电解水（Electrolyzed H₂O ，EW），或称 氧化电位水 （Electrolyzed Oxidizing Water，EOW），是含有低浓度 电解质 的液体在通入一定直流电流后，最终在 阴极 和 阳极 发生电化学反应而生成的产物。根据 电解 水的电解装置、 电解液 和电解条件的不同，电解水可以分为酸性电解水、弱酸性电解水、碱性电解水和中性电解水。
电解水的概念起源于 日本 ，1931年，日本就研制出世界第一台电解水发生器，用以调节水的pH值， 电解 水是一种强大的多功能抗菌剂，在医药、农业和食品工业中有着广泛的应用。
历史
电解水的概念起源于 日本 ，1931年，日本就研制出世界第一台电解水发生器，用以调节水的pH值，随后开始研究电解水对动植物影响的研究，之后证实了电解水能有效促进动植物的生产发育，还能预防和治疗人类的疾病 。
1966年，日本厚生劳动省正式批准饮用电解水，将电解水装置作为医疗器械使用。1994年， 日本 成立功能水研究委员会，这个由医学、农业和工程专家组成的第三方科研机构对电解水进一步研究，1999年3月，日本厚生劳动省再次确认碱性电解水的作用效果，电解功能水开始了广泛的研究、认可和应用，此后，电解水被引入各国市场，并在欧洲、美国等国家得到了很大的发展 。
1994年前后， 中国 开始向该领域进行攻关，结合中国地域广阔、水质差异大及污染严重的实际情况，开发生产出了更适合中国国情的 电解制水机 ，并取得了初步成功；1999年,中国功能水研究推广 促进会 在北京成立；2001年，首届“亚太国际功能水论坛”在 昆明市 举行；中国已有蓝态、 长虹美菱 等几十家电解制水机专业生产企业。
理化性质
电解水是含有低浓度 电解质 的液体，在通入一定直流电流后，最终在 阴极 和 阳极 发生电化学反应而生成。因制备方式或条件不同， 电解 水分为酸性离子水和碱性离子水，其 理化 性质存在明显差异。
酸性离子水是一种无色透明的液体，具有轻微 氯 味，其氧化还原 电位 （ORP)≥1100mV，pH在2.0～3.0，有效氯含量一般为30～70mg/L。主要成分为有效氯和活性氧，其中有效氯包括CI - ，HCIO、CIO - 等，活性氧则包括H 2 O 2 、O 3 和·OH等，但活性氧的存在形式还不明确。酸性离子水在室温、密闭、避光的条件下，较稳定，而在室温暴露的条件下，不稳定，可自行分解成自来水，故不宜长期保存，最好现用现制备。
碱性离子水pH值在8.3～8.7之间， 电导率 100～200μs/cm，含有丰富的钙、镁、钠、钾、锌等对人体健康有利的矿物质。其氧化还原 电位 （ORP）为负值，具有还原性。
电解水有三个主要的 物理性质 ，分别是 有效氯 浓度（ ACC ）、pH值和氧化还原电位(ORP)，它们也是影响电解水抗菌效果的主要三个因素，电解水的三个主要因素互相影响，随时间和温度的变化而变化 。
pH值对各种氯物质的形成起着重要的作用，由酸性增加至碱性时，电解水的有效氯浓度和氧化还原电位显著降低。在不同温度下产生的电子流具有不同的有效氯浓度，而有效氯浓度随着储存时间的增加而降低 。
应用领域
饮用水
电解 水机 利用 活性炭 作为过滤层，过滤自来水，使之净化，从而达到国家饮用水标准，再通过电解生成两种活性的水，即电解水。集中于 阴极 流出来的为碱性电解水（供饮用）；集中于 阳极 流出来的为酸性电解水。当电流通过水时， 氧气 在阳极形成， 氢气 在阴极形成；带负电的离子在 阳极 生成，而带正电荷的离子向阴极移动，溶于水中的矿物质钙、镁、钾、钠等带正电荷的离子在阴极形成，可以喝的 碱性水 就制造出来了。 这类 电解质 水的适用场景已从传统运动补给场景扩展至日常场景（如熬夜、通勤、解暑等），同时也适用于发烧 腹泻 、高温作业等电解质流失较多的特殊情况。不同配方的电解质水适配不同需求：采用等渗设计的产品适合高强度运动后快速恢复；0糖配方的产品则适合控糖人群日常饮用。
医学
