Дезинфицирующий водный раствор и способ его приготовления Российский патент 2020 года по МПК A61L2/18 A61L9/01 

Изобретение относится к дезинфицирующему водному раствору на основе ионов серебра, ионов меди, и ионов хлора, полученному методом электролиза. Дезинфицирующий водный раствор предназначен для обеззараживания и консервирования питьевой воды в системах централизованного и нецентрализованного водоснабжения, воды в системах очистки плавательных бассейнов, для дезинфекции поверхностей и дезинфекции воздуха, во многих областях применения и, прежде всего, в питьевом водоснабжении, в пищевых производствах, в ЛПУ, детских учреждениях, на транспорте и в других эпидемиологически значимых объектах, где применение газообразного и жидкого хлора потенциально опасно.

Известен дезинфицирующий водный раствор по патенту РФ № 2125971 (МПК C02F 1/50, A61L 2/16, A23L 3/00). Данный раствор содержит дистиллированную воду, ионы серебра, полученные путем электролиза растворов с использованием серебряного анода, а в качестве пищевой кислоты, а также лимонную или уксусную кислоту при следующем соотношении компонентов мас.%: Ионы серебра Ag^+⋅ - 0,1 ⋅ 10^-5 - 1,0; Лимонная или уксусная кислота - 0,25 - 5,0; Вода дистиллированная – Остальное. Данное изобретение применяется для дезинфекции воды и поверхностей. К недостаткам следует отнести низкую проникающую способность через жировые плёнки, слабое альгицидное и фунгицидное действие, а также практическое отсутствие активности к паразитам, что снижает его эффективность при дезинфекции воды и поверхностей.

Указанные недостатки в значительной степени устранены в другом аналоге-изобретении под названием «Дезинфицирующий водный раствор» по патенту РФ № 2179155 (C02F 1/50, A01N 59/16, A61L 2/16, C02F 103/04). Дезинфицирующий водный раствор, содержит ионы серебра, полученные путем электролиза растворов с использованием серебряного анода, лимонную или уксусную кислоту, а также дистиллированную воду, дополнительно содержит концентрированный раствор из высушенных и измельченных проростков или ботвы картофеля и томатов, а также из сока или водной вытяжки из указанных зеленых растений начальной стадии вегетации (препарат "БИНГСТИ"), или спирт этиловый медицинский, или йод медицинский, или 5% спиртовый раствор йода медицинского или перекись водорода. Аналог обладает значительно более высоким бактерицидным, вирулицидным действием, обладает активностью к паразитам, а также проникающей способностью. Главным недостатком аналога является его недостаточная активность к споровым и грибам, что требует значительного времени экспозиции (до 2 ч) и снижает его эффективность при обеззараживании воды плавательных бассейнов.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков аналогом (прототипом) является дезинфицирующий водный раствор по международной заявке PCT/RU2010/000550 (A61L 2/18, A61L 101/02). Который содержит ионы серебра и ионы меди (полученные методом электролиза с использованием серебряного и медного анодов, или анода из сплава серебра и меди), лиганды (лимонную, уксусную, ортофосфорную или азотную кислоту, аммиак или аммиачную воду), синергидные вещества (спирт этиловый медицинский, иод медицинский, 5% спиртовой раствор иода, перекись водорода, препарат БИНГСТИ – концентрированный раствор из высушенных и измельчённых проростков или ботвы картофеля и томатов, а также из сока и водной вытяжки из указанных зелёных растений начальной стадии вегетации) и дистиллированную воду при следующем соотношении компонентов, % масс: ионы серебра 0,1⋅10^-5–1,0; ионы меди 0,1⋅10^-5-1,0; лиганды 0,1⋅10^-5–5,0; синергидное вещество 0,01 – 80; воду дистиллированную. Этот дезинфектант обладает высоким пролонгированным бактерицидным и вирулицидным действием на все санитарно показательные микроорганизмы, высоким антипаразитарным действием, высокой альгицидной и фунгицидной активностью, высокой проникающей способностью, высокой стабильностью, безопасностью для людей и животных. Главным недостатком прототипа является применение дистиллированной воды, от качества которой зависит качество получаемого дезинфицирующего раствора, в частности его стойкость. Кроме того, процессы предварительной водоподготовки и получения дистиллята требуют высоких затрат на оборудование, водопроводную воду и электроэнергию, которые составляют до 80% себестоимости дезинфектанта-прототипа. Кроме того, рабочие растворы дезинфектанта-прототипа для дезинфекции поверхностей необходимо готовить на дистиллированной воде, что приводит к их удорожанию, неудобству применения и ограничению срока годности.

