СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРА ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО СЕРЕБРА Российский патент 2008 года по МПК A61L2/03 C25B1/00 

Изобретение относится к области получения бактерицидных препаратов, которые могут быть также использованы в качестве ингредиента косметических средств.

Известен способ получения раствора электролитического серебра (Ag+), предусматривающий электролиз электролита, содержащего раствор соли щелочного металла в дистиллированной воде, с помощью серебряных электродов (SU №1556679).

Недостатками получаемого этим способом раствора является низкое удельное содержание свободных ионов серебра в связи с активным комплексообразованием, а также малый срок хранения полученных электролитических растворов.

Технической задачей изобретения является создание эффективного способа, получения стабильных растворов электролитического серебра, а также расширение арсенала способов получения растворов электролитического серебра.

Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, состоит в увеличении количества свободных ионов серебра в растворе до уровня теоретически значимых величин, обеспечение значимой биологической активности и тем самым улучшение бактерицидных и регенеративных свойств, а также увеличения срока хранения полученных растворов.

Сущность изобретения состоит в том, что способ получения раствора электролитического серебра предусматривает электролиз электролита, содержащего раствор соли щелочного металла в дистиллированной воде, постоянным током с помощью серебряных электродов, причем электролиз производится электродами с содержанием серебра 99,99, установленными на расстоянии 5-12 мм, в электролите в виде жидкой фазы натрий-ацетатного буфера с рН=3,6-5,6, при этом электролиз проводится током с плотностью 0,15-5,0 мA/см² и напряжением 3-12 В.

Предпочтительно жидкая фаза натрий-ацетатного буфера имеет ионную силу 0,025-0,05.

Способ получения раствора электролитического серебра реализуется следующим образом.

В стеклянной камере электролизера размещают плоские серебряные электроды с содержанием серебра 99,99. Расстояние между электродами устанавливается в пределах 5-12 мм.

Камера электролизера заполняется электролитом в виде жидкой фазы натрий-ацетатного буфера с рН=3,6-5,6 и с ионной силой 0,025-0,05.

От стабилизированного источника тока с помощью электродов через электролит пропускается постоянный ток с плотностью 0,15-5,0 мA/см² и напряжением 3-12 В. Причем каждые 15 минут автоматически меняются полюса на электродах, что позволяет равномерно проводить электролиз серебряных электродов.

Под действием тока с анода выделяются ионы серебра, насыщающие электролит. Выход свободных ионов серебра в раствор тестировали методом определения серебра с помощью Ag-ионоселективных электродов. Полученные данные сравнивали с теоретически возможным выходом ионов серебра при электролизе, рассчитанным по формуле Фарадея, по которой установлено, что электролиз в режиме 1А/ч растворяет 4,023 г Ag.

В последующих примерах убедительно показано, что использование натрий-ацетатного буфера рН 3,6-5,6, ионная сила 0,025-0,05 в качестве жидкой фазы при получении электролитического серебра приводит к получению высокоактивных растворов, содержащих Ag+. В системе натрий-ацетатного буфера не происходит комплексообразование с серебром, поэтому в растворе присутствуют практически в расчетных количествах и длительно сохраняются практически все выделенные ионы серебра.

В опытах 1-3 производились контрольные проверки, выполненные по методикам, отличным от заявляемого способа.

В опытах 4-6 производились контрольные проверки, выполненные по методикам, соответствующим заявляемому способу.

Опыт 1

Исходный раствор - водопроводная вода.

Условия электролиза: Объем раствора - 1300 мл, сила тока - 20 мА с плотностью 0,9 мA/см² и напряжением 6 В, электродами с содержанием серебра 99,99, установленными на расстоянии 13 мм, время электролиза - 60 мин.

Теоретическая концентрация серебра в растворе, рассчитанная по формуле Фарадея, должна быть 80 мг/л.

В электролизере наблюдается образование бело-серого осадка.

Концентрация иона серебра, определенная ионометрическим методом, менее 0,1 мг/л.

Опыт 2

Исходный раствор - 2,5·10^-3 М раствор NaHCO₃.

Условия электролиза: Объем раствора - 1300 мл, сила тока - 20 мА с плотностью 6,0 мA/см² и напряжением 15 В, электродами с содержанием серебра 99,99, установленными на расстоянии 14 мм, время электролиза - 90 мин.

Теоретическая концентрация серебра в растворе - 120 мг/л.

В электролизере наблюдается незначительное образование серо-черного осадка.

Концентрация иона серебра в растворе составила 20±2 мг/л.

Опыт 3

Исходный раствор - 1,25·10^-3 М раствор MgSO₄.