酸性电解水的抗菌作用显著抑制了所有细菌的生存，并且细菌存活率与氧化还原 电势 和时间呈负相关，而弱酸性电解水的杀菌效果比酸性电解水更好 。弱酸性电解水作为一种刺激更小、更安全的消毒液已应用于皮肤创面消毒、口腔黏膜消毒、根管内冲洗，口腔护理等医疗卫生领域 。
食品工业
电解水被用作切割工具的 化学消毒剂 ， 鸟纲 尸体的抗菌剂，以及肉类工业中的 鸡蛋 消毒。在果蔬 加工业 中，生菜，梨、桃子、 豆芽 、 苹果 、 西红柿 、草莓及其各自形式的加工设备均采用电解水消毒 。酸性电解水可以有效去除食源性致病细菌，可以有效去除果蔬表面农药残留，还可以有效替身果蔬的抗性、缓解果蔬 低温贮藏 冷害并抑制鲜切果蔬褐变 。
农业
酸性 电解 水对农业中育种有积极作用，如在 荞麦 浸种、发芽和洗芽时，使用酸性电解水可使 荞麦芽 的天然 霉菌 、酵母菌等细菌数量有所减少，对荞麦种子和芽消毒效果较好，并对荞麦芽生长的不良影响较小 。
制备氢气
水电解制氢 技术主要有碱性电解水、 质子交换膜 电解水和固体 氧化物 电解水三类。相比于其他两种技术，碱性 电解 水制氢是现阶段中国发展最成熟的电解制氢技术，在成本、寿命精确性和可靠性都具有明显的优势； 质子 交换膜电解水制氢体积小，响应速度快且更加环保，但成本较高；固体氧化物制 氢能 有效利用蒸汽，故适用于 核电站 等特定场合，但存在寿命较短问题 。
制备氧气
电解水制氧是指在 电解质 溶液中插入两根 电极 ，电极之间给予充分的 电位 后，在每根电极周围发生化学反应。在 阳极 OH - 因氧化反应而产生O 2 ， 电解 水制氧的优点是 氧气 纯度高可以达到99.9%，生产规模可大可小，生产过程无污染。主要应用在以下一些场合：
（1）在需要高纯氧气的场合使用，如食品工业、医药工业、医疗行业等；
（2）潜艇的供氧；
（3） 空间站 供氧；可与燃料电池组合使用；
（4）火焰焊接或切割。
除垢
当应用 电解 水处理 设备进行除垢时，一般是将电解水处理设备作为一个旁流 管路 装置增设在循环冷却水管道上，与循环冷却水管道并联运行。当循环冷却水流过电解水处理设备时，水中部分 碳酸钙 沉积在 阴极 板上，只要定期清除这些沉积在阴极板上的碳酸钙 沉淀物 ，即可有效降低旁流部分的循环冷却水中的硬度和碱度。
生产过程
反应机理
电解水的 电解池 通常由三部分组成： 电解质 、 阴极 和 阳极 。析氢（HER） 催化剂 和析氧（OER）催化剂分别涂覆在阴极和 阳极 的表面，以加速水的 电解 。将施加到 电极 上的外部电压作为驱动力，使水分子分解成 氢气 和 氧气 。氢可以储存起来作为燃料，氧被释放到大气中。因此，水 分解反应 可以被分为两个 半反应 ：水还原反应（析氢反应）和水氧化反应（析氧反应）。
电化学 HER过程涉及三个可能的主要步骤，第一步是Volmer反应，其中 质子 与 电子反应 生成电极材料表面上的 吸附 氢原子。质子源分别是酸性 电解质 和碱性电解质中的 水合氢离子 和水分子。H 2 的形成可能通过Heyrovsky反应或Tafel反应或两者兼而有之。在Heyrovsky步骤中，另一个质子扩散到氢原子，然后与第二个电子反应生成H 2 。在Tafel步骤中，附近的两个氢原子在 电极 表面结合以生成H 2 。
析氢反应：
（1） 电化学 氢吸附（Volmer反应）：
酸性环境下：
碱性环境下：
（2）电化学解吸（Heyrovsky反应）：
酸性环境下：
碱性环境下：
（3） 化学 解吸（Tatel反应）
析氧反应是电解水反应的 阳极 半反应 。在酸性条件下和碱性条件下，电解水反应的 阴极 和阳极两个半反应是不同的。在酸性条件下或碱性条件下阳极析氧反应的可能机理如下所示。
酸性环境下OER 反应机理 （M表示 催化剂 ）：
碱性环境下OER反应历程（M表示催化剂）：
电解水技术
