CN106277272A - 一种多功能饮用水及其生产方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及饮用水领域，具体为一种多功能饮用水及其生产方法和应用。该饮用水中含有对人体健康有益的微量镁元素、锶元素、锗元素和铜元素，将普通饮用水与Mg-Sr-Ge-Cu合金材料保持接触，通过该材料在水中发生降解，持续释放出微量的镁离子、锶离子、锗离子和铜离子，并呈现弱碱性，降解过程中同时产生较多量的氢气，有益于人体健康。本发明多功能饮用水可以提高人体免疫力，并对骨质疏松、冠心病、高血压、糖尿病等常见慢性疾病有预防及一定的治疗效果。与此同时，释放到水中的铜离子对水质可起到明显的抗菌效果，进而具有防止或减少发生细菌污染问题的作用。

Description

一种多功能饮用水及其生产方法和应用

技术领域

本发明涉及饮用水领域，具体为一种多功能饮用水及其生产方法和应用。

背景技术

水是生命之源，健康之本。人长寿是(好)水养的，人患病是(坏)水害的。随着科学的进步，人们愈来愈注意到饮水对人体健康影响的重要意义。随着社会和经济的发展，水源的污染也越来越严重，且由于自来水在输送、加压、贮存过程中受到大肠杆菌等细菌引起的二次污染，城市的自来水已经远远达不到居民的生活和饮用标准，人们对自来水的不信任度在逐年增加。传统的“煮沸法”烧水只能将水中的细菌杀死，而不能将水中的杂质和被杀死的细菌尸体去除，饮用后仍会对人体产生不良作用。于是，市场上品种繁多的桶装水瓶装水滚滚而来。然而，桶装水开启后的二次污染，纯净水和蒸馏水少含或不含矿物质等，又给人们带来很多困惑。近年在上海召开的“净水与健康”研讨会上，与会专家不约而同地提出：“长期饮用纯水，对儿童和老人的健康必将带来无法挽回的负面效应”。医学专家也向上海30万用户提出忠告：“常喝纯水危害一代人健康”。随着人们生活节奏的加快和对生活品味的提高，人们对健康水源的要求在提高，对富有功能性和健康要求的水源的消费在不断增加。市场上多种功能性饮用水，如：磁化水、麦饭石水、活化水、离子水及电解水等应运而生。

世界卫生组织(WTO)根据对世界长寿地区的大量调查结果进行分析，提出适合优质饮用的健康水必须符合下列基本条件：(1)干净没有污染，对人体无害；(2)水中必须含有适量人体所需的矿物质和微量元素；(3)水的pH值必须在7.5～9.5之间，呈弱碱性；(4)小分子团(5～8个水分子组成)；(5)水的溶氧量要达到≥7mg/L；(6)水的软硬度适中(以碳酸钙含量计为150～350mg/L)；(7)符合人体生理活动的需要。

为了得到优质的饮用水，有很多专利及产品从不同角度、以不同方式改进现有饮用水。经分析，主要有如下几种类型：

1)活性炭过滤水，主要是通过物理过滤的方式对水质进行净化，而有报道认为，活性炭过滤水合格率低，细菌滋生率高。而且显而易见，这种方式不会赋予水质更多的功能化。

2)电解离子水，又称电生功能水。它是目前研究和推广最为广泛的功能水。一般是先将普通自来水净化，然后通过正负电极，在电场作用下将水分子团打散、变小，重新排列，使其中一部分水的氧化还原电位(ORP)呈正电位，另一部分水ORP呈负电位，最后通过膜分离技术得到正离子水(酸性电解水)和负离子水(碱性电解水)。正离子水，带正电位，偏酸性，含氧量高，有收敛和漂白作用，对细菌等微生物有瞬间杀灭效果，可用于美容、美发和消毒。负离子水，带负电位，偏碱性，口感甘甜，是十分优良的功能性饮水，具有一定的保健作用。电解离子水可以提供弱碱性，并保留了水中的矿物质元素，但是无法提供还原性氢，其矿物质含量低，所含微量元素很难达到康复保健的作用。

3)镁棒，市场上称为富氢水棒，可以提供弱碱水、富氢水和镁离子。但是不能提供生物功能性的矿物质元素。部分产品将所谓的富氢水棒中同时加入镁金属球和其他无机矿物质颗粒，从而通过无机矿物质颗粒的缓慢释放增加饮用水中含有的矿物质元素。但无机矿物质的释放速度及其缓慢，无法满足快节奏下人们的需求。

