СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕРОНТОЛОГИЧЕСКОЙ ЧИСТОТЫ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2001 года по МПК G01N33/15 G01N33/18 G01N25/02 

Изобретение относится к физико-химическим аспектам диетологии, геронтологии, гериатрии и других медико-биологических областей. Оно позволяет оценить геронтологическую чистоту питьевой воды, используемой не только непосредственно для питья, но и при приготовлении безалкогольных и алкогольных напитков, продуктов питания, лекарственных, косметических и других композиций. Изобретение может использоваться для решения задач, связанных с улучшением здоровья, качества жизни и увеличением ее продолжительности.

Уровень техники
В настоящее время все известные способы определения качества питьевой воды, прежде всего, связаны с гигиеническими требованиями, согласно которым вода должна быть безопасной в эпидемическом отношении, безвредной по химическому составу и обладать удовлетворительными органолептическими свойствами. При гигиенической оценке качества питьевой воды используют следующие характеристики: наличие патогенных микроорганизмов и возбудителей паразитарных заболеваний; значения концентраций различных химических соединений, включая токсичные и радиоактивные вещества; показатели органолептических свойств, определяемых по наличию запаха, привкуса, окраски, пены, пленки, мутности и др.

Качество питьевой воды регламентируется стандартами государств и ведомств, а также рекомендациями Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ). В частности, в России указанное качество регламентируется ГОСТом "Вода питьевая" (N 2874-82) и другими.

В то же самое время известно, что наилучшими вкусовыми и геронтологическими свойствами обладает дистиллированная вода, получаемая при ее перегонке (Steam-distilled water). Многие современные руководства по антистарительной медицине и геронтологии рекомендуют использовать для питья именно дистиллированную воду. Использование такой воды в умеренных количествах по мнению врачей, геронтологов, диетологов улучшает качество жизни, способствует долголетию и поддержанию красоты тела.

Кроме того известно, что чем чище вода, тем выше качество напитков и других продуктов, изготовляемых на ее основе.

Хотя известен ряд способов и методов определения химической чистоты воды (выражаемой через концентрации многочисленных веществ) и ее санитарно-гигиенического качества, до сих пор отсутствуют какие-либо способы и методы, позволяющие получать объективную количественную информацию о геронтологической чистоте (геронтологическом качестве) питьевой воды, в частности, воды "природной дистилляции", т.е., воды, образующейся при таянии, например, снегов, ледников и айсбергов. Так, невозможно, используя какой-либо один известный показатель, определить сравнительную геронтологическую чистоту высокогорных вод, образующихся при таянии ледников. Такая вода по своим свойствам часто может оказаться сопоставима по геронтологической чистоте с дистиллированной водой (водой особой химической чистоты), полученной в лабораторных условиях.

Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание способа количественной оценки геронтологической чистоты (геронтологического качества) воды, естественно, что речь идет о воде, которая отвечает гигиеническим требованиям и стандартам на питьевую воду.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что геронтологическую чистоту воды определяют по величине депрессии (снижения) температуры плавления исследуемой воды по отношению к температуре плавления дистиллированной воды.

Для практических целей удобнее осуществлять оценку геронтологической чистоты воды не в значениях величины депрессии температуры плавления, а в баллах.

Для этого берут образец воды с максимально допустимой для питьевой воды концентрацией растворенных в ней солей и определяют температуру плавления для этого образца, T_fреп. Затем разбивают интервал величины депрессии температуры плавления указанного образца на ряд значений, которым присваивается определенный балл и которые образуют шкалу определения геронтологической чистоты. Измеряют температуру плавления образца исследуемой воды и определяют, какому баллу соответствует ее геронтологическая чистота.

Депрессия температуры плавления для образца воды с допустимо максимальным содержанием растворенных в ней солей (приблизительно соответствующей общей концентрации в воде ионов и веществ, равной 5,4·10^-2 моль/л, или величине сухого остатка, примерно равной 1,5 г/л) составляет 0,1^oC. Таким образом при использовании 10-балльной шкалы депрессия температуры плавления в 0,01^oC будет соответствовать "шагу" шкалы в 1 балл. Температуру плавления исследуемого образца воды можно определять косвенным образом, в частности, через значение электропроводности, используя корреляционные зависимости между электропроводностью и депрессией температуры плавления. Могут быть использованы и иные физико-химические параметры исследуемой воды, коррелирующие с температурой плавления.

Описываемое изобретение основано на следующих предпосылках.

Понижение температуры плавления чистого вещества (в данном случае воды), т. е. депрессия температуры плавления для небольших значений этой величины (ΔT_f) может быть рассчитана по уравнению

где x₁ - мольная доля растворителя - воды, - теплота плавления растворителя, T_0,1 - температура плавления (затвердевания) чистого растворителя.

