СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОЙ АКТИВАЦИИ ЖИДКОСТИ Российский патент 2016 года по МПК C02F1/46 C02F1/48 

Изобретение относится к способам активации жидкостей, представляющих собой воду и водные растворы, и может быть использовано для обработки питьевой и минерализованной воды, физиологических, лечебных растворов, а также крови. Направлено на повышение эффективности обработки жидкости, получение жидкости с заданными свойствами, а также перевода в термодинамически неравновесное (активированное) состояние, характеризующееся повышенной физико-химической активностью, без изменения химического состава активированной жидкости.

Известен способ активации жидкостей (см. В.М. Бахир. Электрохимическая активация. - М.: ВНИИИМТ, 1992, ч. 1, с. 233-237), заключающийся в размещении электродов - анода и катода - в электрохимически активируемой жидкости с использованием полупроницаемой диафрагмы. Этот способ позволяет получать жидкости с заданным составом и свойствами (в частности, окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), микрокластерная структура), но имеет недостаток, состоящий в том, что в процессе активации происходит изменение химического состава контактно активируемой жидкости и газовыделение за счет контакта с поверхностью электродов.

Известен способ для бесконтактной активации жидкости - физиологического раствора - путем воздействия магнитным полем, УФО, лазером, причем для повышения степени активации дополнительно применяют генератор акустических импульсов (Б.И. Киселев, АС СССР 1827274 A1, A61N 5/06, 1992 г.). Этот способ позволяет активировать жидкость без изменения ее химического состава. По мнению автора, при бесконтактном воздействии на жидкости известными в физике полями в жидкостях возникает и может существовать определенное время вторичное стимулированное излучение в связи с распадом крупных кластеров жидкости с малыми числами Дебая на мелкие (электрически активные) микрокластеры (из двух или трех диполей) с большими числами Дебая и повышенной реакционной способностью, что подтверждают данные электронного парамагнитного резонанса (Б.И. Киселев. Метод адаптивного лечения, вып. 1. - С-Петербург, 1997). Этот способ для бесконтактной активации жидкости нашел широкое применение в медицине при лечении многих заболеваний - сердечно-сосудистых, трофических язв, компрессионных переломов и ВИЧ-инфекции ("Медицинская газета" 19, 1993).

Недостатком данного способа является сложность технического воплощения.

Известен также способ для бесконтактной активации жидкостей, предложенный В.М. Бахиром (В.И. Прилуцкий, В.М. Бахир. Электрохимически активированная вода: аномальные свойства, механизм биологического действия. - М.: ВНИИИМТ АО НПО "Экран", 1997, с. 67-74). Для осуществления способа используются электроды - анод и катод, разделенные диафрагмой и размещенные в электрохимически активируемой (ЭХА) жидкости. При этом емкость для бесконтактно активируемой (БКА) жидкости помещается в ЭХА жидкость либо между катодом и диафрагмой, либо между анодом и диафрагмой. Данный способ позволяет активировать жидкость (изменять ОВП, структуру жидкости) без изменения ее химического состава.

Недостатками данного способа являются сложность конструкции из-за присутствия диафрагмы и образования застойных зон в ЭХА жидкости, а также низкий кпд установки.

Само явление бесконтактной электрохимической активации жидкости было предсказано теоретически в 1982 г. И.Л. Герловиным (И.Л. Горловин. Основы единой теории всех взаимодействий в веществе. - Л.: Энергоатомиздат, 1990, с. 432) и экспериментально подтверждено В.М. Бахиром в 1992 г. Бесконтактную активацию жидкости И.Л. Герловин объяснил на основе теории фундаментального поля, базирующейся на рождении и уничтожении элементарных частиц вакуума. Эти частицы, по его мнению, ответственны за процесс бесконтактной активации, который, с его точки зрения, возможен только при наличии диафрагмы между анодом и катодом. Однако в дальнейшем было показано, что возможна бесконтактная активация жидкости и в отсутствие диафрагмы в устройстве для электрохимической активации.

Известен способ бесконтактной активации жидкости, для осуществления которого используется емкость для ЭХА жидкости с размещенными в ней электродами без диафрагмы и емкость с тонкой стенкой для БКА жидкости, помещаемую в емкость для ЭХА жидкости (Широносов В.Г., Широносов Е.В. Опыты по бесконтактной электрохимической активации воды. - II международный симпозиум "Электрохимическая активация в медицине, сельском хозяйстве, промышленности", ч. 1. - М., 1999, с. 66-68).

