СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТОЛИТА-АНТИОКСИДАНТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2012 года по МПК C02F1/46 

Изобретение относится к прикладной электрохимии и может быть использовано для приготовления жидкого антиоксиданта (католита), который может использоваться в медицине, ветеринарии, в сельском хозяйстве, в пищевой промышленности и многих других областях человеческой деятельности.

Известен способ получения антиоксиданта (католита), обработку которого ведут в катодной камере диафрагменного электролизера до достижения католитом значения окислительно-восстановительного потенциала (редокс-потенциала) Eh в пределах -(+150÷-950) мВ [1].

Недостатком такого стимулятора является то, что он имеет неоптимальное для большинства биологических объектов соотношение между значением водородного показателя рН и значением окислительно-восстановительного потенциала Eh. Католит, полученный из воды, у которой значение рН равно 7,0, имеет значение рН более 7,0. При этом, чем более низкие отрицательные значения имеет редокс-потенциал католита, тем более высокими стимулирующими свойствами он обладает. По данным работы [2] оптимальным стимулятором-антиоксидантом для человека является вода, которая должна иметь (рН)* 8; (Eh)*=(-250)÷-(350) мВ, ХСЭ (по показателям платинового электрода при хлорсеребряном электроде сравнения).

В природной воде ОВП обычно равен +200…+400 мВ при рН 7. Поэтому питьевая вода не оказывает стимулирующего действия на организм человека и животных. Анолит антиоксидантными свойствами не обладает.

Известен бытовой диафрагменный электролизер для получения католита («живой» воды) и анолита («мертвой» воды), содержащий водонепроницаемый корпус-сосуд (стеклянную банку), прямоугольные анодный и катодный электроды, выполненные из нержавеющей стали (относящийся к неблагородному проводящему материалу) и закрепленные на диэлектрической крышке корпуса-сосуда, выпрямительный полупроводниковый диод, закрепленный на диэлектрической крышке и подключенный катодом к анодному электроду, водонепроницаемый брезентовый мешочек, помещенный в корпус-сосуд, в который, в свою очередь, помещается анодный электрод, и двухпроводной шнур питания, первый конец первого провода которого соединен с анодом диода, первый конец второго провода подключен к катодному электроду, и вторые концы которого оканчиваются вилкой, включаемой в сеть переменного напряжения 220 В [3].

Недостатком такого устройства для получения антиоксиданта (католита) является низкая эффективность обработки воды, обусловленная невозможностью обеспечения оптимального сочетания водородного показателя рН, со значением окислительно- восстановительного потенциала (редокс-потенциала) Eh, которое необходимо для стимуляции жизнедеятельности разнообразных биообъектов.

Известен способ получения активированной воды, основанный на проведении электролиза воды в диафрагменном электролизере в течение времени, необходимого для получения католита с рН (9,5÷11,0), и последующим смешиванием полученного католита с частью или всем полученным анолитом [4]. Такой способ дает возможность получать 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, a Eh=+200 мВ, имела рН 7,2, a Eh=-350 мВ.

Недостатком указанного способа является, во-первых, то, что в смеси католита и анолита, приготовленной в широко распространенных диафрагменных электролизерах, анод в которых выполнен из неблагородного проводящего материала (например, нержавеющей стали), содержатся вредные для ряда биологических объектов ионы, отрываемые электрическим полем с поверхности анода, и такую смесь небезопасно принимать внутрь организма. Во-вторых, анолит является неравновесным окислителем (акцептором электронов), у которого при всех его значениях рН значение Eh отклонено относительно его равновесного значения в сторону больших положительных значений. Это сужает диапазон получаемых значений Eh смеси при каждом значении рН (снижает диапазон антиоксидантных свойств смеси). Необходимость иметь жидкости-антиоксиданты в широком диапазоне значений рН обусловлена разнообразием биологических объектов, а у каждого объекта - разнообразием его отдельных органов, в частности слизистых оболочек, в которых процессы протекают нормально при различных значениях рН. Так, одни растения предпочитают нейтральные почвы, другие - слабокислые или слабощелочные. Микробы лучше всего развиваются в диапазоне рН 7,0÷7,4. Оптимальным для человека значением водородного показателя является значение рН, равное 8, а редокс-потенциала не более минус 250 мВ [2]. Если смесь жидкого стимулятора-антиоксиданта предназначена для подкормки пчел, то его оптимальное значение водородного показателя рН равняется 9, а редокс-потенциал не более минус 250 мВ [2].

