CN104045121A - 小分子水制备及应用方法 - Google Patents

Abstract

小分子水制备及应用方法，对达到饮用标准的水，经过脉冲震荡电场中加热沸腾，然后在低气压条件下，在30分钟内快速降至室温的同时灌装；制备方法简易而且方便调控，磁化小分子水对心脑动脉粥样硬化、高血压、高血脂和高黏血症都具良好保健效果，对于健康和保健技术进步提供重要支持。

Description

小分子水制备及应用方法

技术领域

本发明涉及国际专利分类C02F水、废水、污水或污泥的处理技术领域，尤其是小分子水制备及应用方法。 

背景技术

世界卫生组织WHO如同提出“健康住宅”一样，提出了“健康水”的概念。健康水的指标除了符合各国制定的饮用水基本标准，如清澈、无杂质、无色无味、无毒等基本要求外，主要强调了以下几方面：①水的硬度适中；②人体所需的矿物质含量适中；③呈弱碱性，pH值为7.0-8.0；④水中溶解氧及二氧化碳适中，水中溶解氧不低于7ml/L；⑤水的媒体营养生理功能，如溶解力、渗透力、代谢力、乳化力等要强；⑥水分子团0-NMR半幅度应有一定的硬度。所谓硬度是指水中钙和镁的总量。研究发现，适宜浓度的总溶解性固体可以减少10％-15％心血管疾病的死亡率，可以减少20％的癌症死亡率。健康水所含的有机物越少越好。由于健康水中的有机物含量极低，并考虑到各种有机物之间具有相互作用，因此宜用综合性指标来衡量饮用水中微量有机污染物的含量。 

现有技术中，02世纪初，饮用水的安全性一直是饮用水处理研究的主要问题。20世纪50年代开始，生活水平的普遍提高和保健意识的增强使人们对饮用水的要求从安全无害转变为健康有益。水处理技术的日臻成熟、膜技术以及新的消毒技术的出现，为健康饮水的发展提供了技术保障，同时物理、化学、生物、材料等其他学科与环境学科的交义渗透也为饮用水与健康问题的研究奠定了坚实的理论基础。在此基础上，以促进人体健康为目的的饮用水处理技术开始得到迅速发展。 

水即H₂O为氢氧化合物，在化合物分子中，不同种原子形成共价键，由于不同原子吸引电子的能力不同，共用电子对必然偏向吸引电子能力强的一方，也就是说，靠近吸引能力强的原子一方电子云比较密集。因而吸引电子能力较强的原子就带部分负电荷，吸引电子能力较弱的原子就带部分正电荷。这样的共价键叫做极性共价键，简称极性键。分子中两个成键原子吸引电子能力的大小用元素的电负性来表示。O的电负性为3.5，H的电负性为2.1。所以O-H键是极性键，水分子是个极性分子。 

自然界的液态水并不以单分子形式存在，而是以小分子团(簇)的形式存在。水分子团有大小之分。而小分子团水具有很强的渗透力、溶解力、代谢力、乳化力、扩散力、洗净力等。水分子间有较强的氢键，每个水分子中氧原子周围以两个共价键和两个氢键与氧原子结合。由于水分子中氧原子的电负性很强，原子的半径较小(0.099-0.138nm)，所以一个水分子中的氧原子与另一个水分子中的氢原子相互吸引，也就是在两个分子间生产的一种较强的静电吸引作用，这种分子间的静电吸引作用就是氢键。氢键增加了水分子间的结合力。氢键的键能比共价键的键能小得多。在天然水中，通常是许多水分子通过氢键结合起来，形成环状或直线链状的构造，成为缔合的分子簇团。水中氢键的存在使水形成独特而易变的结构，对水施加任何作用，都会接力式地传播给几千个原子。在温度、压力或磁场等各种外界作用下，水结构会发生变化。这种变化需要消耗能量。氢键的断裂是水结构变化的必要前提。例如，水加热沸腾，在气化过程中就破坏分子间的氢键，以单个的H₂O存在；对水进行充分的良好的磁处理之后，许多氢键被切割开，使水中富含小分子团和更为活泼的单个游离水分子，原子的电子云层也被切割异化，有的得到电子，有的失去电子，经紫外光谱透过率或吸光度检测比较，可知其离子浓度高，成为离子水。对这种水进行的物理测试表明，水的粘度比未经处理的更小，水的电导率比未经处理的更大。水的电导率取决于离子的浓度和迁移率。所以，天然水经过良好的磁处理之后，水被切割成富含小分子团的离子水。这是一种“松散”的或“分散”的水，具有更大的活性，更容易进入细胞膜，更好地参与生物化学作用。这种水可简称小分子水。这种水被航天员们饮用，因为航行时间较长，为了节约空间等因素，小分子水更容易进入细胞膜，更好地参与生物化学作用，而排放量小。 