Задача, которую поставил перед собой разработчик изобретения состояла в создании дезинфицирующего водного растора лишённого недостатков прототипа и обладающего более высокой биоцидной активностью и стойкостью, простотой технологии приготовления, низкой себестоимостью, а также возможностью приготовления рабочих растворов на водопроводной воде. Технический результат заключается в обеспечении возможности создания дезинфицирующего водного раствора на основе водопроводной воды, обладающего пролонгированным бактерицидным и вирулицидным действием на все санитарно показательные микроорганизмы, при снижении экономических затрат на его производство. Данный технический результат достигается за счет всей совокупности существенных признаков.

Сущность изобретения состоит в том, что дезинфицирующий водный раствор, содержит комплексообразователи в виде ионов серебра и ионов меди, полученных методом электролиза с использованием серебряного и медного анодов, или анода из сплава серебра и меди в любом соотношении масс, лиганды в виде аммиака или аммиачной воды, или персульфата аммония, или тиосульфата натрия, или лимонной кислоты, или уксусной кислоты, или ортофосфорной кислоты или азотной кислоты, синергидное вещество в виде перекиси водорода либо спирта этилового медицинского, либо иода медицинского, либо спиртового раствора иода, либо препарат БИНГСТИ и воду, при следующих соотношениях компонентов, объём в %:

- ионы серебра 0,1⋅10^-5 – 1,0

- ионы меди 0,1⋅10^-5 – 2,0

- ионы хлора 0,1⋅10^-6 – 2,4

- лиганды 0,1⋅10^-5 – 5,0

- синергидное вещество 0,1⋅10^-6 - 80

- вода очищенная остальное

Также дезинфицирующий водный раствор, содержит комплексообразователи в виде ионов серебра и ионов меди, полученных методом электролиза с использованием серебряного и медного анодов, или анода из сплава серебра и меди при массовой доле любого металла 1- 99%, электролиты в виде ионов хлора, полученные растворением хлорной воды или поваренной соли NaCI, илисоляной кислоты HCI, или кристаллогидрата хлора CI₂⋅8Н₂О, лиганды в виде аммиака или аммиачной воды, или персульфата аммония, или тиосульфата натрия, или лимонной кислоты, или уксусной кислоты, или ортофосфорной кислоты или азотной кислоты, синергидное вещество в виде перекиси водорода либо спирта этилового медицинского, либо иода медицинского, либо спиртового раствора иода, либо препарат БИНГСТИ и воду, при следующих соотношениях компонентов, объём в %:

- ионы серебра 0,1⋅10^-5 – 1,0

- ионы меди 0,1⋅10^-5 – 2,0

- электролиты 0,1⋅10^-6 – 2,4

- лиганды 0,1⋅10^-5 – 5,0

- синергидное вещество 0,1⋅10^-6 - 80

- вода водопроводная остальное

А способ приготовления дезинфицирующего водного раствора заключается в том, что в качестве основы используют воду, которую очищают от взвешенных и растворённых веществ, затем проводят процесс электролиза с добавлением NaCl в количестве, необходимом для получения раствора с концентрацией от 0,001 моль/л, причём в качестве электродов применяют серебро и медь либо их сплав, при помощи электролиза осуществляют формирование ионов серебра Ag⁺ и ионов меди Cu²⁺ из которых при помощи ионов хлора CI^- образуют хлорид серебра AgCl и хлорид меди CuCl₂, затем добавляют лиганд, в качестве которого используют аммиак или аммиачную воду, под его воздействием растворяют хлорид серебра AgCl и хлорид меди CuCl₂ и получают аммиачные комплексы устойчивого бесцветного катиона диамминсеребра (1) с β_(обр) = 1,6⋅10⁷, К_нест =9,31 ⋅ 10^–8 и устойчивого голубого катиона меди с β_(обр) = 7,9⋅10¹², К_нест = 2,14 ⋅ 10^–13 при протекании следующих реакций