Известен сдвоенный (трехкамерный) электролизер проточного типа [5], который содержит источник низкого напряжения, узел для электрохимической обработки воды и систему подвода обрабатываемой воды в узел для электрохимической обработки воды, причем узел для электрохимической обработки воды содержит графитовый анод, катод из нержавеющей стали, катодную и анодную камеры, среднюю камеру, заполненную электролитом, разделительные мембраны, защитные мембраны, токоподвод, ввод водно-солевого раствора и вывод активированного раствора в резервуары сбора анолита и католита.

Использование трехкамерного электролизера с ионообменными мембранами дает дополнительные возможности для регулирования физико-химических свойств обработанных растворов. При этом появляется возможность изменять длину средней камеры, устанавливая межмембранное расстояние на порядок меньше линейных размеров анодной и катодной камер. Благодаря такому расположению мембран в электролизере происходят процессы, которые характерны при применении биполярных мембран, играющих роль «генераторов» водородных и гидроксильных групп. При использовании в трехкамерном электролизере мембран концентрация электролита в объеме «катионит-анионит» уменьшается за счет миграции катионов и анионов из пространства между мембранами, что приводит к увеличению электрического сопротивления объема средней камеры. В таких условиях дальнейшее прохождение тока обеспечивается в основном переносом водородных и гидроксильных ионов, образующихся при диссоциации воды. При этом в средней камере (в меньшей степени в других камерах) происходят изменения структуры, рвутся водородные связи, разрушаются ассоциаты молекул, увеличивается количество более активных мономолекул.

Недостатками указанного устройства являются необходимость использования дополнительных разделительных ионообменных мембран, дополнительных химических реагентов, в частности водно-солевых растворов, что усложняет конструкцию устройства.

Кроме того, в диафрагменном электролизере необходимым элементом является диафрагма, которая в процессе работы засоряется ионами, вырываемыми из анода, и различными примесями, находящимися в воде, что отрицательно сказывается на режиме работы электролизера и качестве получаемой активированной воды.

Известны также способ для получения католита-антиоксиданта, заключающийся в электрохимической обработке воды, а также устройство для его осуществления, включающее узел электрохимической обработки воды, систему подвода обрабатываемой воды в электрохимический узел и резервуар для сбора католита [6].

Недостатки способа-прототипа и устройства-прототипа состоят в том, что не вся обрабатываемая вода преобразуется в католит-антиоксидант, а только часть ее. Другая же часть обрабатываемой воды преобразуется в процессе электрохимической активации в анолит. Способ-прототип и устройство-прототип имеют диафрагмы, поры которых во время электролиза забиваются побочными веществами, находящимися в воде, а катод зарастает катодными отложениями, что требует их постоянной прочистки или смены, что усложняет устройство и реализацию способа. Кроме того, в способе и устройстве затруднительно получить без добавки в воду различных солей и минеральных добавок высоких (по абсолютной величине) отрицательных значений редокс-потенциала, что снижает антиоксидантные свойства получаемого католита.

Техническая задача, на которую направлено изобретение, состоит в переработке всей обрабатываемой воды в католит-антиоксидант, в упрощении способа и устройства, в повышении антиоксидантных свойств католита-антиоксиданта, путем достижения более высоких (по абсолютной величине) отрицательных значений редокс-потенциала.

Под жидкостями-антиоксидантами подразумеваются жидкости, у которых значения окислительно-восстановительного потенциала Eh при данных значениях водородного показателя рН сдвинуты в отрицательном направлении относительно значений Eh жидкостей, находящихся в равновесном состоянии с окружающей средой. Под жидкостями-оксидантами (акцепторами электронов, окислителями) подразумеваются жидкости, у которых значения Eh при данных значениях рН сдвинуты в положительном направлении.

На фиг.1 представлена схема устройства для получения католита-антиоксиданта, реализующего заявляемый способ.

