способ приготовления электроактивированной воды

Классы МПК:C02F1/46 электрохимическими способами
Автор(ы):, , , , , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-12-19
публикация патента:

Изобретение относится к способам активации воды и может быть использовано в системах активации и обогащения питьевой воды. Способ приготовления электроактивированной воды включает обработку воды путем электролиза для получения двух фракций воды: щелочной - католита, насыщенной ионами OH-, и кислотной - анолита, насыщенной ионами H+. Водород, выделившийся в течение процесса электролиза, собирают в емкость объемом не более 5 л и барботируют им образовавшийся католит с pH 7,5-8 из расчета (6-8)·10-4 моль/л до полного его растворения в католите. Технический результат - упрощение способа с возможностью использования его в быту, получение католита с оптимальными показателями pH и окислительно-восстановительного потенциала.

Формула изобретения

Способ приготовления электроактивированной воды, включающий обработку воды путем электролиза для получения двух фракций воды: щелочной - католита, насыщенной ионами OH-, и кислотной - анолита, насыщенной ионами H+, отличающийся тем, что водород, выделившийся в течение процесса электролиза, собирают в емкость объемом не более 5 л и барботируют им образовавшийся католит с pH 7,5-8 из расчета (6-8)·10-4 моль/л до полного его растворения в католите.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам активации воды и может использовано в системах активации и обогащения питьевой воды.

Известно, что процесс жизнедеятельности человеческого организма - это совокупность окислительно-восстановительных реакций. Причем все имеющие биологическое значение системы, которые отвечают за накопление и потребление энергии, передачу различных наследственных признаков, а также системы организма, вырабатывающие различные ферменты, содержат определенные молекулярные структуры с разделенными зарядами, между которыми образуется напряженность электрического поля. Эти поля определяют передачу зарядов в биологических системах, что в свою очередь обуславливает осуществление сложнейших биологических превращений. Концентрация свободных электронов, которую выражает окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), и концентрация ионов водорода pH оказывают большое влияние на функциональные свойства электроактивных компонентов биологических систем. Известно, что pH плазмы крови человека поддерживается организмом в узком диапазоне (7,35-7,40) (Н.В. Семенов «Биологические компоненты и константы жидких сред и тканей человека». Справочник. Издательство «Медицина», М., 1971, стр.14), т.е. клетки организма нормально работают в слабощелочной среде - при насыщении их «живой» водой. Очень важным параметром воды, с точки зрения современной биологии и медицины, является ее «заряд» -- ОВП, который должен быть отрицательным, так как клетки животных и человека имеют отрицательный ОВП (-70÷-200 мВ). Такое значение ОВП, в соответствии с выполненными нами экспериментами должно отвечать значительно большей величине параметра pH 9,1-9,4. Патология возникает, когда отрицательный потенциал клеток (ОВП) падает ниже нормы. Активированная тем или другим способом вода, имеющая отрицательный ОВП, легко усваивается организмом и восполняет клеткам потерянные при патологии отрицательные заряды и энергию [Li Y. Protective mechanism of reduced water against alloxan-induced pancreatic 1-cell damage: Scavenging effect against reactive oxygen species / Y. Li, T. Nishimura, K. Teruya et al. // Cytotechnology, 2002. № 40. P.139-149].

В связи с этим, для человеческого организма необходимо использовать активированную воду с оптимизированными параметрами pH и ОВП. Для обоснования оптимальных параметров активированной воды - католита, для нормальной жизнедеятельности организма человека, необходимо проанализировать параметры pH и ОВП водной среды организма человека и потребляемой им извне воды.

Употребляемая нами питьевая вода имеет значение ОВП от +100 до +400 мВ при pH=5-6. Причем не имеет значения, какая вода используется для питья или в пищу: водопроводная, приобретенная в магазинах в бутылках или очищенная при помощи различных фильтров. То есть, проведенные измерения pH и ОВП плазмы крови человека и воды, позволяют сделать вывод, что как концентрация реакционно-способных электронов или «активность» электронов питьевой воды, так и параметр pH значительно уступают «активности» электронов и параметру pH человеческого организма. Из-за разности pH и ОВП человеческого организма и питьевой воды, при попадании воды в ткани и клетки организма, происходит окислительный процесс, в результате чего клетки изнашиваются и разрушаются. Кроме того, организм человека непрерывно подвергается фоновому облучению различных элементарных (альфа, бета, гамма) частиц. Основным процессом их взаимодействия с молекулами человеческого тела является процесс ионизации, т.е. отрыва электронов. Так как организм человека на 60-70% состоит из молекул воды и на 60% из атомов водорода, то в результате отрыва электронов и частичного их удаления за пределы организма, последний постепенно заряжается положительно, т.е. закисляется. Можно ли уменьшить или замедлить такое клеточное разрушение организма человека? Это возможно, при условии, что вода, которая поступает в организм, будет способствовать приведению его в нормальное состояние, т.е. восстанавливать свойства внутренней среды. Для этого она должна иметь pH 7,5-8 и ОВП с высоким отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом. Реально получаемая электроактивированная вода католит при отрицательном значении ОВП имеет pH>9. Однако длительное употребление внутрь католита - «живой» воды с повышенным значением pH 9 и более может существенно повысить pH плазмы крови и привести к отрицательным результатам - паталогическому процессу за счет не способности организма вырабатывать в нужном объеме кислую среду в виде желчи, необходимой для расщепления белков. В результате происходит белковая закупорка пор печени и она перестает выполнять свои функции по очистке крови. Поэтому потребляемая внутрь вода должна иметь pH 7,5-8 и содержать повышенную концентрацию свободных активных электронов, т.е. повышенное значение отрицательного окислительно-восстановительного потенциала (ОВП=-500÷-700 мВ). В связи с этим, недостатком способа получения и использования «живой» активированной воды путем электролиза через полупроницаемую мембрану с pH=7,5-8 является наличие в ней положительного потенциала ОВП, либо получение завышенного значения pH католита при желаемом значении ОВП=-500÷-700 мВ.