AgCl + 2NH₃ ⋅ H₂O ↔ [Ag (NH₃)₂]⁺ + Cl^- + 2H₂O,

CuCl₂ + 4NH₃ ⋅ H₂O↔ [Cu (NH₃)₄]⁺ + Cl^- + 4H₂O

затем доводят массовое количество ионов хлора и аммиака до уровня, превышающего стехиометрическое не менее чем на 1%. Кроме того, способ приготовления дезинфицирующего водного раствора заключается в том, что в качестве основы используют воду, которую очищают от взвешенных и растворённых веществ, затем проводят процесс электролиза, причём в качестве электродов применяют серебро и медь либо их сплав, при помощи электролиза осуществляют формирование ионов серебра Ag⁺ и ионов меди Cu²⁺, затем добавляют лиганд, в качестве которого используют аммиак или аммиачную воду, под его воздействием получают ионы аммония NH⁴⁺ и гидроксильные ионы ОН^- и в результате реакции обмена формируют устойчивые комплексные соединения катиона диамминсеребра и катиона меди при протекании следующих реакций

Ag+2NH₃= [Ag (NH₃)₂]⁺;

Cu₂ + 4NH₃= [Cu (NH₃)₄]⁺.

Вместе с тем, процесс электролиза проводят в одном электролизёре. Кроме того, в процессе электролиза в отдельных электролизёрах осуществляют формирование ионов серебра Ag⁺ и ионов меди Cu²⁺, а затем дезинфицирующий водный раствор смешивают в требуемых пропорциях. Также, для электролиза применяют серебряные и медные электроды или электроды из сплава серебра и меди, содержащие один из металлов в любом соотношении масс. Вместе с тем, электролиз ведут с обязательной сменой полярности напряжения на электродах с итервалом 1-10 мин, при постоянном или периодическом перемешивании раствора в межэлектродном пространстве. А расстояние между электродами выдерживают в интервале от 10 до 25 мм, а плотность анодного тока в интервале от 0,5 до 5,0 А/дм2. Кроме того, осуществляют постоянное гидравлическое перемешивание раствора в межэлектродном пространстве со скоростью потока 0,001-0,01 м/с.

Дезинфицирующий водный раствор содержит комплексообразователи, лиганды, синергидные вещества, водопроводную воду, а также ионы хлора, при следующих массовых долях компонентов, %:

- ионы серебра 0,1⋅10^-5 – 1,0

- ионы меди 0,1⋅10^-5 – 2,0

- ионы хлора 0,1⋅10^-6 – 2,4

- лиганды 0,1⋅10^-5 – 5,0

- синергидное вещество 0,1⋅10^-6 - 80

- вода очищенная остальное

В качестве комплексообразователей применены ионы серебра и ионы меди, полученные методом электролиза с использованием серебряного и медного анодов, или анода из сплава серебра и меди в любом соотношении. В качестве лиганд применены аммиак, аммиачная вода, персульфат аммония, тиосульфат натрия, лимонная, уксусная, ортофосфорная или азотная кислоты. В качестве синергидных веществ применены перекись водорода, спирт этиловый медицинский, иод медицинский, спиртовой раствор иода, препарат БИНГСТИ – концентрированный раствор из высушенных и измельчённых проростков или ботвы картофеля и томатов, а также из сока и водной вытяжки из указанных зелёных растений начальной стадии вегетации. Могут быть применены ионы хлора, полученные растворением хлорной воды, поваренной соли NaCI, соляной кислоты HCI, кристаллогидрата хлора CI₂⋅8Н₂О и других электролитов, диссоциирующих в воде с образованием ионов хлора CI^-. Вид и количество компонентов раствора при электролизе определяют в зависимости от желаемого состава, получаемого дезинфектанта и концентрации его действующих веществ. Электролиз ведут в воде с добавлением NaCl (или других электролитов, указанных в формуле изобретения) и NH₃ (или других лигандов, указанных в формуле изобретения) в количествах, необходимых для получения растворов с концентрацией 0,0001 моль/л и выше. Концентрацию электролитов и лигандов в растворе вычисляют в зависимости от требуемой концентрации ионов серебра, ионов меди и ионов хлора в получаемом дезинфектанте. Для электролиза применяют серебряные и медные электроды или электроды из сплава серебра и меди в любом соотношении масс. Электролиз ведут при расчётных параметрах для конкретного случая с обязательной сменой полярности напряжения на электродах через 1-10 мин, при постоянном или периодическом перемешивании раствора в межэлектродном пространстве. Рациональными являются: расстояние между электродами 10-20 мм, плотность анодного тока 0,5 - 5,0 А/дм²; смена полярности напряжения на электродах через 1-10 мин; постоянное гидравлическое перемешивание раствора в межэлектродном пространстве со скоростью потока 0,001-0,01 м/с.