Устройство для получения католита-антиоксиданта (фиг.1) включает в себя узел электрохимической обработки воды 1, систему подвода обрабатываемой воды 2 в электрохимический узел 1 и резервуар для сбора католита 3. В устройство дополнительно введен герметический сосуд 4, форвакуумный насос 5, вакуумопровод 6, вакуумный датчик 7, вакуумметр 8, вакуумный вентиль 9, баллон водорода 10, редуктор 11 с манометром 12, магистраль подачи водорода 13 с вентилем 14 и источник регулируемого высокого напряжения 15. Узел электрохимической обработки воды 1 выполнен в виде конической воронки 16, из инертного материала - полистирола. Воронка 16 расположена вертикально таким образом, что большее основание конической воронки обращено вверх, а меньшее основание конической воронки обращено вниз. Верхнее основание конической воронки заглушено крышкой 17, которая выполнена из электропроводного материала в виде диска. К центральной части верхней крышки 17 конической воронки 16 прикреплен игольчатый электрод 18, проходящий внутри воронки по ее центральной оси симметрии. Нижнее основание конической воронки 16 закрыто крышкой 19, выполненной из инертного органического материала - полистирола. В нижней крышке 19 по центру выполнено сквозное отверстие, в которое выходит заостренный конец игольчатого электрода 18. В боковой части конической воронки 16 герметично вмонтирован патрубок 20 для подвода воды в воронку 16. К патрубку 20 подсоединена система подвода обрабатываемой воды 2. На внешней нижней части образующей поверхности воронки 16 расположен кольцевой электрод 21, охватывающий воронку и контактирующий с ее внешней поверхностью. Высоковольтный отрицательный выход источника регулируемого высокого напряжения 15 подсоединен к верхней крышке 17 конической воронки 16, а положительный выход источника регулируемого высокого напряжения 15 подключен к кольцевому электроду 21 и заземлен. Форвакуумный насос 5 через вакуумопровод 6 с вентилем 9 сообщается с внутренней полостью герметичного сосуда 4. Вакуумный датчик 7 встроен в вакуумопровод 6 и подключен к вакуумметру 8. Баллон с водородом 10 через редуктор 11 с манометром 12, магистраль подачи водорода 13 с вентилем 14 сообщается с внутренней полостью герметичного сосуда 4. Причем магистраль подачи водорода 13 в католит представляет собой трубопровод, выходное отверстие которого расположено на расстоянии не более 2 мм от дна герметичного сосуда 4. Резервуар для сбора католита 3 расположен под нижним основанием конической воронки 16 и через водопровод 22 с краном 23 соединен с герметичным сосудом 4. Внутрь герметичного сосуда 4 введен сливной патрубок 24 с краном 25.

Суть изобретения заключается в следующем.

Отрицательный высоковольтный выход источника регулируемого высокого напряжения 15 (фиг.1) подключают к верхней крышке 17 конической воронки 16. Положительный выход источника регулируемого высокого напряжения 15 подключают к кольцевому электроду 21 и заземляют. Отрицательный высоковольтный потенциал через электропроводную верхнюю крышку 17 поступает на игольчатый электрод 18. Обрабатываемая вода поступает из системы подачи воды 2 через патрубок 20 в коническую воронку 16. Поскольку на игольчатый электрод 18 подан отрицательный потенциал от высоковольтного источника регулируемого высокого напряжения 15, то при прохождении частичек воды вдоль поверхности игольчатого электрода 18 происходят следующие физические процессы.

Молекулу воды в упрощенном виде можно представить в виде Н⁺ОН^-. Поскольку вода является полярной жидкостью, то молекулы воды, соприкасаясь с отрицательным электродом, поляризуются (деформируется), притягиваясь положительно заряженным ионом водорода к электроду. Поэтому молекулы воды, подходя к игольчатому электроду 18, поляризуются и превращаются в диполи.