最成熟的电解水技术是碱槽电解水技术（AEC）。另外三种工艺是： 质子交换膜 电解水技术（PEMEC）、固体 氧化物 电解水技术（SOEC）和E-TAC技术。 AEC 技术是成熟的技术，有50年以上的历史，也是市场上设备成本最低的技术。PEMEC相对是比较新的技术，与AEC比较，它可以用 纯水 ，具有响应快，可以承担冲击负荷的优点，但有造价成本高，设备寿命短的缺点。SOEC和E-TAC技术目前还没有商业化，处于开发试验阶段，但这些技术都为未来电解水技术发展提供了进一步提高效率和 降低成本 的可能。
生产
生产条件： 由 电解 离子水机 制备，电解离子水机由净化装置、矿化装置和电解槽三部分组成。一般有4级或5级 过滤器 ，前置为3级，机器内置1级，内置 滤芯 为椰壳纤维 活性炭滤芯 。生产过程是将少量化钠溶解于自来水中，然后将水置于一个电解槽内，槽内有 阳极 和 阴极 电极板，它们之隔有 阳离子交换膜 ，通过高压电流电解水可生成，在阳极发生氧化反应生成强酸性水，在阴极发生还原反应生成强 碱性水 。
影响产品质量的因素： 一是进水速度，电解生成机进水速度会影响产品质量，不同进水速度生产出的电解水的ORP值、有效氯含量以及pH会发生变化。在其他条件恒定的情况下，进水速度减慢会使ORP值增加、pH降低、有效氯含量增加。二是进 氯化钠 量：在进水速度不变，改变氯化钠进入量，酸性 氧化电位水 的质量也会受到影响。在水中氯化钠含量10g/L，随进入量增加,ORP值增加、pH降低、有效氯含量增加。
分类
根据 电解 水的电解装置、 电解液 和电解条件的不同，电解水可以分为酸性电解水、弱酸性电解水、碱性电解水和中性电解水 。
酸性电解水： 主要成分为 次氯酸 ，它的pH约为2.2~2.7，氧化还原 电位 大于1100mV，有效氯浓度为20 ~ 60ppm，可灭活大多数致病菌，是一种杀菌作用强的医疗产品 。
弱酸性电解水： 它是无色无味的，pH约为5.0~6.5，氧化还原电位大于850mV，有效氯浓度为10 ~ 30ppm，用于食品设备 杀菌剂 ，杀菌效果好，并不影响食品的口感和香气，其杀菌相比酸性电解水更稳定 。
碱性电解水： 它是从 电解池 阴极 产生的，pH约为10~13，氧化还原电位大于800~900mV，有效氯浓度为80 ~ 100ppm，杀菌效果差，但有预防疾病或促进健康的作用，可显著改善胃肠道症状，抑制口腔内 厌氧菌 的生长 。
中性电解水： 它的pH约为7.0~8.0，氧化还原 电势 大于700~900mV，有效氯浓度为30 ~ 200ppm，相比于酸性电解水，其制造成本低，对人体危害小，已成为一种新型的、有潜力的 化学消毒剂 。
毒性
以50ml/kg体重的电解水对 小鼠 口服，进行 急性经口毒性 试验，未见毒性症状，属实际无毒；对 家兔 皮肤上的伤口每日1次连续5d滴下，开展皮肤一次刺激和皮肤累积刺激性实验，未见伤口发生变化，以老鼠的足部为对象进行每日30次（一次浸泡15或30s）的反复用药试验（3个月），对皮肤的变化进行 血液学 、 生物化学 、病理 组织学 方面的观察，未见老鼠皮肤及全身有异状；在 旱獭属 皮内一周3次注入电解水后观察，未见皮肤发生（水肿、红斑）变化；对家兔眼睛滴下电解水72h后观察，家兔角膜、虹膜、 结膜 等未见变化。在取自人、 小鼠 、 田鼠亚科 的 细胞 培养液 中添加电解水12h后检测其结果，表明高浓度电解水对细胞的增殖略有抑制，高浓度以下未见变化，认为其毒性小于其他常用 消毒剂 。 在 哺乳动物 培养细胞中直接添加或添加有代谢活性物质的氧化 电位 水后蓄积在分裂中期的细胞上，调查 染色体 异常情况，结果均未见变化。
以健康成年男性及女性志愿者为对象频繁使用电解水研究其安全性，使用从数种装置生成的电解水（有效氯浓度20和40mg/L）流水洗手，每日15次，每次2min，洗后不进行皮肤保养，连续试验5d经 皮肤科 医师认定，有轻度干燥、红斑和 手纹 消失等轻度损害，但几乎全部在试验后迅速恢复。如果有适度的皮肤保养，并且每周有1～2d停止使用 氧化电位水 ，将不会出现上述情况。上述安全性试验可以看出氧化电位水具有较高的安全性。