Процесс получения дезинфицирующего водного раствора для воды, поверхностей и воздуха на основе ионов серебра, меди и хлора протекает следующим образом (пример). При добавлении в воду хлора и аммиака (в различных вариантах лигандов и электролитов, указанных в формуле изобретения) образуются ионы CI^-, NH₄^-_, ОН⁺, которые определяют высокую электропроводность раствора. В результате электролиза образуются ионы серебра Ag⁺ и ионы меди Cu²⁺, которые в присутствии ионов хлора CI^- образуют нерастворимые в воде хлорид серебра AgCl и хлорид меди (I) CuCl, растворимый хлорид меди (ll) CuCl₂. При добавлении аммиака хлорид серебра AgCl и хлорид меди CuCl₂ растворяются с образованием аммиачных комплексов: устойчивого бесцветного катиона диамминсеребра (1) с β_(обр) = 1,6⋅10⁷,

К_нест =9,31 ⋅ 10^–8

AgCl + 2NH₃ ⋅ H₂O ⇄ [Ag (NH₃)₂]⁺ + Cl^- + 2H₂O,

- устойчивого голубого катиона меди с β_(обр) = 7,9⋅10¹², К_нест = 2,14 ⋅ 10^–13

CuCl₂ + 4NH₃ ⋅ H₂O ⇄ [Cu (NH₃)₄]⁺ + Cl^- + 4H₂O

Массовое количество хлора и аммиака должно превышать стехиометрическое не менее чем на 1%, что обеспечивает стабильность комплексов с учётом обратных реакций.

Заявленный дезинфицирующий водный раствор с меньшим содержанием ионов хлора можно получить методом электролиза без добавления в раствор хлора. При добавлении в воду аммиака (в различных вариантах лигандов, указанных в формуле изобретения) образуются ионы аммония NH₄^- и гидроксильные ионы ОН⁺. При электролизе образуются ионы Ag⁺, Cu²⁺, которые в результате реакции обмена образуют те же устойчивые комплексные соединения:

- катион диамминсеребра (1): Ag⁺ + 2NH₃ = [Ag (NH₃)₂]⁺ ;

- катион меди: Cu²⁺ + 4NH₃ = [Cu (NH₃)₄]⁺ .

Из-за наличия в водопроводной воде ионов хлора, при электролизе дополнительно образуется хлориды серебра и меди, которые растворяется присутствующим в растворе аммиаком. В результате дезинфицирующий водный раствор для воды и поверхностей на основе ионов серебра, меди и хлора получает новые качественные и количественные параметры по сравнению с дезинфектантом-прототипом. Полученный дезинфицирующий водный раствор имеет три действующих вещества (ионы серебра, ионы меди и ионы хлора), каждое из которых обладает высоким биоцидным действием. Сочетанное действие ионов серебра, меди и хлора приводит к синергетическому эффекту, при котором концентрация указанных компонентов, необходимая для глубокого обеззараживания питьевой воды, воды плавательных бассейнов и поверхностей на порядок ниже их ПДК, указанных в нормативных документах, и в 5 раз ниже соответствующих доз дезинфектанта-прототипа. За счёт применяемой технологии себестоимость основного раствора и его стоимость на обработку одного литра обрабатываемой воды и одного квадратного метра поверхности снижена на 50% по сравнению с дезинфектантом-прототипом. Заявляемый дезинфицирующий водный раствор обладает высокими специальными свойствами, которые значительно превосходят свойства дезинфектанта-прототипа: пролонгированным бактерицидным и вирулицидным действием на все санитарно показательные микроорганизмы; антипаразитарным действием; альгицидной и фунгицидной активностью; проникающей способностью; стабильностью; безопасностью для людей и животных; отсутствием запаха (хлор в ионном виде не имеет запаха, цвета и других физико-химических свойств хлора газообразного). Полученные новые специальные свойства дезинфицирующего водного раствора на основе ионов серебра и ионов меди позволяют применять этот раствор для целей дезинфекции с длительным эффектом последействия взамен хлорсодержащим дезинфектантам для обеззараживания воды из любых пресных источников до норм безопасности питьевой воды в эпидемическом отношении; обеззараживания воды плавательных бассейнов; дезинфекции воздуха; дезинфекции поверхностей, в том числе оборудования, трубопроводов и резервуаров для хранения питьевой воды; для дезинфекции других объектов, где применение хлорсодержащих препаратов потенциально опасно для людей и конструкционных материалов.