Авторами данного способа экспериментально обнаружено, что бесконтактная активация жидкости происходит не только в полостях между электродами и диафрагмой, но и по всему объему ЭХА жидкости, в том числе при отсутствии диафрагмы. Обнаруженные эффекты авторами объясняются следующим образом. Аномальные свойства бесконтактной активации обусловлены возникновением устойчивых высокоэнергетических резонансных систем из осциллирующих "диполей" воды (ионов, молекул, ОН^- и т.п.) вблизи анода и катода (микрокластеров). В статике такие системы из диполей неустойчивы (эффект коллапса), но в динамике, при резонансе, проявляется эффект динамической стабилизации неустойчивых состояний. Переменное электромагнитное поле от двух синхронно-осциллирующих диполей (СОД) имеет узкий спектр частот (резонансный эффект) и убывает пропорционально 1/r⁴, где r - расстояние между БКА жидкостью и ЭХА жидкостью, т.е. толщина стенки между ними. Максимум спектра скорее всего приходится на диапазон СВЧ, т.к. для ОН^- характерные частоты вращательных переходов равны около 2 ГГц (длина волны λ_o=18 см). Поэтому бесконтактная активация может происходить только через тонкие стенки, на близких расстояниях от СОД и существенно зависит от спектральных свойств материала перегородки. Дополнительно проведенные опыты по нетепловому влиянию СВЧ-поля (2,4 ГГц) подтвердили данное объяснение.

Недостатком известного способа является низкая эффективность (кпд) обработки жидкости, а также ограниченные эксплуатационные возможности устройства. Кроме того, при больших объемах обрабатываемой жидкости возрастает сложность устройства за счет роста объема и габаритов устройства для ЭХА жидкости.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ бесконтактной активации жидкости, представляющей собой воду или водные растворы, налитой в емкость, заключающийся в использовании емкости для электрохимически активируемой жидкости с размещенными в ней электродами и емкости для бесконтактно активируемой жидкости, при этом емкость для электрохимически активируемой жидкости выполняют с тонкой стенкой и размещением ее в емкости для бесконтактно активируемой жидкости (см. Патент RU на изобретение №2194017, кл. C02F 1/46, 2002).

Недостатком этого способа является его сложность, сравнительно низкая эффективность обработки жидкости в емкости ЭХА.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение с одновременным повышением эффективности обработки жидкости.

Указанный технический результат достигается тем, что при бесконтактной активации жидкости, представляющей собой воду или водные растворы, налитой в емкость, в жидкость опускают изолированный провод, по которому пропускают постоянный электрический ток, при этом изоляция провода нейтральна к активируемой жидкости.

Изобретение поясняется чертежом, где позицией 1 показана емкость с активируемой жидкостью 2, позицией 3 - изолированный провод, размещенный в активируемой жидкости. Для стабилизации удержания провода в воде, налитой в емкость, могут быть использованы, например, прищепки для крепления провода к корпусу емкости, или зажимы типа «крокодил» (на чертеже эти элементы не показаны). Для изоляции провода использована полиэтиленовая изоляция. Данный изоляционный материал изготавливается из полиэтилена низкой плотности и из полиэтилена высокой плотности, с добавками различных стабилизаторов. Кроме этого может быть использована поливинилхлоридная изоляция. Этот изоляционный материал изготавливается путем смешивания поливинилхлоридной смолы с разного рода пластификаторами, стабилизаторами и пр. В качестве электроизоляционного материала может быть использован фторопласт. Фторопласт очень стоек к большинству разнообразных химикатов. Могут быть использованы и другие материалы.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

В емкость 1, например кружку, наливают жидкость 2, например воду. В жидкость 2 опускают изолированный провод 3, желательно по линии максимальной протяженности, как это показано на чертеже. Затем по проводу пропускают постоянный электрический ток (источник постоянного электрического тока на чертеже не показан). В результате чего обеспечивается бесконтактная активация обрабатываемой жидкости.

Степень активации - степень изменения ОВП и рН - определяется, как и в прототипе, силой тока и временем его воздействия на активируемую жидкость, в каждом конкретном случае экспериментально - в зависимости от типа жидкости и ее объема.

При активации (как и в прототипе - для обеспечения сравнимости результатов), в 30 минут при пропускании тока через устройство, равным 5 А, при объеме активируемой жидкости 0,5 литра получены следующие результаты (параметры по времени и току выбраны в соответствии с испытаниями устройства-прототипа).

Простота осуществления способа, его высокая эффективность обработки жидкости является достоинством и преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом.

Изобретение относится к способам активации жидкостей и может быть использовано для обработки питьевой и минерализованной воды, физиологических, лечебных растворов, а также крови. В емкость 1 наливают жидкость 2, например воду. В жидкость опускают изолированный провод 3, желательно по линии максимальной протяженности. Затем по проводу пропускают постоянный электрический ток, в результате чего обеспечивается бесконтактная активация обрабатываемой жидкости. Технический результат - упрощение, повышение эффективности обработки жидкости, расширение эксплуатационных возможностей, повышение эффективности электрохимической обработки жидкости, получение жидкости с заданными свойствами, а также перевод в термодинамически неравновесное (активированное) состояние, характеризующееся повышенной физико-химической активностью, без изменения химического состава активированной жидкости. 1 ил., 1 табл.

Способ бесконтактной активации жидкости, представляющей собой воду или водные растворы, налитой в емкость, отличающийся тем, что в жидкость опускают изолированный провод, по которому пропускают постоянный электрический ток, при этом изоляция провода нейтральна к активируемой жидкости.