在研究水的团簇结构时发现，饮用水的微观团簇结构与人体健康之间有一定的关系，由于目前尚缺少直接测定水团簇结构的手段，一般以”0-NMR半幅宽来衡量水分子团的相对大小。研究发现天然优质饮用水的0-NMR半幅宽一般为70-90Hz，可以此作为评价健康水团簇结构的指标。 

健康的饮用水应呈碱性。Schroeder研究发现，碱性的饮用水引起的心血管疾病低于 酸性的饮用水。研究表明，胃酸少的人可以通过饮用碱性更强的饮用水来减轻相关症状，这是因为碱性较强的水可以使食物在胃里保持较长时间，从而使胃液可以有较长的时间来帮助消化。人的体液是微碱性，饮用偏碱性的水有利于保持人体的体液平衡。此外，在生命进化过程中，人的体内环境适应了微碱性水，若经常饮用微酸性的水，会造成人体内环境的不适应。对于健康水的pH值标准，推荐的指标为7,0-8.0。健康饮用水的口感是至关重要的。饮用水所含的矿物质中，钙离子ca+、钾离子x+、硅酸-sio是改善饮用水口感的主要成分；使水味道变差的是镁离子Mg+、硫酸根-so₄和氯离子cl-等。健康饮用水除了保障人体健康以外，还必须能够带给人们感官上的愉悦感。 

例如，活性水是通过活性水生成器将普通水经多重过滤、自动杀菌等净化后，将水分子链打开，形成一种弱碱性、小分子团的水，这种水运动速度快、渗透性好、溶解力强，可以促进植物的呼吸和光合作用，从而起到增产的效果。活性水是以普通饮用水为原水，通过特殊设备、工艺制成的具有一定特点的饮用水。这种水的分子团比普通泰分子团要小，活性强，同时还保持了天然水的矿物质和微量元素，水质呈弱碱性，对人体有一定的保健作用。是一种比较理想的饮用水。 

又如，磁能活化水是用4400Gs的磁场处理后得到的.在磁能活化水对高血脂Wister大鼠的血常规指标、血液流变学指标、血液生化指标、肝组织中有关自由基代谢的生化指标以及老鼠的脾脏系数的影响的研究中发现，在高脂饲料的喂养下实验组大鼠的胆固醇含量明显低于对照组大鼠，同时实验组大鼠的体重增重也明显小于对照组大鼠，说明磁能活化水有一定的降血脂的能力.同时，在血液流变学的指标测定中看出实验组大鼠的高切粘度明显低于对照组的，说明饮用磁能活化水的大鼠的红细胞变形性要好于饮用普通水的大鼠将矿溶生态水、活化水、纯净水、矿泉水、碱性离子水等*种新型饮水作为唯一水源分别喂饲亲代及子代小鼠％个月，对照给予天然水。观察它们对小鼠体重、繁殖及抗氧化酶活性的影响。结果与天然水比较，活化水、矿溶生态水促进亲代雄性小鼠体重增长；矿溶生态水使子代小鼠、矿泉水和碱性离子水使子代雄性小鼠体重增长缓慢；纯净水使新生仔鼠体重减轻，活化水、矿溶生态水使小鼠窝产仔数增多，这种水对小鼠受孕率、妊娠率、出生存活率无影响；矿溶生态水、活化水、纯净水、矿泉水使小鼠肝组织/01活力升高，碱 性离子水使肝组织/01活力降低。结论这种新型饮水对小鼠体重有影响，对受孕率、妊娠率、出生存活率无影响；矿溶生态水、活化水、纯净水、矿泉水有提高活力作用。 