Сущность изобретения состоит также в том, что дезинфицирующий водный раствор на основе ионов серебра, ионов меди, и ионов хлора, полученный методом электролиза, содержит электролиты (ионы хлора, имеющиеся в воде или полученные растворением хлорной воды, поваренной соли NaCI, соляной кислоты HCI, кристаллогидрата хлора CI₂⋅8Н₂О и других электролитов, диссоциирующих в воде с образованием ионов хлора CI^-), при следующих массовых долях компонентов, %:

- ионы серебра 0,1⋅10^-5 – 1,0

- ионы меди 0,1⋅10^-5 – 2,0

- электролиты 0,1⋅10^-6 – 2,4

- лиганды 0,1⋅10^-5 – 5,0

- синергидное вещество 0,1⋅10^-6 - 80

- вода водопроводная остальное

Полученные новые специальные свойства дезинфицирующего водного раствора на основе ионов серебра и ионов меди позволяют применять этот раствор для целей дезинфекции с длительным эффектом последействия взамен хлорсодержащим дезинфектантам для обеззараживания воды из любых пресных источников до норм безопасности питьевой воды в эпидемическом отношении; обеззараживания воды плавательных бассейнов; дезинфекции воздуха; дезинфекции поверхностей, в том числе оборудования, трубопроводов и резервуаров для хранения питьевой воды; для дезинфекции других объектов, где применение хлорсодержащих препаратов потенциально опасно для людей и конструкционных материалов. Вместе с тем, сущность изобретения состоит в том, что: дезинфицирующий водный раствор, содержащий ионы серебра и ионы меди, получен в результате электролиза с применением серебряного и медного анодов (или анода из сплава серебра и меди во всех их вариантах и соотношениях масс серебра и меди), находящихся в одном электролизёре; указанный дезинфицирующий раствор может быть получен смешением в различных пропорциях дезинфицирующего водного раствора на основе ионов серебра и дезинфицирующего водного раствора на основе ионов меди, полученных в результате электролиза в отдельных электролизёрах; в состав указанного дезинфицирующего раствора могут входить указанные в формуле изобретения ингредиенты во всех допустимых их химических вариантах (веществах), сочетаниях и массовых соотношениях, которые обеспечивают получение заявляемой сущности изобретения и специальных свойств заявляемого дезинфектанта.

Возможность осуществления заявляемого изобретения с реализацией указанного назначения доказывается нижеприведёнными примерами микробиологических исследований, а так же исследованиями которые были проведены ФБУН "Ростовский НИИ микробиологии и паразитологии" Роспотребнадзора, по утверждённым методикам.

Пример 1.

Исследовалась бактерицидная активность заявляемого дезинфицирующего водного раствора (раствор № 2: Ag⁺+ Cu²⁺ при соотношении Ag⁺/Cu²⁺ = 1/10, аммиак, перекись водорода) в сравнении с дезинфицирующим водным раствором-прототипом (раствор № 1: Ag⁺, аммиак, перекись водорода) и свободным хлором (Cl₂) при обеззараживании воды. Концентрация каждого дезинфицирующего раствора по иону серебра (как имеющего наименьшую ПДК в питьевой воде) составляла 200 мг/л. В результате исследований были установлены дозы обоих растворов и свободного хлора, необходимые для инактивации 99 % бактерий E.Coli в дистиллированной воде при экспозиции 30 мин. Дистиллированная вода с температурой 20°С, содержащая E.Coli в количестве 10⋅10⁶ кл/дм³, была разделена на три пробы объёмом по 1л каждая, помещённые в стерильные колбы. В колбы № 1,2,3 при тщательном перемешивании добавляли различные количества дезинфектантов: в колбу № 1 - раствор № 1, в колбу № 2 - раствор № 2, в колбу № 3 - газообразный хлор. Колбы герметически закрывали и помещали в термостат, где выдерживали их при температуре 20°С в течение 30 мин. После экспозиции проводили нейтрализацию активного вещества и выполняли микробиологические исследования воды в каждой колбе. Исследования проводили дважды. Дозы дезинфектантов, при которых достигалась инактивация 99 % бактерий при экспозиции 30 мин. приведены в табл.1

Таблица 1

Дезинфектант Доза активного вещества, вводимого в воду / ПДК, мг/л Интегральная скорость отмирания бактерий Ag⁺ Cu⁺⁺ Cl₂ Раствор № 1 0,05/0,05 - - 0,82 Раствор № 2 0,01/0,05 0,1/1,0 - 0,89 Хлор свободный - - 1,5/0,5 0,26

Полученные результаты показывают, что введение в состав дезинфицирующего раствора комплекса меди привело к значительному увеличению интегральной скорости отмирания бактерий при снижении дозы дезинфектанта в 5 раз.

Пример 2.