4)采用矿物质及矿物质盐，以麦饭石为例：麦饭石中含有大量的矿物质元素，可使浸泡所得饮用水含有相应的矿物质元素。然而麦饭石不能提供弱碱性，虽然通过添加电气石、托玛琳粉等可提供弱碱性，但是无疑增加了成本。同时，麦饭石不可避免地含有硫成分，硫遇水会就慢慢挥发，而产生异味气体，麦饭石的微量元素释放需要接近300度的高温，普通温度下的麦饭石释放的微量元素很少。而最为重要的是，采用矿物质及矿物质盐改善的水质，无法为饮用水提供具有还原性的氢以清除人体内的氧化自由基。

发明内容

本发明的目的是为人们提供一种安全、健康的多功能饮用水及其生产方法和应用，从而改善人们的体质、提高免疫力，并对骨质疏松、冠心病、高血压、糖尿病等常见慢性疾病及亚健康体质提供康复保健的作用。

本发明的技术方案是：

一种多功能饮用水，该饮用水中含有对人体健康有益的微量镁元素、锶元素、锗元素和铜元素，饮用水呈弱碱性，饮用水中含有较多量的氢气；其中，镁元素、锶元素、锗元素和铜元素的浓度分别为0.1ppm～100ppm、1ppb～10ppm、1ppb～10ppm、1ppb～1ppm，氢气的浓度为0.1～0.8ppm，饮用水的pH值为7.1～9.5。

优选的，镁元素、锶元素、锗元素和铜元素的浓度分别为0.5ppm～80ppm、10ppb～5ppm、10ppb～5ppm、10ppb～0.5ppm，氢气的浓度为0.1～0.8ppm，饮用水的pH值为7.3～8.5。

所述的多功能饮用水的生产方法，将普通饮用水与Mg-Sr-Ge-Cu合金材料保持接触，通过该材料在水中发生降解，持续释放出微量的镁离子、锶离子、锗离子和铜离子，并呈现弱碱性，降解过程中同时产生较多量的氢气。

所述的多功能饮用水的生产方法，按重量百分比计，Mg-Sr-Ge-Cu合金材料的成分为：Sr含量范围为：0.1～5.0％；Ge含量范围为：0.1～5.0％；Cu含量范围为：0.1～1.5％；余量为Mg。

优选的，按重量百分比计，Mg-Sr-Ge-Cu合金材料的成分为：Sr含量范围为：1.0～3.0％；Ge含量范围为：1.0～3.0％；Cu含量范围为：0.5～1.0％；Mg含量范围为：93～97.5％。

所述的多功能饮用水的生产方法，Mg-Sr-Ge-Cu合金材料的制备方法是：将纯镁、纯锶、纯锗、纯铜或者它们之间形成的金属间化合物放入熔炼炉内，在熔点温度之上，使其熔化，然后倒入模具中进行冷却，得到铸态Mg-Sr-Ge-Cu合金材料。

所述的多功能饮用水的生产方法，为了控制Mg-Sr-Ge-Cu合金的成分均匀性，并控制合金在水中的金属离子溶出速度，对其进行的热处理和塑性加工，热处理工艺如下：在350～530℃下保温6～13小时进行均匀化处理。

所述的多功能饮用水的生产方法，为了增加Mg-Sr-Ge-Cu合金材料与饮用水的接触面积，提高产生多功能饮用水的效率，制备多孔的Mg-Sr-Ge-Cu合金材料或颗粒状MgSrGeCu合金材料。

所述的多功能饮用水的应用，该饮用水用于一般健康人日常饮用；或者，该饮用水用于骨质疏松、胃肠疾病、高血压、高血脂、高胆固醇、糖尿病、肾脏病、慢性肝炎、肥胖、特异性体质引起的疾病或便秘患者饮用。

所述的多功能饮用水的应用，该饮用水的诸多有益功能包括：水中所含有的生物活性镁离子、锶离子、锗离子和铜离子，增加人体骨密度，改善骨质疏松症状；强化自然治愈力、改善全身体质，增加人体供氧量，抑制由辐射引起的伤害；起到促进造血机能，调节铁的吸收和利用，维护骨骼、血管、皮肤和内分泌的正常功能，促进骨骼、血管和皮肤胶原生成；起到抗菌、净化水质，防止或减少细菌污染的作用；弱碱性水中和人体内多余酸素，帮助平衡人体内的酸碱度，改善痛风症状；水中富含氢气清除人体内氧化自由基，提高人体免疫力。