Эта «деформация» молекул воды усиливается при подходе к вершине игольчатого электрода 18, где напряженность поля существенно выше, чем вблизи остальной части этого же электрода. Под действием электрического поля происходит диссоциация молекулы воды на положительно заряженный ион водорода Н⁺ и отрицательно заряженную гидроксильную группу ОН^-. Положительно заряженный ион водорода Н⁺ вырывает электрон с поверхности электрода 18 (в рассматриваемом случае с катода). Этот электрон нейтрализует положительно заряженный ион Н⁺ и ион превращается в нейтральный атом. Атомы водорода соединяются между собой в молекулу Н+Н=Н₂ и водород выделяется в окружающую среду. В воде, прошедшей вдоль поверхности внутренней полости высоковольтного отрицательно заряженного электрода, накапливаются в избытке отрицательно заряженные ионы гидроксильной группы ОН^-. Обработанная вода на выходе из конической воронки 16 приобретает щелочной характер, превращаясь в католит. Изменением величины отрицательного высоковольтного напряжения на игольчатом электроде 18 можно плавно изменять величину водородного показателя рН в диапазоне от 7 до 11. Католит из воронки 16 поступает в резервуар 3 для сбора католита. В общем случае, несмотря на высокие значения водородного показателя рН, полученный католит имеет слабовыраженные антиоксидантные свойства, либо вообще не имеет их. Антиоксидантные свойства воды зависят от величины окислительно-восстановительного потенциала (ОВП), или как его еще называют редокс-потенциала Eh. Если редокс-потенциал в жидкости сдвинут в область положительных значений, то эта жидкость является оксидантом (акцептором электронов, окислителем). Если редокс-потенциал в жидкости сдвинут в область отрицательных значений, жидкость приобретает свойства антиоксиданта (донором электронов, восстановителем).

Следует отметить, что чем значительнее сдвинут редокс-потенциал жидкости в область отрицательных значений, тем более высокими антиоксидантными свойствами обладает жидкость.

Для того чтобы придать полученному католиту антиоксидантные свойства, его необходимо дополнительно обработать таким образом, чтобы сместить его редокс-потенциал в область отрицательных значений. Это достигается путем насыщения полученного католита водородом. Насыщение католита водородом происходит следующим образом. Включают форвакуумный насос 5 и открывают вакуумный вентиль 9. При этом вентиль 14, встроенный в систему подачи водорода, и краны 23 и 24 закрыты. Форвакуумный насос создает разрежение в герметичном сосуде 4. Создание разрежения в сосуде 4 необходимо для достижения двух целей: во-первых, для удаления из герметичного сосуда вместе с воздухом водорода, а, во-вторых, для плавного наполнения католитом герметичного сосуда. Кислород из герметичного сосуда необходимо удалить потому, что он является окислителем, и его присутствие в герметичном сосуде 4 будет приводить к росту редокс-потенциала в сторону положительных значений. Степень разрежения в герметичном сосуде 4 контролируют вакуумметром 8 при помощи вакуумного датчика 7. Величину разрежения в герметичном сосуде 4 достаточно поддерживать в диапазоне (5-10) Торр. Получение более высокого разрежения величиной менее 5 Торр нецелесообразно, так как это требует дополнительных мер для обеспечения герметичности сосуда. Если создавать разрежение внутри герметичного сосуда 4 до величины больше 10 Торр, то это может привести к нежелательно высокому содержанию кислород в остаточной среде разреженных газов. При достижении внутри герметичного сосуда разрежения в (5-10) Торр перекрывают вакуумный вентиль 9 и открывают кран 23. Благодаря разности давлений в резервуаре 3 для сбора католита и внутри герметичного сосуда 4 католит через водопровод 22 начинает переливаться из резервуара 3 в герметичный сосуд 4. После заполнения герметичного сосуда на (95÷97)% объема его полости закрывают кран 23. Неполное заполнения объема полости герметичного сосуда необходимо для того, чтобы над объемом слитого католита можно было создать водородную атмосферу. При заполнении объема полости герметичного сосуда менее чем на 95% от объема внутренней полости герметичного сосуда, снижается объем обрабатываемого католита, а при заполнении более чем на 95% от объема внутренней полости герметичного сосуда уменьшается объем водорода, расположенного над католитом. Как то, так и другое приводит к снижению эффективности обработки католита водородом. После закрытия крана 23 открывают вентиль 14, служащий для подачи водорода в герметичный сосуд 4. Водород из баллона с водородом 10 через редуктор 11, открытый вентиль 14 и магистраль подачи водорода 13 начинает поступать в герметичный сосуд 4. Водород выходит из отверстия магистрали 13. Отверстие магистрали 13 должно быть приближено к дну герметичного сосуда 4 на расстояние не более 2 мм. Расстояние не более 2 мм необходимо выдерживать для того, чтобы выходящий из отверстия магистрали водород проходил практически через всю толщу католита, налитого в герметичный сосуд 4. Водород в герметичный сосуд 4 наполняют до тех пор, пока давление в герметичном сосуде над объемом слитого в него католита не достигнет величины (900÷1000) Торр. Повышать давление выше 1000 Торр нецелесообразно, так как это приводит к неэффективным затратам водорода. Уменьшение давления за область, меньшую, чем 900 Торр, может привести к снижению эффективности обработки католита водородом. При достижении в герметичном объеме давления величиной (900÷1000) Торр, о чем свидетельствуют показания манометра 12, закрывают вентиль 14 и предотвращают дальнейший доступ водорода в герметичный сосуд 4. После выдержки католита в течение не менее 3-5 часов католит приобретает антиоксидантные свойства и его можно использовать для стимуляции жизнедеятельности человека, животных, растений.