Альгицидная активность заявляемого дезинфицирующего водного раствора (раствор № 2: Ag⁺+ Cu⁺⁺ при соотношении 1/10, аммиак, препарат БИНГСТИ, перекись водорода) в сравнении с дезинфицирующим водным раствором-прототипом (раствор № 1: Ag⁺, аммиак, препарат БИНГСТИ, перекись водорода) и свободным хлором (Cl₂) при обеззараживании дистиллированной воды с температурой 20⁰С, содержащей сине-зелёные водоросли в количестве 1⋅10⁵ кл/дм³, до удаления 99 % водорослей при экспозиции 30 мин. Альгицидная активность раствора № 1 обусловлена применением препарата БИНГСТИ, который является эффективным ингибитором. Более высокая альгицидная активность раствора № 2 обусловлена сочетанным действием препарата БИНГСТИ и ионов меди.

Пример 3.

Фунгицидная активность заявляемого дезинфицирующего водного раствора (раствор № 2: Ag⁺+ Cu⁺⁺ при соотношении 1/10, аммиак, препарат БИНГСТИ, перекись водорода) в сравнении с дезинфицирующим водным раствором-прототипом (раствор № 1: Ag⁺, аммиак, препарат БИНГСТИ, перекись водорода) и свободным хлором (Cl₂) при обработке дистиллированной воды с температурой 20°С, содержащей грибы в количестве 1⋅10⁵ кл/дм³, до удаления 99 % бактерий при экспозиции 30 мин. Большая фунгицидная активность раствора № 2 обусловлена сочетанным действием препарата БИНГСТИ с ионами серебра и меди, которые обладают высоким фунгицидным действием. При обеззараживании воды из открытых водоёмов и подземных вод, в некоторых случаях, могут образовываться малорастворимые соли меди – гемиоксид меди Cu²O и хлороксид меди [3Cu(OH)₂⋅CuCl⋅xH₂O, где х = 0 – 3], которые также обладают большой фунгицидной активностью.

Пример 4.

Исследовалась бактерицидная активность заявляемого дезинфицирующего водного раствора (раствор № 2: Ag⁺+ Cu²⁺ при соотношении Ag⁺/Cu²⁺ = 1/10, аммиак, перекись водорода) в сравнении с дезинфицирующим водным раствором-прототипом (раствор № 1: Ag⁺, аммиак, перекись водорода) при дезинфекции поверхностей. Концентрация каждого дезинфицирующего раствора по иону серебра составляла 200 мг/л. В исследовании использовались 80 поверхностей, предварительно загрязнённых культурами кишечной палочки и золотистого стафилококка (1⋅10⁶ микр. клеток). 40 поверхностей были обработаны раствором № 1 в концентрации 5мг/л методом орошения с расходом 0,3 л/м², 40 других поверхностей были обработаны раствором № 2 в концентрации 5мг/л тем же методом. После экспозиции 30 мин. со всех поверхностей были взяты и исследованы смывы. Исследования проводили дважды. Результаты исследований представлены в табл.2.

Таблица 2

Дезинфектант Концентрация рабочего раствора, мг/л Экспозиция, мин. Количество положительных проб Раствор № 1 5 30 3 Раствор № 1 10 30 0 Раствор № 2 5 30 0

Полученные результаты показывают, что введение в состав дезинфицирующего раствора комплекса меди привело к значительному увеличению бактерицидного действия (на 7-10 %) и эффективности раствора № 2 при дезинфекции поверхностей за счёт сочетанного действия ионов серебра и ионов меди. При равных результатах дезинфекции расход дезинфицирующего водного раствора на основе ионов серебра и ионов меди может быть снижен в 2 раза по сравнению с дезинфицирующим раствором-прототипом.