Условия электролиза: Объем раствора - 1300 мл, сила тока - 20 мА с плотностью 0,1 мA/см² и напряжением 2 В, электродами с содержанием серебра 99,99, установленными на расстоянии 4 мм, время электролиза - 60 мин.

Теоретическая концентрация серебра в растворе - 80 мг/л.

В электролизере наблюдается образование черного осадка.

Концентрация иона серебра в растворе 43±3 мг/л.

Опыт 4

Исходный раствор - раствор натрий-ацетатного буфера ионной силой 0,035 М (рН=4,5).

Условия электролиза: Объем раствора - 400 мл, сила тока - 20 мА с плотностью 0,15 мA/см² и напряжением 3 В, электроды с содержанием серебра 99,99, установлены на расстоянии 12 мм, время электролиза - 60 мин.

Теоретическая концентрация серебра в растворе - 200 мг/л.

Электролит прозрачен, ощущается незначительный запах уксусной кислоты.

Концентрация ионов серебра в растворе 198 мг/л.

Опыт 5

Исходный раствор - раствор натрий-ацетатного буфера ионной силой 0,025 М (рН=3,6).

Условия электролиза: Объем раствора - 400 мл, сила тока - 20 мА с плотностью 0,35 мA/см² и напряжением 8 В, электроды с содержанием серебра 99,99, установлены на расстоянии 9 мм, время электролиза - 60 мин.

Теоретическая концентрация серебра в растворе - 200 мг/л.

Электролит прозрачен, ощущается запах уксусной кислоты.

Концентрация иона серебра в растворе 199 мг/л.

Опыт 6

Исходный раствор - раствор натрий-ацетатного буфера ионной силой 0,05 М (рН=5,6).

Условия электролиза: Объем раствора - 400 мл, сила тока - 20 мА, с плотностью 5,0 мA/см² и напряжением 12 В, электроды с содержанием серебра 99,99, установлены на расстоянии 5 мм, время электролиза - 60 мин.

Теоретическая концентрация серебра в растворе - 200 мг/л.

Электролит прозрачен, ощущается запах уксусной кислоты.

Концентрация иона серебра в растворе 227±20 мг/л.

Таблица.

Результаты контроля изменения во времени концентрации ионов серебра, полученного в опытах, приведены в таблице.

ТаблицаОпыт №Количество серебра, растворившегося в электролите, рассчитанное по формуле Фарадея (мг/л)Количество серебра, определенное ионометрическим методом с помощью Ag+-ионселективных электродов (мг/л)В день электролизаЧерез 6 месяцевЧерез 12 месяцев1800,100212020823804315642001981961925200199196190

Таким образом, опытным путем подтверждено, что при получении раствора электролитического серебра заявленным способом обеспечивается максимально возможная концентрация свободных ионов серебра в растворе, и, следовательно, максимальные биологическая активность и бактерицидные свойства этого раствора, увеличивающие, в частности, и срок хранения этого раствора.

В результате изобретения создан эффективный способ получения стабильных растворов электролитического серебра, а также расширен арсенал способов получения растворов электролитического серебра.

При этом увеличено количество свободных ионов серебра в растворе до уровня теоретически значимых величин, обеспечена значимая биологическая активность и тем самым улучшены бактерицидные и регенеративные свойства, а также увеличен срок хранения полученных растворов.

Изобретение относится к области получения бактерицидных препаратов, которые могут быть использованы в качестве ингредиента косметических средств. Способ включает электролиз электролита, содержащего раствор соли щелочного металла в дистиллированной воде, постоянным током с помощью серебряных электродов, электролиз проводят электродами с содержанием серебра 99,99, установленными на расстоянии 5-12 мм, в электролите в виде раствора натрий-ацетатного буфера с рН=3,6-5,6, при плотности тока 0,15-5,0 мA/см² и напряжении 3-12 В. При этом увеличивается количество свободных ионов серебра в растворе до уровня теоретически значимых величин, обеспечивается значимая биологическая активность и улучшаются бактерицидные и регенеративные свойства, а также увеличивается срок хранения полученных растворов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения раствора электролитического серебра, включающий электролиз электролита, содержащего раствор соли щелочного металла в дистиллированной воде, постоянным током с помощью серебряных электродов, отличающийся тем, что электролиз проводят электродами с содержанием серебра 99,99, установленными на расстоянии 5-12 мм, в электролите в виде раствора натрий-ацетатного буфера с рН 3,6-5,6, при этом электролиз проводят током с плотностью 0,15-5,0 mA/см² и напряжением 3-12 В.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют раствор натрий-ацетатного буфера с ионной силой 0,025-0,05.