Пример конкретного выполнения.

Было выполнено устройство для получения католита-антиоксиданта (фиг.1.), которое включало в себя узел электрохимической обработки воды 1, систему подвода обрабатываемой воды 2 в электрохимический узел 1 и резервуар для сбора католита 3. В устройство дополнительно введен герметический сосуд 4. Сосуд был выполнен в виде стеклянной колбы, внутренний объем которой составлял 2 литра. В качестве форвакуумного насоса 5 был использован насос марки ВН-461. Вакуумопровод 6 был изготовлен из резинового вакуумного шланга, внутренний диаметр которого был равен 8 мм. В качестве вакуумного датчика 7 был использован термопарный датчик ЛТ-2. В качестве вакуумметра 8 был использован вакуумметр ВИТ-2. Роль вакуумного вентиля выполнял обычный механический, пережимающий резиновый вакуумопровод 6. В качестве баллона под водород 10 был использован обычный баллон для сжатого газа с редуктором 11, типовым вентилем 14 и манометром 12. Магистраль подачи водорода 13 была выполнена из медной трубки диаметром 5 мм. В качестве источника регулируемого высокого напряжения 15 была взята универсальная пробивная установка УПУ-1А. Узел электрохимической обработки воды 1 выполнен в виде конической воронки 16 из полистирола. Высота воронки была равна 20 см, ее верхнее основание было равно 15 см, а нижнее - 4 см. Воронка 16 была расположена вертикально таким образом, что большее основание конической воронки 16 было обращено вверх, а ее меньшее основание было обращено вниз. Верхнее основание конической воронки заглушено крышкой 17, которая была выполнена из стали в виде диска. К центральной части верхней крышки 17 конической воронки 16 прикреплен игольчатый электрод 18, выполненный из стального стержня диаметром 5 мм. Игольчатый электрод 18 проходил внутри конической воронки 16 по ее центральной оси симметрии. Нижнее основание конической воронки 16 было закрыто крышкой 19, выполненной из полистирола. В нижней крышке 19 по центру выполнено сквозное отверстие диаметром 8 мм, в которое выходил заостренный конец игольчатого электрода 18. В боковой части конической воронки 16 был герметично вмонтирован патрубок 20 для подвода воды в воронку 16. К патрубку 20 была подсоединена система подвода обрабатываемой воды 2, представляющая собой обычный водопровод. На внешней нижней части образующей поверхности воронки 16 был расположен кольцевой электрод 21, охватывающий нижнюю часть конической воронки 16, контактирующий с ее внешней поверхностью. Высоковольтный отрицательный выход источника регулируемого высокого напряжения 15 был подсоединен к верхней крышке 17 конической воронки 16, а положительный выход источника регулируемого высокого напряжения 15 был подключен к кольцевому электроду 21 и заземлен. Форвакуумный насос 5 через вакуумопровод 6 с вентилем 9 сообщался с внутренней полостью герметичного сосуда 4. Вакуумный датчик 7 был встроен в вакуумопровод 6 и подключен к вакуумметру 8. Баллон с водородом 10 через редуктор 11 с манометром 12 и через магистраль подачи водорода 13 с вентилем 14 сообщался с внутренней полостью герметичного сосуда 4. Причем магистраль подачи водорода 13 в католит представляла собой трубопровод, выходное отверстие которого было расположено на расстоянии 1 мм от дна герметичного сосуда 4. Резервуар для сбора католита 3 был расположен под нижним основанием конической воронки 16 и через водопровод 22 с краном 23 соединен с герметичным сосудом 4. Внутрь герметичного сосуда 4 был введен сливной патрубок 24 с краном 25. На игольчатый электрод 18 от источника регулируемого высоковольтного напряжения 15 был подан отрицательный потенциал величиной минус 5 кВ. В результате прохождения воды вдоль поверхности игольчатого электрода она превращалась в католит. Взятая на пробу из резервуара 3 вода имела величину водородного показателя рН, равного 8. Редокс-потенциал (Eh) измеряли хлорсеребряным и платиновым электродами. Учитывалось, что собственный потенциал хлорсеребряного электрода относительно нормального водородного элемента (н.в.э.) согласно данным завода-изготовителя составлял +201 мВ для 3М раствора КСl при 20°С. За величину потенциала принимался минимальный отсчет милливольтметра. Отсюда на основе соотношения Eh=Е (мВ)+201 мВ, где Е - потенциал, непосредственно измеренный прибором, получали значение Eh (потенциал относительно н.в.э.). Концентрация кислорода, растворенного в воде, определялась электродом Кларка. Все измерения проводились прибором «Эксперт-001» фирмы "Эконикс". Использовались стандартные хлорсеребряный и платиновый электроды.