Заявляемый дезинфицирующий водный раствор на основе ионов серебра, ионов меди и ионов хлора является основным дезинфицирующим раствором, который добавляют в воду для её обеззараживания и из которого готовят рабочие растворы для дезинфекции поверхностей и воздуха. Рабочая доза основного раствора для обеззараживания питьевой воды определяется опытным путем по результатам микробиологических исследований с учётом содержания в питьевой воде остаточного серебра не более 0,05 мг/л, остаточного хлора суммарно не выше 1,2 мг/л и остаточной меди не более 1,0 мг/л. В результате дезинфектант для воды и поверхностей на основе ионов серебра, меди и хлора получает новые качественные и количественные параметры по сравнению с дезинфектантом-прототипом. Полученный дезинфицирующий водный раствор имеет три действующих вещества (ионы серебра, ионы меди и ионы хлора), каждое из которых обладает высоким биоцидным действием. Сочетанное действие ионов серебра, меди и хлора приводит к синергетическому эффекту, при котором концентрация указанных компонентов, необходимая для глубокого обеззараживания питьевой воды, воды плавательных бассейнов и поверхностей на порядок ниже их ПДК, указанных в нормативных документах, и в 5 раз ниже соответствующих доз дезинфицирующего водного раствора-прототипа. За счёт применяемой технологии себестоимость основного раствора дезинфицирующего водного раствора и его стоимость на обработку одного литра обрабатываемой воды и одного квадратного метра поверхности снижена на 50% по сравнению с прототипом. Заявляемый дезинфицирующий водный раствор обладает высокими специальными свойствами, которые значительно превосходят свойства прототипа: пролонгированным бактерицидным и вирулицидным действием на все санитарно показательные микроорганизмы; антипаразитарным действием; альгицидной и фунгицидной активностью; проникающей способностью; стабильностью; безопасностью для людей и животных; отсутствием запаха (хлор в ионном виде не имеет запаха, цвета и других физико-химических свойств хлора газообразного).

Для обеззараживания воздуха в основной готовый раствор целесообразно и эффективно добавлять фуллерен С60 или С70, в виде водного раствора при соотношении по объему от 0,1 % от объема готового дезинфицирующего раствора. В частности использовался водный раствор фуллерена производства ООО «С60Био». Одним из важнейших свойств фуллерена С60 является способность молекул при облучении видимым светом переводить молекулы кислорода из основного состояния в возбужденное синглетное состояние. В свою очередь такое состояние кислорода позволяет использовать его в целях борьбы с вирусами и бактериями. Видимый свет инициирует полимеризацию фуллерена. В сочетании с ионами серебра эффект возрастает в разы, при этом после полимерезации фуллерена в воздухе, на поверхностях образуется пленка, толщиной примерно 100 нм, которая препятствует вторичному заражению и загрязнению воздуха.

Группа изобретений относится к области дезинфекции и может быть использована для обеззараживания и консервирования питьевой воды, дезинфекции поверхностей и дезинфекции воздуха. Предложен дезинфицирующий водный раствор, содержащий комплексообразователи в виде ионов серебра и ионов меди, полученных методом электролиза с использованием серебряного и медного анодов или анода из сплава серебра и меди в любом соотношении масс, ионы хлора, лиганды в виде аммиака, или аммиачной воды, или персульфата аммония, или тиосульфата натрия, или лимонной кислоты, или уксусной кислоты, или ортофосфорной кислоты, или азотной кислоты, синергидное вещество в виде перекиси водорода, либо спирта этилового медицинского, либо йода медицинского, либо спиртового раствора йода, либо препарат БИНГСТИ, фуллерен С60 или С70 в виде водного раствора и воду при определенных соотношениях компонентов (об.%). Группа изобретений относится также к варианту указанного дезинфицирующего раствора и способу приготовления дезинфицирующего раствора. Группа изобретений обеспечивает получение дезинфицирующего водного раствора на основе водопроводной воды, обладающего пролонгированным бактерицидным и вирулицидным действием на все санитарно показательные микроорганизмы, при снижении экономических затрат на его производство. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 табл., 4 пр.

1. Дезинфицирующий водный раствор, содержащий комплексообразователи в виде ионов серебра и ионов меди, полученных методом электролиза с использованием серебряного и медного анодов, или анода из сплава серебра и меди в любом соотношении масс, ионы хлора, лиганды в виде аммиака, или аммиачной воды, или персульфата аммония, или тиосульфата натрия, или лимонной кислоты, или уксусной кислоты, или ортофосфорной кислоты, или азотной кислоты, синергидное вещество в виде перекиси водорода, либо спирта этилового медицинского, либо йода медицинского, либо спиртового раствора йода, либо препарат БИНГСТИ, фуллерен С60 или С70 в виде водного раствора и воду, при следующих соотношениях компонентов, об.%:

ионы серебра 0,1⋅10^-5 - 1,0 ионы меди 0,1⋅10^-5 - 2,0 ионы хлора 0,1⋅10^-6 - 2,4 лиганды 0,1⋅10^-5 - 5,0 синергидное вещество 0,1⋅10^-6 - 80 фуллерен С60 или С70 от 0,1 вода очищенная остальное