本发明的设计思想是：

本发明多功能饮用水的特征包括：①饮用水中含有对人体健康有益的微量镁元素、锶元素、锗元素和铜元素；②饮用水呈弱碱性，对人体健康有益；③饮用水中含有较多量的氢气，有益于人体健康；④饮用水具有一定的抗菌功能。本发明多功能饮用水的生产方法是通过在普通饮用水中加入一种Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，通过该材料在水中发生降解，持续释放出微量的镁离子、锶离子、锗离子和铜离子，并呈现弱碱性，降解过程的同时产生较多量的氢气。弱碱性能中和人体内多余酸素，帮助平衡人体内的酸碱度，改善痛风等疾病症状。经过多年研究发现，氢气具有选择性中和毒性自由基的作用，而人类多种难以根治的慢性病根源就是毒性自由基，氢分子是具有远优越于维生素C、胡萝卜素、卵磷脂等所有人类已知抗氧化物的选择性抗氧化活性，对过敏性皮炎、便秘、高血压、糖尿病、癌症、乙肝、血管粥样硬化等由自由基引起的各类症状都有强大的防治作用，更关键的是氢气具有巨大的人体安全性。因此，本发明的多功能饮用水具有补充人体中的微量镁、锶、锗和铜元素，提高人体骨密度，改善骨质疏松症状，并通过弱碱性、还原性氢气和锗离子来提高人体免疫力。

另外，本发明采用特制的Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，其中：

镁(Mg)是人体内的第四大常量元素Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，并且在人体的新陈代谢过程中起重要的作用。虽然过高的镁含量会导致人体的不良反应，但由于过量的镁会通过尿液排出体外，因此极少会出现体内镁含量过高的情况。镁是人体内含量最多的阳离子之一，几乎参与人体内所有的新陈代谢过程，参与多种蛋白质的合成，能激活体内多种酶，调节神经肌肉和中枢神经系统的活动，保障心肌正常收缩。镁离子具有非常高的生物活性，可起到促进钙(Ca)在骨内的沉积、加快骨组织愈合和改善骨质疏松等重要作用，人体中的镁离子可促进成骨细胞的增殖及分化。

锶(Sr)是人体内必需的一种微量元素，锶能维持人体正常生理功能，防治心血管疾病，与人的寿命有关。锶在人体内的代谢，与钙极为相似，可促进骨骼钙的代谢，是人体骨骼及牙齿的正常组成成分。经研究发现，锶可降低心血管病的死亡率，其机制是锶在肠道内与钠竞争，从而减少钠的吸收，并增加钠的排泄。缺锶会引起龋齿，骨质疏松。锶元素具有良好的骨相容性，能够促进成骨细胞的生长，促进骨的重建，同时能够抑制破骨细胞的生长，防止溶骨现象的产生。

锗(Ge)在人体中可强化自然治愈力、改善全身体质、防止老化、预防癌症、消除肿瘤、肝病、气喘、血压调整、排除体内的毒素、自律神经失调症等慢性病症。经研究证明，锗对缺氧引起的以下病症又特殊的疗效：由于精神压力的加重，引起血液粘稠度升高，现代人由于运动量不足引起的新陈代谢不振；各种心里因素和身心衰弱引起的睡眠不足；呼吸污染的空气而引起的肺功能低下。锗可以抑制放射线引起的伤害，从而减轻伤害，恢复被伤害的细胞的作用，并可通过血球细胞增加供氧，使血液干净。锗对肝癌、肺癌、胃癌等血管丰富部位的癌症和呼吸道疾病、哮喘和皮肤病等疾病的治疗有着特殊的疗效。

