способ получения жидкого стимулятора-антиоксиданта

Формула изобретения

Способ получения жидкого стимулятора-антиоксиданта путем подачи воды в электролизер, проведения электролиза воды в течение времени, необходимого для получения католита с рН 9,5÷11,0 и последующего смешивания полученного католита со всем или с частью полученного при электролизе воды анолита, отличающийся тем, что перед подачей воды в электролизер ее пропускают через совокупность сетчатых электродов, при этом расстояние между двумя близлежащими электродами устанавливают равным 1-1,5 см, а на электроды подают потенциалы с чередующимся знаком, причем величину потенциалов выбирают таким образом, чтобы разность потенциалов между любыми двумя соседними электродами лежала в диапазоне 12-24 В.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электрохимии и может быть использовано для приготовления жидкого антиоксиданта, стимулирующего и нормализующего процессы в биологических объектах. В частности, оно может быть использовано в таких областях человеческой деятельности, как сельское хозяйство, животноводство и медицина.

Наиболее близким к заявляемому способу получения жидкого стимулятора-антиоксиданта является способ изготовления стимулятора роста и развития растений путем проведения электролиза воды в диафрагменном электролизере в течение времени, необходимого для получения католита с рН 9,5÷11,0 и последующего смешивания полученного католита с частью или всем полученным аналитом [1]. Такой способ дает возможность получать более оптимальные соотношения между рН и Eh, чем соотношения между рН и Eh, имеющие место в католите. Например, смесь католита и анолита, полученная из водопроводной воды, у которой значение рН было равно 7,2, а Eh=+200мВ, имела рН=7,2, а Eh=-350мВ.

Недостатком способа-прототипа является то, что вода, в том числе и питьевая, содержит большое количество различного вида бактерий, в том числе и нанобактерий [2], которые являются источником заражения человека и животных различными заболеваниями [3]. Электролиз воды не позволяет удалить их из католита и анолита. Поэтому при смешивании этих продуктов они сохраняются в наличии в конечном продукте - антиоксиданте и служат источником заражения человека и животных. Это снижает качество стимулятора-антиоксиданта.

Задача, на достижение которой направлено предлагаемое решение, повышение качества конечного продукта - антиоксиданта.

Это достигается тем, что в способе получения жидкого стимулятора-антиоксиданта, включающем подачу воды в диафрагменный электролизер, проведение электролиза воды в диафрагменном электролизере до достижения католитом заданного значения рН, находящегося в диапазоне рН 9,5÷11,0, и последующего смешивания полученного католита с частью или всем полученным анолитом, перед подачей воды в электролизер ее пропускают через совокупность сетчатых электродов, при этом расстояние между двумя близлежащими электродами устанавливают равным 1-1,5 сантиметра, и на эти электроды подают потенциалы с чередующимся знаком, а величину потенциалов выбирают таким образом, чтобы разность потенциалов между любыми двумя соседними электродами лежала в диапазоне 12-24 вольт. Пропускание воды перед подачей ее в электролизер через совокупность сетчатых электродов служит для предотвращения попадания всех видов бактерий, в том числе и нанобактерий в конечный продукт - антиоксидант. Выбор расстояния между двумя соседними электродами в диапазоне 1÷1,5 сантиметра обусловлен тем, что при расстоянии менее 1 см усложняется конструкция устройства, реализующего способ и, кроме того, существует опасность замыкания между собой соседних электродов. Выбор расстояния более 1,5 см приводит к увеличению габаритов устройства, реализующего заявляемый способ. Выбор разности потенциалов между двумя соседними электродами, лежащий в диапазоне 12-24 вольт, обусловлен тем, что при разности потенциалов менее 12 вольт снижается эффективность задерживания электродами бактерий, а разность потенциалов более 24 вольт нецелесообразна с точки зрения энергопотребления и электробезопасности и требует принятия дополнительных мер по ее обеспечению. Сущность изобретения основана на том, что живые клетки, бактерии, в том числе и нанобактерии, несут на себе отрицательный электрический заряд [4]. Это свойство живых клеток и бактерий позволяет использовать электрическое поле для их «фильтрации». При этом бактерии, подошедшие к электроду, на который подан отрицательный потенциал - отталкиваются от электрода, а бактерии, подошедшие к электроду положительной полярности - притягиваются к нему.

На фиг.1 представлена схема устройства, служащего для подачи воды в электролизер по заявляемому способу. На фиг.2 приведена микрофотография осадка антиоксиданта, полученного по способу-прототипу. Фиг.1 и фиг.2 служат для пояснения сущности изобретения.

