のO2-になることに使われたのです。
 酸素の側から見ると電子を獲得したことになるので、(A)式は酸素の還元反応と言い換えることもできます。
 さて、水溶液に含まれる物質のあいだで酸化還元反応が起こるときには、水自体も電子のやりとりに加わって次のような状態変化を起こしていきます。
  (C)は甚だしい酸化環境のとき水分子か電子を失って気体酸素が遊離する反応(酸化分解)で、(D)は甚だしい還元環境のとき水素イオンが電子を獲得して水素ガスが遊離する反応(還元分解)です。

  2・H2O → O2 + 4・H+ + 4・e- ・・・・(C) 
  2・H+ + 2・e- → H2 ・・・・(D)

  どちらの状態になっても水はもはや液体として存在できませんから、我々の周囲にある水は(C)(D)の中間のどこかにあります。ここでは電子(e-)の活発さが目安で、水溶液中で遊んでいる電子の量(電位)を測定することで水の酸化還元状態を示すことができます。この数値が「酸化還元電位(ORP)」となり、標準水素電極をゼロ基準とした電位(Eh)の正負で表されます(単位:VまたはmV)。
 Ehの数値がプラス側ほど水溶液は酸化状態で、マイナス側ほど還元状態になります。
 また、その物質が酸化する物質(サビびやすい物質、サビさせる物質)か、還元する物質(サビを食い止める物質、サビた物を元に戻す物質)かを数値で表したものでもあります。
値がプラスであればあるほど酸化力が高く、マイナスであればあるほど還元力が強いということになります。
この数値より、サビを取り除く力の強弱などが判断できるといえます。

水素濃度
 水素濃度の単位にはppm、ppb、pptなどがあります。これは量の単位ではなく、濃度や割合を示す単位です。

 濃度を表す単位には、皆様がよくご存知のパーセント%という単位があります。パーセントという単位はppc、正確にはpart per centのことで、100分の1を表します。
ppm、ppb、pptも同じことで、それぞれ part per millionは100万分の1、part per billionは10億分の1、part per trillionは1兆分の1の略です。

フッ素について

 非常に強い酸化作用があり猛毒である反面、哺乳類にとっては必須ミネラルの一つです。欠乏と過剰になる料の範囲が非常に狭い栄養素であるため、サプリメントにすることは難しいとされます。主な摂取源は飲料水と動物の骨などとなります。フッ素過剰症になると全身に骨硬化症、脂質代謝障害、糖質代謝障害などの症状が現れるといわれます。
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 一般に天然水からの摂取は量的にも良い(許容範囲内)とされ、欠乏を少しでも補うには良いでしょう。
その他

◇酸化とは・・・
 人間の体は約60兆個の細胞から作られています。そして一つ一つの細胞が血液から酸素と栄養分を受け取り、酸素で栄養分を燃やして(酸化させて)エネルギーを得ています。
人間はエネルギー発生の過程で酸素を必要としますので、その際に使われる酸素に触れたものが(細胞膜、DNAなど)が酸化します。細胞が酸化してしまうとその機能を果せなくなり、様々な病気につながってきます。

◇老化とは・・・
 人間の遺伝子には、最低90歳〜120歳まで生きられるようにプログラムされています。それもなんとか生きているというレベルではなく、元気に病気もせず生きていけるということのようです。そしてある日、遺伝子に組み込まれた時間が過ぎると「輝き続けた電球がぱっと消えるように」天寿を全うします。
しかし、多くの人は40歳前後から老化が始まり、60歳前後で病気が発病し、徐々に弱りながら死を迎えます。これは年をとるにつれ体の細胞が酸化され、錆びてボロボロになってしまうからです。

 

 
 
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