2. Дезинфицирующий водный раствор, содержащий комплексообразователи в виде ионов серебра и ионов меди, полученных методом электролиза с использованием серебряного и медного анодов или анода из сплава серебра и меди при массовой доле любого металла 1-99%, электролиты в виде ионов хлора, полученные растворением хлорной воды, или поваренной соли NaCl, или соляной кислоты HCl, или кристаллогидрата хлора Cl₂⋅8Н₂О, лиганды в виде аммиака, или аммиачной воды, или персульфата аммония, или тиосульфата натрия, или лимонной кислоты, или уксусной кислоты, или ортофосфорной кислоты, или азотной кислоты, синергидное вещество в виде перекиси водорода, либо спирта этилового медицинского, либо йода медицинского, либо спиртового раствора йода, либо препарат БИНГСТИ, фуллерен С60 или С70 в виде водного раствора и воду, при следующих соотношениях компонентов, об.%:

ионы серебра 0,1⋅10^-5 - 1,0 ионы меди 0,1⋅10^-5 - 2,0 электролиты 0,1⋅10^-6 - 2,4 лиганды 0,1⋅10^-5 - 5,0 синергидное вещество 0,1⋅10^-6 - 80 фуллерен С60 или С70 от 0,1 вода водопроводная остальное

3. Способ приготовления дезинфицирующего водного раствора, заключающийся в том, что в качестве основы используют воду, которую очищают от взвешенных и растворённых веществ, затем проводят процесс электролиза с добавлением NaCl в количестве, необходимом для получения раствора с концентрацией от 0,001 моль/л, причём в качестве электродов применяют серебро и медь либо их сплав, при помощи электролиза осуществляют формирование ионов серебра Ag⁺ и ионов меди Cu²⁺, из которых при помощи ионов хлора Cl^- образуют хлорид серебра AgCl и хлорид меди CuCl₂, затем добавляют лиганд, в качестве которого используют аммиак или аммиачную воду, под его воздействием растворяют хлорид серебра AgCl и хлорид меди CuCl₂ и получают аммиачные комплексы устойчивого бесцветного катиона диамминсеребра (1) с β_(обр) = 1,6×10⁷, К_нест =9,31×10^–8 и устойчивого голубого катиона меди с β_(обр) = 7,9×10¹², К_нест = 2,14×10^–13 при протекании следующих реакций

AgCl + 2NH₃ ⋅ H₂O ↔ [Ag (NH₃)₂]⁺ + Cl^- + 2H₂O,

CuCl₂ + 4NH₃ ⋅ H₂O↔ [Cu (NH₃)₄]⁺ + Cl^- + 4H₂O,

затем доводят массовое количество ионов хлора и аммиака до уровня, превышающего стехиометрическое не менее чем на 1%, при следующих соотношениях компонентов, об.%:

ионы серебра 0,1⋅10^-5 - 1,0 ионы меди 0,1⋅10^-5 - 2,0 ионы хлора 0,1⋅10^-6 - 2,4 лиганды 0,1⋅10^-5 - 5,0 синергидное вещество в виде перекиси водорода, либо спирта этилового медицинского, либо йода медицинского, либо спиртового раствора йода, либо препарат БИНГСТИ 0,1⋅10^-6 - 80 фуллерен С60 или С70 от 0,1 вода водопроводная остальное

4. Способ приготовления дезинфицирующего водного раствора по п. 3, отличающийся тем, что процесс электролиза проводят в одном электролизёре.

5. Способ приготовления дезинфицирующего водного раствора по п. 3, отличающийся тем, что в процессе электролиза в отдельных электролизёрах осуществляют формирование ионов серебра Ag⁺ и ионов меди Cu²⁺, а затем дезинфицирующий водный раствор смешивают в требуемых пропорциях.

6. Способ приготовления дезинфицирующего водного раствора по п. 3, отличающийся тем, что для электролиза применяют серебряные и медные электроды или электроды из сплава серебра и меди, содержащие один из металлов в любом соотношении масс.

7. Способ приготовления дезинфицирующего водного раствора по п. 3, отличающийся тем, что электролиз ведут с обязательной сменой полярности напряжения на электродах с интервалом 1-10 мин, при постоянном или периодическом перемешивании раствора в межэлектродном пространстве.

8. Способ приготовления дезинфицирующего водного раствора по п. 3, отличающийся тем, что расстояние между электродами выдерживают в интервале от 10 до 25 мм, а плотность анодного тока - в интервале от 0,5 до 5,0 А/дм².

9. Способ приготовления дезинфицирующего водного раствора по п. 4, отличающийся тем, что осуществляют постоянное гидравлическое перемешивание раствора в межэлектродном пространстве со скоростью потока 0,001-0,01 м/с.