Для этого случая (сравнительно низкие концентрации растворенных веществ) с высокой точностью выполняется полученное из уравнения (1) известное соотношение
ΔT_f= K_fm, (2)
где K_f - криоскопическая постоянная, m - моляльная концентрация растворенного вещества.

Из соотношения (2) видно, что значение ΔT_f прямо пропорционально моляльной концентрации растворенного вещества. Таким образом, из классических соотношений следует, что количество растворенных солей в питьевой воде может быть оценено с помощью величины ΔT_f. По значению ΔT_f для изучаемого образца легко оценить его геронтологическую чистоту в сравнении с соответствующей характеристикой для дистиллированной воды, для которой упомянутая величина равна нулю (ΔT_f= 0). Дистиллированная вода обладает высшим баллом геронтологической чистоты (10 баллов, в 10-балльной шкале).

В таблице 1 представлены значения ΔT_f в 10-балльной шкале.

Очевидно, в данном случае показатель геронтологической чистоты питьевой воды GGH₂O (Georgi Gladyshev) можно вычислить по формуле

где k = 100(^oC)^-1.

При необходимости можно выбирать различные реперные значения ΔT_fреп и масштаб (балльность) шкалы, в которой оценивается геронтологическая чистота воды.

Таким образом, к известным показателям, характеризующим качество питьевой воды (с высокими органолептическими свойствами), добавляется новый показатель GGH₂O - показатель геронтологической чистоты.

Примеры осуществления изобретения.

Описанный способ может быть проиллюстрирован следующими примерами.

Пример 1.

Определение показателя GGH₂O органолептически очищенной воды реки
Волги (пос. Поляна)
Измеренное значение ΔT_f = 7,4·10^-3oC, вычисленное значение

Величина ΔT_f = 7,4·10^-3oC соответствует концентрации ионов в воде, равной 4,0·10^-3 моль/л. Это значение находится в согласии с экспериментально определяемой суммарной концентрацией ионов Ca⁺², Mg⁺², Na⁺, K⁺, HCO₃^-, SO₄^-2, Cl^- в исследуемой воде.

Пример 2.

Определение показателя GGH₂O органолептически очищенной воды реки Амур
Измеренное значение ΔT_f = 1,5·10^-3oC, вычисленное значение GGH₂O = 9,85.

Пример 3.

Определение показателя GGH₂O органолептически очищенной воды озера Байкал
Измеренное значение ΔT_f = 3,6·10^-3oC, вычисленное значение GGH₂O = 9,64.

Пример 4.

Определение показателя GGH₂O органолептически чистой воды верховья реки М. Алма-Атинки (Алма-Атинская область, Республика Казахстан)
Вода не требует органолептической очистки.

Измеренное значение ΔT_f = 1·10^-3oC, вычисленное значение GGH₂O = 9,90.

Пример 5.

Определение показателя GGH₂O органолептически чистой воды верховья реки ущелья Семеновское (Иссыкульская область, Республика Кыргызстан)
Вода не требует органолептической очистки.

Измеренное значение ΔT_f < 0,3·10^-3oC, вычисленное значение GGH₂O ≥ 9,97.

Изобретение относится к диетологии, геронтологии, гериатрии. Оно позволяет оценить геронтологическую чистоту воды, используемой для питья, приготовления напитков, продуктов питания, лекарственных, косметических и других композиций. Способ включает определение температуры плавления исследуемого образца, вычисление величины депрессии температуры плавления для исследуемого образца по отношению к дистиллированной воде, вычисление показателя геронтологической чистоты исследуемого образца (в баллах). Причем депрессию температуры плавления измерения электрообразца вычисляют на основе измерения электропроводности и/или других физико-химических параметров. Устройство позволяет решить ряд задач, связанных с улучшением здоровья и увеличением ее продолжительности. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ определения геронтологической чистоты питьевой воды, заключающийся в том, что о геронтологической чистоте воды судят по депрессии температуры плавления образца исследуемой воды по отношению к температуре плавления дистиллированной воды. 2. Способ определения геронтологической чистоты питьевой воды, включающий определение по отношению к дистиллированной воде значения величины депрессии температуры плавления для образца питьевой воды с максимально допустимой концентрацией растворенных в нем солей, разбиение величины депрессии температуры плавления указанного образца на ряд значений, образующих шкалу определения геронтологической чистоты в баллах, определение величины депрессии температуры плавления исследуемого образца воды и затем определение геронтологической чистоты ее в рамках указанной шкалы. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что вычисления показателя геронтологической чистоты исследуемого образца выполняют в 10-бальной шкале. 4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что органолептические свойства исследуемого образца доводят до органолептических свойств воды, которая отвечает гигиеническим требованиям и стандартам на питьевую воду. 5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что депрессию температуры плавления исследуемого образца вычисляют на основе измерения электропроводности и/или других физико-химических параметров, используя корреляционные зависимости между депрессией температуры плавления и этими параметрами.