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磁気処理水

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磁気処理水（じきしょりすい、magnetic water）とは、磁気により磁化されたと称する水のことである。磁気活性水（じきかっせいすい）とも呼ばれる。単に活性水あるいは、磁気水や磁化水（じかすい）ともいわれる。

根拠のない効用をうたう磁気処理装置の販売業者があり、2005年には取扱業者に対して公正取引委員会による排除命令もだされている。

歴史

水を磁気で処理することは13世紀でも行われていた。1945年、ベルギー人が湯垢削減の特許を取得した。水道管などに磁気をかけると錆や水垢が防止されるという研究は旧ソビエト連邦などで行われていたが、1977年にロシアのヴェ・イ・クラッセンによって『水の磁気処理』が発行された[1]（邦訳は1984年に出版されている[2]）。この『水の磁気処理』が注目され、多くの学者が追研究を行っていったとされる[3]。

ロシアでは1960年代から70年代にかけて多くの論文が発表され工業設備のスケール（水垢）の防止への使用から始まったが、農業や医学でも研究が実施されるようになった一方で、依然として多くの議論や疑問がある[4][5]。

効用

薬品による水質汚染がなく、ランニングコストがかからないという利点があるとされている[6][7]。

直接的には以下のような効用があると主張されているが、効果があるとする報告と効果がないとする報告が混在する。 1998年のサイコップ（科学の調査団体）の雑誌の記事では、一般的には効果の有無に関するはっきりとした合意はないとされる[8]。

  • 磁気活性水に防錆効果があることが報告されている[6]。磁気処理した水によって、赤錆（ヘマタイト）が、黒さび（マグネタイト）に変化する現象が観察され、赤水に対する水質維持が可能とされる[9][10]。磁気処理した水に鉄の溶出の抑制や、赤水の流出の抑制に効果を発揮することが確認されている[11]。いわゆる機能水・活性水など[12]、学術学会として公認されていない[13]私的な集団である「ウォーターサイエンス研究会」から発行された研究論文集でも発表されている[14][15][16][17]。鉄管の赤錆が黒錆に変化することが確認されたため、鉄管の寿命が伸びるのではないかとされている[1][18]。
  • 磁気処理水を用いたコンクリートは、強度、耐水性、耐寒性、耐薬品性が向上するとされている[19][20]。
  • スケール（炭酸カルシウムなどの堆積）の蓄積が抑制されたことが報告されている[7][10]。
  • 大腸菌が徐々に死滅すると報告されている[21]。
  • 農産業で連作障害対策に使われた[22]。磁気を通した水は、水道水よりカイワレ大根の発芽率を高め、背を高く成長させることが観察された[23]。
    • 水道水と磁気を通した水を使って、市販のニンジンとカイワレ大根を生育したところ、水道水ではニンジンは腐敗したのに対し磁気処理水では顕著な生育が見られ、カイワレ大根でも水道水のものは腐敗したが磁気処理水では生育を続けた[24]。
    • 未処理の水と比較し磁気処理水で生育させたイチゴの生育が良く、根数も多く、甘味も増していた[25]。
  • 炊飯で水道水と比較して磁気処理水では米の糖度が1割り増した[26]。磁気水に浸潤した米は、水道水と比較して水の浸透率に大差はなかったが炊飯した場合より柔らかく炊けると報告された[27]。また、水道水より磁気処理水のほうがコーヒーの抽出力が高いと報告された[18]。
  • 養鶏場では、鶏を磁気処理水で育てることで糞尿の悪臭低減や卵の品質の改善が見られる[24]。
  • 水道水より磁気処理水の方が油を染み込ませた布をもみ洗いした場合、脱脂量が多く、浸透力や溶解力が高くなったと考えられた[10]。
  • 磁化水で氷を作った場合、水道水との透明度の違いが認められる。磁化水の方が透明度が高い。ある、製氷メーカで従来の水と磁化水の両者で氷を作り比較対比し確認。

なお、栗田工業株式会社が調査した市販機種の大半には、宣伝されているような効能が見られるものはなく、何らかの効果がみられたとしても、それは磁気によるものではない、と水処理・淡水腐食小委員会から注意喚起がなされた。なお研究による知見も蓄積し環境保護などの観点から期待される分野なので実際の使用に耐える製品に発展することが願われるともコメントされている[28]。

農業

磁器処理水の農業での使用を調査した論文は、セロリと豆で生理食塩水よりも収穫量が増加した研究、水道水や農業用水よりも時期処理した際にトウモロコシの種子の発芽促進が見られた研究、どのような磁気処理かは詳細を欠くがレタスやホホバで水分量が増加した研究、ほかに数研究をまとめている[29]。生理食塩水と比較して時期処理された水は土壌の水分を増し、炭酸カルシウムの構造変化を起こし、エンドウ豆の収穫量を25.8%増加させた[30]。