铜(Cu)是人体内必须的重要微量元素之一，参与人体内正常细胞的代谢过程，在生物系统中起着独特的催化作用。铜能促进造血机能，调节铁的吸收和利用，维护骨骼、血管、皮肤和内分泌的正常功能，促进骨骼、血管和皮肤胶原生成。正常成年人体内含铜100～200mg，铜在人体内不易保留，需经常摄入和补充，世界卫生组织建议成人每日铜的上限摄入量为2～3mg。根据其调查显示，全世界存在缺铜较多的高危人群。例如，目前只有25％的美国居民日常摄入的铜量达到了美国国家科学院食品和营养委员会推荐的合适水平。人体内缺铜不仅可导致贫血、心脏肥大、冠心病、关节炎骨质疏松等疾病的发生，还会影响人体的分泌系统和免疫功能。有研究表明，铜缺乏会导致心房血栓形成、冠状动脉坏死、冠状动脉血栓形成、心肌坏死和心室钙化等疾病现象。此外，大量的研究和应用表明，铜离子具有强烈和广谱抗菌作用，对大肠杆菌、金色葡萄球菌等常见细菌具有明显的杀灭作用。

本发明多功能饮用水的诸多有益功能包括：水中所含有的生物活性镁离子、锶离子、锗离子和铜离子，可以增加人体骨密度，改善骨质疏松症状；可以强化自然治愈力、改善全身体质，增加人体供氧量，抑制由辐射引起的伤害等；可以起到促进造血机能，调节铁的吸收和利用，维护骨骼、血管、皮肤和内分泌的正常功能，促进骨骼、血管和皮肤胶原生成；可以起到抗菌、净化水质，防止或减少细菌污染的作用；弱碱性水中和人体内多余酸素，帮助平衡人体内的酸碱度，改善痛风等疾病症状；水中富含氢气可以清除人体内氧化自由基，提高人体免疫力。本发明所述多功能饮用水不仅适合一般健康人日常饮用，而且特别适合骨质疏松、胃肠疾病、高血压、高血脂、高胆固醇、糖尿病、肾脏病、慢性肝炎、肥胖、特异性体质引起的疾病和便秘等患者饮用。

本发明的优点及有益效果是：

1.本发明通过特制的镁合金材料与水发生反应而导致的降解过程，形成弱碱水及富氢水，并持续释放出镁、锶、锗和铜等对人体有益的微量金属元素，从而提高人体免疫力，并对骨质疏松、冠心病、高血压、糖尿病等常见慢性疾病有预防及一定的治疗效果。同时，释放到水中的铜离子对原有水质可起到明显的抗菌效果，防止或减少细菌二次污染的发生。

2.与采用矿物质或矿物质盐浸泡产生的饮用水相比，采用熔炼技术获得的纯净金属合金材料来代替矿物质或矿物质盐，能同时产生富氢水和具备抗菌性，进一步提高了水的功能性，并且可以减少引入过多的杂质对人体的影响。

3.与纯镁材料相比，采用生物功能化的镁合金材料，可使生产出的饮用水中除含有镁元素外，还有对人体有益的微量锶、锗和铜元素，从而可以产生多重功能的有益效果。

4.采用镁合金材料来生产多功能饮用水，可以通过控制镁合金的成分、组织、用量等来控制水质，因而可较为容易地做到水质的可控性。

具体实施方式

在实施例中，Mg-Sr-Ge-Cu合金材料的制备方法如下：

(1)按比例称取纯镁、纯锶、纯锗、Mg₂Cu化合物；

(2)将上述材料于100℃烘箱中烘干1小时；

(3)电阻炉预热到650℃，加入纯镁和Mg₂Cu化合物，待全部熔化后调整炉温到725℃；

(4)炉温升到725℃后加入称量好的纯锶和纯锗，保温至锶和锗完全熔化；

(5)调整炉温到760℃，精炼15分钟。调整炉温到785℃，保温30～40分钟；

(6)关闭电源，降温到745℃时，将合金熔体倒入预先烘干的石墨模具中，即得到Mg-Sr-Ge-Cu多元镁合金材料。

整个熔炼过程置于CO₂和SF₆混合保护气氛中，按体积百分比计，99～99.5％的CO₂和0.5～1.0％SF₆。

为了控制Mg-Sr-Ge-Cu合金的成分均匀性，并控制合金在水中的金属离子溶出速度，可对其进行的热处理和塑性加工，热处理工艺如下：在350～530℃下保温6～13小时进行均匀化处理。为了增加Mg-Sr-Ge-Cu合金材料与饮用水的接触面积，提高产生多功能饮用水的效率，可制备多孔的Mg-Sr-Ge-Cu合金材料或颗粒状MgSrGeCu合金材料。