В качестве примера приведем значения Eh смесей католита, имевшего рН=11,0 и

Eh=-800 мВ, с анолитом, полученным в процессе электролиза водопроводной воды. Одну смесь получали по способу-прототипу, а другую - по заявляемому способу.

На фиг.1 представлена схема устройства, служащего для подачи воды в электролизер по заявляемому способу. Часть трубопровода состоит из инертного материала (полиэтилена), выполненного в виде трубы 1, с внутренним диаметром 20 мм. По внутренней части трубопровода были выполнены проточки 2 под электроды, расположенные друг от друга на расстоянии 10 мм. Внутри этой трубы были вмонтированы электроды: катоды 3 и аноды 4. Катоды 3 и аноды 4 были выполнены идентично в виде сетки, с размером ячеек 1×1 мм, выполненных из нержавеющей стали в виде круглых дисков, диаметром 23 мм. Электроды 3 и 4 имели выводы, проходящие через стенку полиэтиленового отрезка трубы. Выводы катодов 3 (на фиг.1 их 4) были электрически соединены между собой и подсоединены к отрицательному электроду аккумулятора. Выводы анодов 4 (на фиг.1 их 4) также были электрически соединены между собой и подсоединены к положительному потенциалу аккумулятора. Разность потенциалов между выводами 3 и 4 составляла 12 вольт. Все бактерии, захваченные потоком воды, подаваемой в электролизер (на фиг.1 стрелкой показано направление воды), подходя к первому электроду 3 и неся на себе отрицательный заряд, отталкиваются от него. Если же часть из этих бактерий под действием напора воды проходит через этот первый электрод, то второй электрод 4, имеющий положительный потенциал, притягивает их себе. Если же часть бактерий прошла через второй сетчатый электрод 4, то следующий электрод (катод), на который подан отрицательный потенциал, «затормаживает» бактерии, препятствуя проникновению их с потоком воды дальше и т.д. После проведения электролиза воды в течение времени, необходимого для получения католита с рН 9,5÷11,0, и смешивания полученного католита с частью или всем полученным анолитом, получают конечный продукт - антиоксидант. Для сравнения качества конечного продукта, полученного по способу-прототипу, с качеством конечного продукта, полученного по заявляемому способу, был получен также антиоксидант по способу-прототипу. При получении антиоксиданта по способу-прототипу воду в электролизер подавали непосредственно из обычного водопровода, не подвергая ее воздействию чередующегося по знаку электрического поля. Конечный продукт - антиоксидант, полученный по способу-прототипу и по заявляемому способу, разливали по емкостям и выпаривали при температуре 100°С в течение 5 суток. Осадок, оставшийся после выпаривания, исследовали при помощи сканирующего электронного микроскопа Philips-SEM-515. На фиг.2 приведена микрофотография осадка антиоксиданта, полученного по способу-прототипу.

На фиг.3 приведен результат исследования этого осадка антиоксиданта, полученного по способу-прототипу. Как следует из фиг.3, осадок из антиоксиданта, полученного по способу-прототипу насыщен нанобактериями. Аналогичный анализ, проведенный с осадком из антиоксиданта, полученным по заявляемому способу показал, что в осадке этого антиоксиданта нанобактерий нет.

Таким образом, в результате пропускания воды перед подачей ее в электролизер через совокупность сетчатых электродов, установленных на расстоянии друг относительно друга, равном 1-1,5 сантиметра, и подачи на эти электроды потенциалов с чередующимся знаком, при величине потенциалов выбранных таким образом, чтобы разность потенциалов между любыми двумя соседними электродами лежала в диапазоне 12-24 вольт, позволило предотвратить попадание бактерий, в том числе и нанобактерий, в конечный продукт - антиоксидант, что существенно улучшило его качество.

Источники информации

1. А.С. СССР № 1574196, кл. A01N 59/00, заявл. 01.04.1986 г. Опубл. 30.06.1990 г. Бюл. № 24 - прототип.

2. Смирнов Г.В., Волков В.Т., Смирнов Д.Г., Волкова Н.Н. Исследование питьевой воды Томской области на наличие в ней нанобактерий // Сборник материалов I Всероссийской научно-практической конференции «Провинциальный город: экономика, экология, архитектура, культура» - Пенза, 2003. - С.88-91.

3. Волков В.Т., Смирнов Г.В., Медведев М.А., Волкова Н.Н. Нанобактерия (перспективы исследований). - Томск: Изд. «Твердыня», 2003. - 359 с.

4. Смирнов Д.Г. Геоэкологические особенности нанобактерий и способы их контроля // Автореферат кандидатской диссертации, 2007, с.6.