Редокс-потенциал католита был равен Eh=-95,4. После измерений параметров католита, взятого из резервуара 3, перекрывали кран 23, включали форвакуумный насос 5, открывали вакуумный вентиль 9 и создавали внутри герметичного сосуда 4 разрежение.

После создания в герметичном сосуде 4 разрежения порядка 6 Торр перекрывали вакуумный вентиль 9 и открывали кран 23. За счет разности давлений в резервуаре 3 и герметичном сосуде 4 католит перетекал из резервуара 3 в герметичный сосуд 4. Католит переливали до тех пор, пока его уровень в герметичном сосуде не достигал порядка 1,92 литра. После чего обеспечивали полную герметизацию внутри герметичного сосуда 4 путем закрытия крана 23. Затем открывали вентиль 14 и нагнетали водород в герметичный сосуд 4 из баллона с водородом 10 через редуктор 11 и магистраль 13. При достижении внутри герметичного сосуда 4 давления, равного 950 Торр, перекрывали вентиль 14. По истечении 3 часов отрыли кран 25 и через патрубок 24 слили католит, для измерения значений рН и Eh, в сосуд объемом 250 мл. Водородный показатель смеси рН остался не изменным и был равен 8. Редокс-потенциал стал равным Eh=-600 м В.

Таким образом, заявляемый способ и устройство имеют следующие преимущества перед прототипом:

- в заявляемом способе и устройстве не требуется применения разделительных и ионообменных мембран и применения дополнительных веществ, в частности электролитов, что значительно упрощает процесс переработки воды в католит;

- в заявляемом способе и устройстве можно получать католит-антиоксидант с оптимальным сочетанием водородного показателя рН и редокс-потенциала, чего затруднительно, а иногда и невозможно осуществить способом-прототипом в устройстве-прототипе;

- в заявляемом способе и устройстве вся обрабатываемая вода преобразуется в католит и имеет более высокие показатели редокс-потенциала, чем католит, полученный способом-прототипом в устройстве-прототипе, что повышает качество и эффективность католита.

Источники информации

1. А.с. СССР №1121905, кл. С02F 1/46, заявл. 25.06.1981 г.

2. В.И.Прилуцкий, В.М.Бахир "Электрохимически активная вода: аномальные свойства, механизм биологического действия", М.: ВНИИИМТ АО НПО "Экран", 1997 г.

3. Лечение «живой» и «мертвой» водой. - СПб.: Лениздат, «Ленинград», 2005. - 320 с. [с.91-92].

4. А.с. СССР №1574196, кл. А01N 59/00, заявл. 01.04.1986 г. Опубл. 30.06.1990 г. Бюл. №24.

5. Электрохимически активированная вода в технологии цементных систем: моногр./ В.Д.Семенов, Г.Д.Семенова, А.Н.Павлова, Ю.С.Саркисов; под ред. проф., д-ра техн. наук Ю.С.Саркисова. - Томск: Томск, гос. ун-т систем упр. и радиоэлектроники, 2007, с.46-48.