以下实施例将对本发明予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。

实施例1

采用上述熔炼方法，制备Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，其成分为按重量百分比计，Sr含量为3％；Ge含量为2％；Cu含量为1％；余量为Mg。对所制备合金进行热处理和挤压加工，将挤压加工后的材料加工成片状，尺寸为：直径20mm，厚度5mm，镶嵌于特质的水杯底部。倒入200ml的普通饮用水，加盖密封，5分钟后，可见合金材料表面有气泡产生，即为合金在降解过程中产生的氢气。半小时后用ICP检测水中的镁离子、锶离子、锗离子、铜离子浓度分别为：0.8ppm、13ppb、10ppb、6ppb，氢气的浓度为0.3ppm，与普通水相比，四种离子和氢气的浓度明显提高；采用pH计测试水的pH值为7.92，说明为弱碱性水；采用浸泡后的水进行细菌培养，与普通饮用水相比，细菌数量减少70％，说明具有一定的抑菌性能。3小时后用ICP检测水中的镁离子、锶离子、锗离子、铜离子浓度分别为：6ppm、92ppb、68ppb、45ppb，氢气的浓度为0.7ppm，与普通水相比，四种离子和氢气的浓度明显提高；采用pH计测试水的pH值为8.36，说明为弱碱性水；采用浸泡后的水进行细菌培养，与普通饮用水相比，细菌数量减少93％，说明具有抗菌性能。

实施例2

采用上述熔炼方法，制备Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，其成分为按重量百分比计，Sr含量为1.5％；Ge含量为1.5％；Cu含量为0.5％；余量为Mg。对所制备合金进行热处理(400℃保温3h，然后再在500℃保温10h)和挤压加工(挤压温度为390℃，挤压比为64:1)。将挤压加工后的材料加工成片状，尺寸为：直径20mm，厚度5mm，镶嵌于特质的水杯底部。倒入200ml的普通饮用水，加盖密封，5分钟后，可见合金表面有气泡产生，即为合金在降解过程中产生的氢气；半小时后用ICP检测水中的镁离子、锶离子、锗离子、铜离子浓度分别为：0.6ppm、9ppb、8ppb、3ppb，氢气的浓度为0.2ppm，与普通水相比，四种离子和氢气的浓度明显提高；采用pH计测试水的pH值为7.83，说明为弱碱性水；采用浸泡后的水进行细菌培养，与普通饮用水相比，细菌数量减少60％，说明具有一定的抑菌性能。3小时后用ICP检测水中的镁离子、锶离子、锗离子、铜离子浓度分别为：5ppm、83ppb、59ppb、38ppb，氢气的浓度为0.6ppm，与普通水相比，四种离子和氢气的浓度明显提高；采用pH计测试水的pH值为8.29，说明为弱碱性水；采用浸泡后的水进行细菌培养，与普通饮用水相比，细菌数量减少90％，说明具有抗菌性能。

实施例3

采用上述熔炼方法，制备Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，其成分为按重量百分比计，Sr含量为2.0％；Ge含量为1.0％；Cu含量为0.3％；余量为Mg。对所制备合金进行热处理(400℃保温3h，然后再在500℃保温10h)和挤压加工(挤压温度为390℃，挤压比为64:1)。将挤压加工后的材料加工成片状，尺寸为：直径20mm，厚度5mm，镶嵌于特质的水杯底部。倒入200ml的普通饮用水，加盖密封，5分钟后，可见合金表面有气泡产生，即为合金在降解过程中产生的氢气；半小时后用ICP检测水中的镁离子、锶离子、锗离子、铜离子浓度分别为：0.7ppm、10ppb、9ppb、5ppb，氢气的浓度为0.3ppm，与普通水相比，四种离子和氢气的浓度明显提高；采用pH计测试水的pH值为7.83，说明为弱碱性水；采用浸泡后的水进行细菌培养，与普通饮用水相比，细菌数量减少68％，说明具有一定的抑菌性能。3小时后用ICP检测水中的镁离子、锶离子、锗离子、铜离子浓度分别为：5ppm、80ppb、62ppb、42ppb，氢气的浓度为0.7ppm，与普通水相比，四种离子和氢气的浓度明显提高；采用pH计测试水的pH值为8.31，说明为弱碱性水；采用浸泡后的水进行细菌培养，与普通饮用水相比，细菌数量减少92％，说明具有抗菌性能。