2005年WHO提出了共70项限定值的“健康水水质标准”，经归纳提出健康水的7个条件： 

①不含对人体有毒、有害及异味的物质； 

②以碳酸钙计水的硬度适中，即30～200mg/L； 

③人体所需矿物质含量适中，其中钙含量≥8mg/L； 

④pH呈中性及微碱性； 

⑤水中溶解氧及二氧化碳含量适中，即水中溶解氧≥6mg/L，二氧化碳在10％～30mg/L； 

⑥水分子团小，半幅宽≤100Hz； 

⑦水的营养生理功能，如渗透力、溶解力、代谢力、氧化还原性等强。 

公知技术中，对于前述问题的研究和改进的可参考文献较少，尤其是相关专利文献也不多，比如，中国专利申请200910222081小分子团水化妆水及其配制方法：用小分子团水代替化妆水制备过程中的所有水及各种成分合成与配制过程中的所有用水。配制方法：预先用一部分小分子团水在室温下将羟乙基纤维素浸泡溶胀备用。先将甘油、丙二醇、一缩二乙二醇加入小分子团水中，室温下搅拌溶解。另将香精、Tween-20和95％乙醇室温下溶解，然后加入小分子团水溶液中，搅拌使其混合均匀。加入预先准备好的羟乙基纤维素溶液，搅拌2h，充分溶解均匀。 

中国专利申请200820091080能量活化杯，涉及一种水杯，特别是一种具有保健功能的水杯。包括杯盖和杯体，还包括：能量石网漏，能量石网漏为透水的网状结构，能量石网漏设置在杯体内底部处，能量石网漏内有块状的活性石。本实用新型的能量活化杯，其中的活性石采用了电气石、火山石、麦饭石锗石、活性氧化硅、活性氧化钛等几十种天然材质精制而成。活性水杯的天然材质，可瞬间散发强大的能量，短时间内便可将倒入水杯中的普通饮用水转变成为“小分子团”弱碱性水，同时更能释放远红外电磁波，使水质、热值及活性发生改变，使普通的饮用水转变成为对人体极其有益的超能活性水。 

中国专利申请201110030792六环石小分子团水及其制造方法：将天然六环石加工成盛水的器皿，或者将天然六环石加工成小快、片、粒径1cm以上的颗粒，或者粉碎成微米纳米粉，加工成型。用该种容器盛水或者在水中加入天然六环石，或者含有六环石成分的成型物，按固液比1∶5-50浸泡，可以制成弱减性小分子团水，pH在7.8～8.2，17O NMR在45-79，达到人们健康的基本要求，产品具有一定的杀菌、消毒、除臭、除味的功能，效果明显。本发明中的所有用水都是小分子团水。因此该化妆水比普通化妆水更能改善肌肤，使肌肤长久保持水嫩。本发明的能量活化杯，还具有结构简单，功能全面的优点，可调节饮用水的酸碱度。 

发明内容

本发明的发明目的在于提供小分子水制备及应用方法，以开发能够发挥小分子水优点特性的应用技术。 

实现本发明的发明目的措施在于：对达到饮用标准的水，经过脉冲震荡电场中加热沸腾，然后在低气压条件下，在30分钟内快速降至室温的同时灌装。其中，达到饮用标准的水符合： 