6. RU 74909 U1, кл. С02F 1/46. Устройство активации жидкостей. Опубликовано: 20.07.2008 Бюл. №20 (прототип).

Изобретение относится к прикладной электрохимии и может быть использовано для приготовления жидкого католита-антиоксиданта, используемого в медицине, сельском хозяйстве, санитарии, строительстве и металлургии. Обрабатываемую воду пропускают вдоль поверхности отрицательно заряженного высоковольтного электрода, варьируя значением потенциала на нем до достижения католитом заданных оптимальных значений рН, лежащих в диапазоне от 7 до 11, после чего полученный католит переливают в герметический сосуд, в котором предварительно создают разрежение в пределах 5-10 Торр, причем упомянутый герметический сосуд заполняют католитом до уровня, лежащего в диапазоне 95-97% от общего объема внутренней полости герметичного сосуда, затем после заполнения герметического сосуда католитом насыщают католит водородом, пропуская его через объем католита, и создают в герметичном сосуде над объемом слитого в него католита водородную атмосферу с давлением, лежащим в диапазоне 900-1000 Торр. Изобретение позволяет упростить процесс переработки воды в католит; получить католит-антиоксидант с оптимальным сочетанием водородного показателя рН и редокс-потенциала, что повышает качество и эффективность католита. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

1. Способ получения католита-антиоксиданта, заключающийся в электрохимической обработке воды, отличающийся тем, что обрабатываемую воду пропускают вдоль поверхности отрицательно заряженного высоковольтного электрода, варьируя значением потенциала на нем до достижения католитом заданных оптимальных значений рН, лежащих в диапазоне от 7 до 11, после чего полученный католит переливают в герметический сосуд, в котором предварительно создают разрежение в пределах 5-10 Торр, причем упомянутый герметический сосуд заполняют католитом до уровня, лежащего в диапазоне 95-97% от общего объема внутренней полости герметичного сосуда, затем после заполнения герметического сосуда католитом насыщают католит водородом, пропуская его через объем католита, и создают в герметичном сосуде над объемом слитого в него католита водородную атмосферу с давлением, лежащим в диапазоне 900-1000 Торр.

2. Устройство для получения католита-антиоксиданта, включающее узел электрохимической обработки воды, систему подвода обрабатываемой воды в электрохимический узел и резервуар для сбора католита, отличающееся тем, что в него дополнительно введен герметический сосуд, форвакуумный насос, вакуумопровод, вакуумный датчик, вакуумметр, вакуумный вентиль, баллон водорода, редуктор с манометром, магистраль подачи водорода, вентиль и источник регулируемого высокого напряжения, причем узел электрохимической обработки воды выполнен в виде конической воронки из инертного материала-полистирола, воронка расположена вертикально таким образом, что большее основание конической воронки обращено вверх, а меньшее основание конической воронки обращено вниз, верхнее основание конической воронки заглушено крышкой, которая выполнена из электропроводного материала в виде диска, к центральной части верхней крышки конической воронки прикреплен игольчатый электрод, проходящий внутри воронки по ее центральной оси симметрии, нижнее основание конической воронки закрыто крышкой, выполненной из инертного органического материала, например полистирола, в нижней крышке по центру выполнено сквозное отверстие, в которое выходит заостренный конец игольчатого электрода, в боковой части конической воронки герметично вмонтирован патрубок для подвода воды в воронку, к патрубку подсоединена система подвода обрабатываемой воды, на внешней нижней части образующей поверхности воронки расположен кольцевой электрод, охватывающий воронку и контактирующий с ее внешней поверхностью, высоковольтный отрицательный выход источника регулируемого высокого напряжения подсоединен к верхней крышке конической воронки, а положительный выход источника регулируемого высокого напряжения подключен к кольцевому электроду и заземлен, форвакуумный насос через вакуумопровод с вентилем сообщается с внутренней полостью герметичного сосуда, вакуумный датчик давления встроен в вакуумопровод и подключен к вакуумметру, баллон с водородом через редуктор с манометром, вентиль и магистраль подачи водорода сообщается с внутренней полостью герметичного сосуда, причем магистраль подачи водорода в католит представляет собой трубопровод, выходное отверстие которого расположено на расстоянии не более 2 мм от дна герметичного сосуда, резервуар для сбора католита расположен под нижним основанием конической воронки и через водопровод с краном соединен с герметичным сосудом, внутрь герметичного сосуда введен сливной патрубок с краном.