实施例4

采用上述熔炼方法，制备Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，其成分为按重量百分比计，Sr含量为2.0％；Ge含量为1.0％；Cu含量为0.3％；余量为Mg。将该铸态合金材料加工成片状，尺寸为：直径20mm，厚度5mm，镶嵌于特质的水杯底部。倒入200ml的普通饮用水，加盖密封，5分钟后，可见合金表面有气泡产生，即为合金在降解过程中产生的氢气；半小时后用ICP检测水中的镁离子、锶离子、锗离子、铜离子浓度分别为：1.2ppm、29ppb、23ppb、14ppb，氢气的浓度为0.5ppm，与普通水相比，四种离子和氢气的浓度明显提高；采用pH计测试水的pH值为7.95，说明为弱碱性水；采用浸泡后的水进行细菌培养，与普通饮用水相比，细菌数量减少79％，说明具有一定的抑菌性能。3小时后用ICP检测水中的镁离子、锶离子、锗离子、铜离子浓度分别为：26ppm、0.6ppm、1.3ppm、95ppb，氢气的浓度为0.8ppm，与普通水相比，四种离子和氢气的浓度明显提高；采用pH计测试水的pH值为8.50，说明为弱碱性水；采用浸泡后的水进行细菌培养，与普通饮用水相比，细菌数量减少95％，说明具有抗菌性能。

实施例5

采用上述熔炼方法，制备Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，其成分为按重量百分比计，Sr含量为1.5％；Ge含量为1.0％；Cu含量为1.5％；余量为Mg。将该铸态合金材料加工成片状，尺寸为：长度70mm，宽度20mm，厚度5mm，置普通桶装饮用水(10升装)中，加盖密封。5分钟后，可见合金表面有气泡产生，即为合金在降解过程中产生的氢气；半小时后用ICP检测水中的镁离子、锶离子、锗离子、铜离子浓度分别为：2.3ppm、39ppb、43ppb、21ppb，氢气的浓度为0.6ppm，与普通水相比，四种离子和氢气的浓度明显提高；采用pH计测试水的pH值为7.75，说明为弱碱性水；采用浸泡后的水进行细菌培养，与普通饮用水相比，细菌数量减少79％，说明具有一定的抑菌性能。3小时后用ICP检测水中的镁离子、锶离子、锗离子、铜离子浓度分别为：20ppm、0.3ppm、1.0ppm、82ppb，氢气的浓度为0.8ppm，与普通水相比，四种离子和氢气的浓度明显提高；采用pH计测试水的pH值为8.43，说明为弱碱性水；采用浸泡后的水进行细菌培养，与普通饮用水相比，细菌数量减少93％，说明具有抗菌性能。

实施例6

采用上述熔炼方法，制备Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，其成分为按重量百分比计，Sr含量为0.1％；Ge含量为0.1％；Cu含量为0.1％；余量为Mg。将该铸态合金材料加工成片状，尺寸为：长度70mm，宽度20mm，厚度5mm，置普通桶装饮用水(10升装)中，加盖密封。5分钟后，可见合金表面有气泡产生，即为合金在降解过程中产生的氢气；半小时后用ICP检测水中的镁离子、锶离子、锗离子、铜离子浓度分别为：1.5ppm、13ppb、9ppb、6ppb，氢气的浓度为0.4ppm，与普通水相比，四种离子和氢气的浓度明显提高；采用pH计测试水的pH值为7.50，说明为弱碱性水；采用浸泡后的水进行细菌培养，与普通饮用水相比，细菌数量减少53％，说明具有一定的抑菌性能。3小时后用ICP检测水中的镁离子、锶离子、锗离子、铜离子浓度分别为：38ppm、96ppb、72ppb、57ppb，氢气的浓度为0.7ppm，与普通水相比，四种离子和氢气的浓度明显提高；采用pH计测试水的pH值为8.50，说明为弱碱性水；采用浸泡后的水进行细菌培养，与普通饮用水相比，细菌数量减少91％，说明具有抗菌性能。