①不含对人体有毒、有害及异味的物质； 

②以碳酸钙计水的硬度适中，即30～200mg/L； 

③人体所需矿物质含量适中，其中钙含量≥8mg/L； 

④pH6-7.5； 

⑤水中溶解氧及二氧化碳含量适中，即水中溶解氧≥6mg/L，二氧化碳在10％～30mg/L； 

⑥水分子团小，半幅宽≤100Hz。 

本发明的优点在于，制备方法简易而且方便调控，磁化小分子水对心脑动脉粥样硬化、高血压、高血脂和高黏血症都具良好保健效果，对于健康和保健技术进步提供重要支持。 

具体实施方式

对达到饮用标准的水，经过脉冲震荡电场中加热沸腾，然后在低气压条件下，在30分钟内快速降至室温的同时灌装。 

其中，达到饮用标准的水符合： 

①不含对人体有毒、有害及异味的物质； 

②以碳酸钙计水的硬度适中，即30～200mg/L； 

③人体所需矿物质含量适中，其中钙含量≥8mg/L； 

④pH6-7.5； 

⑤水中溶解氧及二氧化碳含量适中，即水中溶解氧≥6mg/L，二氧化碳在10％～30mg/L； 

⑥水分子团小，半幅宽≤100Hz。 

以下通过实施例进一步说明。 

实施例1：天然淡水经过杀菌、过滤，达到饮用标准后，进一步经过经过蒸馏纯化，再经过50-500Hz100-1000V脉冲震荡电场中加热沸腾，然后在0.1-0.8个大气压条件下冷却灌装，即灌装密封后包装物及水的温度为15-25℃。 

前述中，水质标准： 

①水分子团半幅宽≤80Hz； 

②以碳酸钙计水的硬度30～80mg/L； 

③人体所需矿物质含量中钙含量≥12mg/L； 

④pH7.5-7.9； 

⑤水中溶解氧及二氧化碳含量低，即水中溶解氧≤15mg/L，二氧化碳在5％～15mg/L。 

本实施例中，密封后的小分子水凝聚力增大，表面张力增强，结构和性能与生物细胞内的水接近，能够顺利通过细胞壁进入细胞，细胞迅速吸收。 

反之，如果自然降温或在空气中开放10小时则会导致空气再度溶入，水体中小水分子团减少，活性减少70％以上，且可能产生细菌二次污染。 

实施例2：对达到饮用标准的水，经过脉冲震荡电场中加热沸腾，然后在低气压条件下，强磁场条件下，在30分钟内快速降至室温的同时灌装。 

本实施例中，磁化小分子水对心脑动脉粥样硬化、高血压、高血脂和高黏血症都具良好保健效果。 

实施例3：密封包装容器容量50-150ml，30℃以下一次使用；使用方式包括直接饮用、兑制饮料直接饮用、配制脂肪乳直接伺服、混配稀释药剂直接饮用，或者调配化妆品直接敷用。 

在以上实施例中，未及叙述的涉及实施的其他必要技术等采用现有技术，不再依次列举详述。 

Claims (4)

1.小分子水制备及应用方法，其特征是：对达到饮用标准的水，经过脉冲震荡电场中加热沸腾，然后在低气压条件下，在30分钟内快速降至室温的同时灌装；其中，达到饮用标准的水符合：

1○不含对人体有毒、有害及异味的物质；

②以碳酸钙计水的硬度适中，即30～200mg/L；

③人体所需矿物质含量适中，其中钙含量≥8mg/L；

④pH6-7.5；

⑤水中溶解氧及二氧化碳含量适中，即水中溶解氧≥6mg/L，二氧化碳在10％～30mg/L；

⑥水分子团小，半幅宽≤100Hz。

2.如权利要求1所述的小分子水制备及应用方法，其特征在于，天然淡水经过杀菌、过滤，达到饮用标准后，进一步经过经过蒸馏纯化，再经过50-500Hz100-1000V脉冲震荡电场中加热沸腾，然后在0.1-0.8个大气压条件下冷却灌装，即灌装密封后包装物及水的温度为15-25℃；前述中，水质标准：

○1水分子团半幅宽≤80Hz；

②以碳酸钙计水的硬度30～80mg/L；

③人体所需矿物质含量中钙含量≥12mg/L；

④pH7.5-7.9；

⑤水中溶解氧及二氧化碳含量低，即水中溶解氧≤15mg/L，二氧化碳在5％～15mg/L。

3.如权利要求1所述的小分子水制备及应用方法，其特征在于，对达到饮用标准的水，经过脉冲震荡电场中加热沸腾，然后在低气压条件下，强磁场条件下，在30分钟内快速降至室温的同时灌装。

4.如权利要求1所述的小分子水制备及应用方法，其特征在于，密封包装容器容量50-150ml，30℃以下一次使用；使用方式包括直接饮用、兑制饮料直接饮用、配制脂肪乳直接伺服、混配稀释药剂直接饮用，或者调配化妆品直接敷用。