稲作実験

2004～2005年の2年間、愛知県知多郡美浜町「中野農園」にて磁化水と通常水による稲作の栽培実験が実施され、成長過程、収穫量の比較対比が行われた。 2004年度は、磁気処理をしたほうが成長がみられ、収穫量も5%ほど多かった[31]。2005年度も収穫量が多く同様の結果であった[32]。

医療

尿路結石とは、シュウ酸カルシウムや尿酸が結石となり尿路に激痛を生じる症状である。中国で、尿路結石の治療に磁気処理水が用られる場合があることから、物理化学的溶解度や魚類を使った基礎研究を行ったところ、単離された結石の成分をより溶解させることが分かった[33]。磁気を通さない口腔洗浄機との歯垢の除去効果を二重盲検法によって調べたところ、磁気を通したほうが除去効果が有意に高いという研究報告がある[34][35]。口腔洗浄器に磁気を通じる製品も存在する[36]。

2010年、名古屋市立大学の教授グループは、マウスを使って磁気処理した水に健康維持や学習能力向上の効果を確認した[37]。なおこの研究を主導した、岡嶋研二教授と原田直明准教授は、データの流用またはねつ造及び改ざんが認められ、2012年、それぞれ停職6か月、懲戒解雇の処分を受けている[38]。そのため、日本学術振興会からも「特定不正行為に関与したと認定された者」（規程第１５条第１項第１号（イ））に該当すると認定されている[39]。

特性の変化

磁石の照射距離、磁束密度、磁化効率などにより磁気処理した水の表面張力の変化に強弱がみられる[40]。未処理の状態でpH7.7の水に対して、磁気処理を施すことでpHが8.0–8.2となりアルカリ化されることが確認された[41]。pH5.4の水が磁気処理によってpH8.5になり、溶存酸素濃度も減少することが確認された[9]。磁気処理水は、酸素を溶解する量が増えると報告されている[42]。

原理

水のクラスター（分子の集合体）を用いた仮説[43]のほか、pHによる仮説[6]、溶存能力の向上によるという仮説、クラスターが小さくなることによる浸透性の向上、電流の発生などの仮説が提起されている。水の特性の変化は観察されているものがあるがその作用原理についてはよくわかっていないのでさまざまな仮説が提唱されている。

2018年の総括的にレビューされた論文のひとつは、磁気の効果による物質の原子や電子の性質の理解に焦点をあてたものであるが、磁気水処理のメカニズムや効率化についてまだまだ未解明な点も多いと指摘している[5]。

水クラスター

水中における水素結合ネットワークの模式図
赤は酸素原子、青が水素原子、赤線が共有結合、黒線が水素結合を示す

「水クラスター」を用いて説明がなされることがある。すなわち、磁気活性水の効果は、一度磁場をかけられたことで水クラスターが小さくなるためとする理論が提唱されている。

2018年の総括的にレビューされた論文のもうひとつは、過去10年の新しい手法である、動的な液体を扱うCoeyの仮説が磁場の効果の検証に応用されていることに重点を置いたもので、水の構造やクラスターの変化の想定も想定されており特性変化の研究を展望し、またGuoらの研究[44]では分子力学シミュレーションを実施しクラスターの変換が起こっていることを結論付けていることもまとめている。イオンや分子に対する作用、イオン水和や、様々な食塩水への、クラスター変換のメカニズム、毛細現象や表面機構、水素結合と分子ローターへの効果、弱い磁場での勾配。こうした点からまとめられ、結論部には、過去には理論面での欠如していたが、過去10年の論文は水クラスター内とクラスター間での水素結合を介在した水の構造変化に基づく理解が進んだと結んでいる。[4]

以下は、2010年以前の記述となる。

水分子の極性

水分子は、電気陰性度の大きい酸素原子に電気陰性度が小さい水素原子が2個結合し、それが折れ線構造をとっている。その構造上、酸素原子にはδ−、水素原子にはδ+といった極性を有する。水分子は、近くの水分子と負に帯電した酸素と正に帯電した水素の間で水素結合を作り、それにより巨大な分子集団であるクラスターを形成しているといわれている。

クラスターはH2Oがn個、上述のようにδ−とδ+によって結合しているが、この結合は6Kcal程度と非常に弱く、磁場の働きで容易に分離するために水の特性が変化するのではないかという仮説がある[43]。

水の特性の変化は磁気の影響でクラスターが小さくなったからであるという説明もある[10]。磁気活性水の推進者などは、クラスターの大きさは自然界の水で12個程度、水道水で40個程度であり、磁気をあてることによって水分子6個以下まで細かく分解し、これにより水の浸透性・生物への吸収性・物質の溶解性が向上すると主張している[45]。磁場中を通した水を測定した場合、質量の低いクラスターの割合が増えることが観察された[23]。

しかし、一方では水クラスターによるモデルについては信頼性のある文献において十分な言及はなされていないという批判がある[46][47][48]。お茶の水女子大学のウェブサイトに掲載されているクラスターモデルへの批判は、山形大学教員の[49]天羽優子が公開していた。批判は、科学論文を引用しているが公開された文章については査読が行われた論文ではない。以下のような内容である。