实施例7

采用上述熔炼方法，制备Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，其成分为按重量百分比计，Sr含量为5％；Ge含量为5％；Cu含量为1％；余量为Mg。将该铸态合金材料加工成片状，尺寸为：长度70mm，宽度20mm，厚度5mm，置普通桶装饮用水(10升装)中，加盖密封。5分钟后，可见合金表面有气泡产生，即为合金在降解过程中产生的氢气；半小时后用ICP检测水中的镁离子、锶离子、锗离子、铜离子浓度分别为：7ppm、98ppb、0.3ppm、50ppb，氢气的浓度为0.6ppm，与普通水相比，四种离子和氢气的浓度明显提高；采用pH计测试水的pH值为7.89，说明为弱碱性水；采用浸泡后的水进行细菌培养，与普通饮用水相比，细菌数量减少82％，说明具有一定的抑菌性能。3小时后用ICP检测水中的镁离子、锶离子、锗离子、铜离子浓度分别为：63ppm、2ppm、5ppm、0.8ppm，氢气的浓度为0.8ppm，与普通水相比，四种离子和氢气的浓度明显提高；采用pH计测试水的pH值为8.49，说明为弱碱性水；采用浸泡后的水进行细菌培养，与普通饮用水相比，细菌数量减少99％，说明具有抗菌性能。

实施例8

采用上述熔炼方法，制备Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，其成分为按重量百分比计，Sr含量为5％；Ge含量为5％；Cu含量为1％；余量为Mg。将该铸态合金材料制备成圆柱状，尺寸为：直径5mm，长度20mm，置普通瓶装饮用水(550ml装)中，加盖密封。5分钟后，可见合金表面有气泡产生，即为合金中降解过程中产生的氢气；半小时后用ICP检测水中的镁离子、锶离子、锗离子、铜离子浓度分别为：5ppm、42ppb、39ppb、32ppb，氢气的浓度为0.5ppm，与普通水相比，四种离子和氢气的浓度明显提高；采用pH计测试水的pH值为7.62，说明为弱碱性水；采用浸泡后的水进行细菌培养，与普通饮用水相比，细菌数量减少73％，说明具有一定的抑菌性能。3小时后用ICP检测水中的镁离子、锶离子、锗离子、铜离子浓度分别为：79ppm、7.8ppm、6.5ppm、0.92ppm，氢气的浓度为0.8ppm，与普通水相比，四种离子和氢气的浓度明显提高；采用pH计测试水的pH值为8.50，说明为弱碱性水；采用浸泡后的水进行细菌培养，与普通饮用水相比，细菌数量减少99％，说明具有抗菌性能。

实施例9

采用上述熔炼方法，制备Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，其成分为按重量百分比计，Sr含量为5％；Ge含量为5％；Cu含量为1％；余量为Mg。将该铸态合金材料机械加工成沿纵向的藕状多孔圆柱状，圆柱尺寸为：直径5mm，长度20mm，孔的尺寸为：直径1mm，长度20mm，一个截面上分布4个孔，置于桶装饮用水终端管路中。5分钟后，正常接饮用水，随着饮用水的流动，可见合金表面有气泡产生，即为合金中降解过程中产生的氢气，进入到了饮用水中。接200ml流经合金材料的水，用ICP检测水中的镁离子、锶离子、锗离子、铜离子浓度分别为：3ppm、23ppb、21ppb、12ppb，氢气的浓度为0.2ppm，与未流经材料的水相比，四种离子和氢气的浓度明显提高；采用pH计测试水的pH值为7.43，说明为弱碱性水。采用流经材料的水进行细菌培养，与未流经材料的水相比，细菌数量减少52％，说明具有抑菌性能。

实施例10

采用上述熔炼方法，制备Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，其成分为按重量百分比计，Sr含量为5％；Ge含量为5％；Cu含量为1％；余量为Mg。将该铸态合金材料机械加工成颗粒状，颗粒尺寸为：直径0.5～2mm，采用无纺布将颗粒包裹，置于桶装饮用水终端管路中。5分钟后，正常接饮用水，随着饮用水的流动，可见合金表面有气泡产生，即为合金中降解过程中产生的氢气，进入到了饮用水中。接200ml流经合金材料的水，用ICP检测水中的镁离子、锶离子、锗离子、铜离子浓度分别为：35ppm、49ppb、34ppb、3ppb，氢气的浓度为0.2ppm，与未流经材料的水相比，四种离子和氢气的浓度明显提高；采用pH计测试水的pH值为7.81，说明为弱碱性水。采用流经材料的水进行细菌培养，与未流经材料的水相比，细菌数量减少40％，说明具有抑菌性能。