Известен способ активации воды и водно-солевых растворов (а.с. 1650603, C02P 1/46, 1991), заключающийся в электрообработке постоянным электрическим током в зонах диафрагменного электролизера с применением химически активных электродов. Недостаток этого способа заключается в переходе ионов химически активных электродов в воду и невозможности ее использовать для питья.

Известен также способ активации воды, включающий обработку дистиллированной воды постоянным электрическим током для получения двух фракций воды: щелочной - католита, насыщенной ионами OH-, и кислотной - анолита, насыщенной ионами H+ (патент РФ 2067836, C02F 1/46, 1996 - прототип).

Недостаток данного способа заключается в низкой эффективности активации за счет высокого электрического сопротивления дистиллированной воды. В результате в процессе электрообработки дистиллированной воды не соблюдаются оптимальные соотношения между параметрами электрообработки и степенью активации.

Техническим результатом задачи является упрощение способа и возможности использования в быту, а также получение активированной «живой» воды (католит) с оптимальным значением pH 7,5-8 и повышенным отрицательным значением окислительно-восстановительного потенциала (ОВП=-500÷-700 мВ).

Технический результат достигается тем, что в способе приготовления электроактивированной воды, включающем обработку воды путем электролиза для получения двух фракций воды: щелочной - католита, насыщенной ионами OH-, и кислотной - анолита, насыщенной ионами H+, согласно изобретению водород выделившийся в течение процесса электролиза собирают в емкость объемом не более 5 л и барботируют им образовавшийся католит с pH 7,5-8 из расчета (6-8) 10-4 моль/л до полного его растворения в католите. Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что полученную в электролизере закрытого типа электроактивированную «живую» воду католит с оптимальным для организма параметром pH 7,5-8 насыщают молекулярным водородом, выделившимся в процессе электролиза, и тем самым повышают отрицательное значение параметра ОВП до минус (500-700) мВ.

Известно (Пискарев И.М., Ушканов В.А., Лихачев П.П., Мысливец Т.С. «Окислительно-восстановительный потенциал воды, насыщенной водородом». Электронный научный журнал «Исследовано в России»), что при насыщении воды молекулярным водородом происходит повышение отрицательного значения параметра ОВП до минус (500-700) мВ, при этом параметр pH воды не меняется.

По данным научно-технической и патентной литературы не обнаружена аналогичная заявляемой совокупность признаков, позволяющая получить технический результат, который ранее не достигался известными средствами, что позволяет судить об изобретательском уровне заявляемого предложения.

Способ приготовления электроактивированной воды осуществляется следующим образом.

Питьевую воду, содержащую незначительное количество минеральных солей, обрабатывают методом электролиза постоянным электрическим током в специальном двух-камерном электролизере закрытого типа, разделенном ионопроводящей диафрагмой, активируют так, чтобы получить слабощелочную воду (католит) с параметром pH 7,5-8, в процессе ее изготовления отбирают водород в отдельную камеру (полиэтиленовый пакет-баллон с перекрываемым краном-клапаном емкостью не более 5 л), а для повышения степени активации воды путем создания повышенного отрицательного значения окислительно-восстановительного потенциала (до минус 500-700 мВ), образовавшимся католитом заполняют стеклянную бутыль доверху, закрывают пробкой, затем бутыль вверх дном опускают в ванну с водой, под водой пробку открывают и через трубку в бутыль вводят образовавшийся при электролизе молекулярный водород из расчета (6÷8)·10-4 моль/л, что соответствует ОВП=-500÷-700 мВ.

Промышленная применимость заявляемого предложения подтверждается следующим примером. В изготовленный двухкамерный электролизер закрытого типа с ионопроводящей диафрагмой с емкостью катодной и анодной камер по 0,5 л залили питьевую воду с pH 5,6 и ОВП=+650 мВ и через 5 минут после включения постоянного электрического тока начали медленно сливать активированную воду и подливать свежую воду в анодную камеру. Одновременно отбирали в полиэтиленовый пакет-баллон газ водород. После заполнения 0,5 л стеклянной бутыли католитом, величина pH которого оказалась равной 7,9 и ОВП=+250 мВ, закрыли бутыль пробкой, затем бутыль вверх дном опустили в ванну с водой, под водой пробку открыли и через трубку в бутыль ввели образовавшийся при электролизе молекулярный водород в количестве примерно 6,7·10-4, при этом ОВП оказалось равным минус 590 мВ.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2501739

patent-2501739.pdf

Класс C02F1/46 электрохимическими способами

способ обесшламливания оборотных сапонитсодержащих вод и устройство для его реализации -  патент 2529220 (27.09.2014)
способ получения активированной воды -  патент 2524927 (10.08.2014)
способ очистки воды и водных растворов от анионов и катионов -  патент 2519383 (10.06.2014)
способ очистки подземных вод от ионов бора и устройство для его осуществления -  патент 2518627 (10.06.2014)
установка для электрохимической активации воды -  патент 2518606 (10.06.2014)
электрохимическая модульная ячейка для обработки растворов электролита -  патент 2516226 (20.05.2014)
установка для получения продуктов анодного окисления растворов хлоридов щелочных или щелочноземельных металлов -  патент 2516150 (20.05.2014)
проточный электролитический элемент модульного типа -  патент 2503173 (10.01.2014)
устройство для обезжелезивания подземных вод -  патент 2501740 (20.12.2013)
способ лечения кожных заболеваний у овец -  патент 2501576 (20.12.2013)
Наверх