  • クラスターの大きさを測定したとする実験の存在自体が確認されていない[50]。
  • 1969年に、D.Eisenberg と W. Kauzmann が分光学的な検討から水のクラスターは100ピコ秒以上は存在できないと説明している[51]。

ただし、天羽優子の批判は、現在の科学的な知識に即していない[要出典]。​

  • 2005年にはレーザーで生じさせた水の構造が50フェムト秒（5 × 10−14秒）以上持続しないことが観察されている[52]。

サイエンスライターの竹内薫は、クラスターは安定していないとされるため、クラスターの大きさを使って説明することは疑似科学であるとの意見している[53]。ただし、クラスタの構造の平均を算出する試みはなされている[54]。

→詳細は「水クラスター」を参照

水への磁場の影響

業者により販売される装置類の効果とは関係しない部分もあるが、水に対して磁場がいかなる影響を及ぼすかについては検討がなされている。

水は反磁性体であり、液体の水は熱的擾乱のため磁区を形成せず（キューリー温度参照のこと）磁場による影響は個々の水分子に限定される。しかし反磁性を有するため、超伝導電磁石を用いることで通常の永久磁石では到達しえない数から十数テスラの磁場中に水を置くと、屈折率や融点はわずかに変化する[55]。水を流し計測したところ、流速の増加に伴って電流が増えたとする報告がある[56]。

ローレンツ力

磁場に導電性の流体が通過すれば電場が発生して電流が流れる。電気化学的には発生した電場によりGrotthus型の電荷移動が生じて水分子間でプロトンのリレーが生じて電流が流れることが証明されており、実際のイオンの移動は分子運動に妨げられてその速度は極めて遅いことが知られている。

にもかかわらず、磁気処理のローレンツ力と関連付けた研究考察が論文によって報告されたり[18][10]。あるいはイオンにはローレンツ力が働き、分布の偏りが発生するので、磁気処理水のもつ効果の原因であるという俗説が多数唱えられている[3]。

あるいは赤錆（酸化鉄参照のこと）は常磁性体であり本来は強い磁場には影響されるが、それと異なる解釈として赤錆の黒錆化（黒錆はフェリ磁性体であり弱い磁場を有する）を取り上げ、磁気処理を行った後でも瞬時に消滅しないローレンツ力によるイオンの偏りが関与しているという俗説もある。[9]。

磁場の影響の残存

実際、磁場を取り除いたあとすぐに水への影響が消失するのであれば、観察されたとされている効果の多くは説明できなくなる。一度磁場中に置かれた水の特性が、磁場をなくしても持続するか否かは議論がある。磁場を取り除いた後も、しばらく水が構造的に変化していることを観察したという報告は存在する[57]。その研究家はネットワークを形成する水分子の組み換えは0.1ピコ秒（10−13秒）程度で入れ替わると主張している[58]。あるいは他の研究者によると、磁場にさらした時間の違いにより水の構造が変化するという論が、1995年に研究速報として掲載されたことがある[59]。2010年、磁界をかけたあとの水道水において、2.5ピコテスラの磁界を計測したことが、名古屋産業科学研究所と先端医療振興財団の研究者によって報告された[60]。

景品表示法違反

2005年2月の報告では、東京都都内の消費生活センター等に「活水器」に関する消費生活相談は2000年から5年間で約200件以上あった[61]。内容は効果・性能についての疑問等であり、これへの対処のため景品表示法の観点で調査と検証を行っている。 東京都の調査によれば、活性器の効果として以下のものなどが標榜されていた[61]。

  • 水の構造に対する効果
    • 水のクラスターが小さくなる。
  • 水の性質等に対する効果
    • 水がおいしくなる。まろやかになる
    • 水道水に含まれる有害物質を除去する
    • カルキ臭を抑える
  • 水を利用する際の効果
    • 炊飯に使うと、ご飯がおいしく炊ける
    • コーヒー、お茶、水割りなどがおいしくなる
    • 野菜を洗うと、野菜についている農薬をよく落とす
    • 植物の生成が早まる。切り花が長持ちする
    • お風呂に使うと浴槽に垢がつかない。体がよく温まる
    • 洗濯に使うと少ない洗剤で汚れを落とす

これらに対して、東京都とは「因果関係について客観的な事実に基づく説明は得られない」、もしくは「回答自体が得られない」として景品表示法違反（不当表示）を指摘している[62]。

2005年12月には、日本国の公正取引委員会は景品表示法違反により「磁石でできた筒状の商品であり、同商品に水道水を通過させると、風呂場のかびの発生を抑え、台所シンク周りのヌメリを抑えるなどの効能・効果を有する水を生成する」とうたう製品に関して排除命令[63]を発している。

効果のない広告表示

2008年8月、国民生活センターがトリハロメタンのような有害物質の除去をうたっている6銘柄について調査したところ、いずれも除去効果がなかったことを発表した[64]

出典

[脚注の使い方]
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参考文献

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関連項目

外部リンク

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