以上实施例结果表明，本发明通过Mg-Sr-Ge-Cu合金材料与水发生反应而导致的持续降解，可使饮用水中含有较多量的氢气，以及Mg、Sr、Ge和Cu四种对人体健康有益的微量金属元素，并可使饮用水呈弱碱性。通过这三方面的生物学特性，使饮用水可以提高人体免疫力，并对骨质疏松、冠心病、高血压、糖尿病等常见慢性疾病有预防及一定的治疗效果。同时，释放到水中的铜离子对原有水质可起到明显的抗菌效果，从而防止细菌二次污染的发生。

Claims (10)

1.一种多功能饮用水，其特征在于，该饮用水中含有对人体健康有益的微量镁元素、锶元素、锗元素和铜元素，饮用水呈弱碱性，饮用水中含有较多量的氢气；其中，镁元素、锶元素、锗元素和铜元素的浓度分别为0.1ppm～100ppm、1ppb～10ppm、1ppb～10ppm、1ppb～1ppm，氢气的浓度为0.1～0.8ppm，饮用水的pH值为7.1～9.5。

2.按照权利要求1所述的多功能饮用水，其特征在于，优选的，镁元素、锶元素、锗元素和铜元素的浓度分别为0.5ppm～80ppm、10ppb～5ppm、10ppb～5ppm、10ppb～0.5ppm，氢气的浓度为0.1～0.8ppm，饮用水的pH值为7.3～8.5。

3.一种权利要求1所述的多功能饮用水的生产方法，其特征在于，将普通饮用水与Mg-Sr-Ge-Cu合金材料保持接触，通过该材料在水中发生降解，持续释放出微量的镁离子、锶离子、锗离子和铜离子，并呈现弱碱性，降解过程中同时产生较多量的氢气。

4.按照权利要求3所述的多功能饮用水的生产方法，其特征在于，按重量百分比计，Mg-Sr-Ge-Cu合金材料的成分为：Sr含量范围为：0.1～5.0％；Ge含量范围为：0.1～5.0％；Cu含量范围为：0.1～1.5％；余量为Mg。

5.按照权利要求3所述的多功能饮用水的生产方法，其特征在于，优选的，按重量百分比计，Mg-Sr-Ge-Cu合金材料的成分为：Sr含量范围为：1.0～3.0％；Ge含量范围为：1.0～3.0％；Cu含量范围为：0.5～1.0％；Mg含量范围为：93～97.5％。

6.按照权利要求3、4或5所述的多功能饮用水的生产方法，其特征在于，Mg-Sr-Ge-Cu合金材料的制备方法是：将纯镁、纯锶、纯锗、纯铜或者它们之间形成的金属间化合物放入熔炼炉内，在熔点温度之上，使其熔化，然后倒入模具中进行冷却，得到铸态Mg-Sr-Ge-Cu合金材料。

7.按照权利要求6所述的多功能饮用水的生产方法，其特征在于，为了控制Mg-Sr-Ge-Cu合金的成分均匀性，并控制合金在水中的金属离子溶出速度，对其进行的热处理和塑性加工，热处理工艺如下：在350～530℃下保温6～13小时进行均匀化处理。

8.按照权利要求6所述的多功能饮用水的生产方法，其特征在于，为了增加Mg-Sr-Ge-Cu合金材料与饮用水的接触面积，提高产生多功能饮用水的效率，制备多孔的Mg-Sr-Ge-Cu合金材料或颗粒状MgSrGeCu合金材料。

9.一种权利要求1所述的多功能饮用水的应用，其特征在于，该饮用水用于一般健康人日常饮用；或者，该饮用水用于骨质疏松、胃肠疾病、高血压、高血脂、高胆固醇、糖尿病、肾脏病、慢性肝炎、肥胖、特异性体质引起的疾病或便秘患者饮用。

10.按照权利要求9所述的多功能饮用水的应用，其特征在于，该饮用水的诸多有益功能包括：水中所含有的生物活性镁离子、锶离子、锗离子和铜离子，增加人体骨密度，改善骨质疏松症状；强化自然治愈力、改善全身体质，增加人体供氧量，抑制由辐射引起的伤害；起到促进造血机能，调节铁的吸收和利用，维护骨骼、血管、皮肤和内分泌的正常功能，促进骨骼、血管和皮肤胶原生成；起到抗菌、净化水质，防止或减少细菌污染的作用；弱碱性水中和人体内多余酸素，帮助平衡人体内的酸碱度，改善痛风症状；水中富含氢气清除人体内氧化自由基，提高人体免疫力。