CN107540076A - 一种生产含硒富氢水的氢源袋的制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生产含硒富氢水的氢源袋的制备方法及其应用，精选金红石、绿色沸石、菱镁矿、刚玉、白云石、富硒硅藻土和方解石七种天然矿物，用粉碎机分别进行粉碎成，再混合均匀，烧结粉碎，通过人工进行初步筛选以及机械精选分离出氧化钙粉末，剩余的粉末经电解提纯，得到单质铝和单质镁，将氧化钙与单质铝镁粉按比例混合均匀，称重后加入电气石球，放入口袋面料中，缝口，即可。将制备的氢源袋放入原水中，加入助絮凝沉淀剂，充分搅拌进行反应，制成含硒富氢饮用水。本发明利用矿物混合物与水反应便生成含硒富氢水，是功能性优质饮用水，而且原料来源充足，制作简单，使用方便，降低成本，显著提高工作效率和水质的净化效果。

Description

一种生产含硒富氢水的氢源袋的制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及饮用水领域，具体是一种生产含硒富氢水的氢源袋的制备方法及其应用。

背景技术

众所周知，水是生命之源。然而当今世界，淡水资源一是不足，二是普遍污染。据美国环境总署发表的报告称，现有检测技术发现水中含有2221种有机化合物，在饮用水中发现765种，其中有20种致癌物、23种可疑致癌物、18种促癌物、56种致突变物。目前全国有99％的自来水厂沿用100多年前的水处理工艺，而现有的自来水厂的处理工艺难以去除水中含有的117种可能致癌污染物，当人们饮用自来水时，无形中把上述117种可能致癌污染物喝进人体内。

另外，抗生素是目前世界上应用最广泛的药物之一。大量抗生素的使用，不可避免地给自然环境造成巨大的压力。由于污水截流不彻底等原因，工业、养殖及医疗活动等进入环境中的抗生素通过各种途径进入饮用水体，对水质安全及人类健康构成威胁。一般自来水厂的处理工艺难以去除抗生素污染，而现行饮用水检测标准中(106项新国标)，并不包括抗生素的检测。加上，全国性管网设施老化，二次污染等，尽管自来水厂出厂水质符合检测标准，但并不意味着每个人能够喝上安全的水。

饮用水中的抗生素以及饮用水106项检测标准无法检测到的(精度线以下)水中有机污染物的去除是全球性难题，世界多数国家中尚没有一家能拿出满意的解决方案。

饮用呈弱碱性的含硒富氢水对人体多种疾病的辅助治疗作用。日本医科大学的太田成男教授在《自然医学》中报道，动物呼吸2％的氢气就可有效清除自由基，显著改善脑缺血。中国第二军医大学孙学军教授初步临床研究证明，氢气对脑干缺血、帕金森病、2型糖尿病、代谢综合征、提高放化疗的生活质量、痛风等有治疗作用；大量动物实验研究表明，氢气对大脑、脊髓等多种组织器官损伤和糖尿病、动脉硬化、恶性肿瘤、心脑血管疾病等70种重要疾病可发挥治疗和改善作用。“氢医学”萧然兴起。

目前，国际上主流制备富氢水的技术多采用水电解的方法。本发明人曾针对该方法存在的、所用装置使用后，电极很快钝化，电解效率低，生产富氢水的效率较低，价格昂贵，耗电多，不利于普及应用等缺陷。又有专利号为CN201210062980.9“一种钙镁富氢水添加剂及其制备方法”，所述制氢剂为钙单质、镁单质、钙镁单质组合，经查钙单质的生产工艺很复杂，生产成本很高；富氢水pH值很高，不合理地使用很多种有机酸去中和；杀菌采用已经被淘汰的银颗粒消毒方法。另有专利公告号为ZL200520088939.4和CN200810011585.1Y的“应用还原水进行水质净化的方法”，矿物袋内封装的矿物组合为含有氧化钙和氧化镁的矿物与金属铝的混合体与水接触后，生成对人体有益的，具有矿泉水效果的还原水。后来发现，所采用矿物组合尚有几处不合理，存在部分缺陷，有些矿物反应不彻底，反应时间暂短，关键是水中溶存氢DH太少，导致还原水的ORP负电位很快消失，富氢水的有效饮用时间太短。还有一个难题是水中有时铝的溶出量(国标0.3mg/L)较大(0.8～1.0mg/L)。虽然铝并不属重金属，但人体吸收过多会加快人体的衰老，致老人痴呆等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产含硒富氢水的氢源袋的制备方法及其应用，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种生产含硒富氢水的氢源袋的制备方法，具体步骤如下：

(1)精选金红石、绿色沸石、菱镁矿、刚玉、白云石、富硒硅藻土和方解石七种天然矿物，分别进行烧结，粉碎成180～220目粉末；

(2)将粉末在740～980℃下进行烧结，再次粉碎成粉末；

(3)将烧结粉碎后的粉末通过机械精选分离出氧化钙粉末，将剩余粉末质量的99％进行电解提纯，分别得到单质铝和单质镁，粉碎成粉末混合成单质铝镁粉；

(4)将步骤(3)剩余的粉末质量的1％作为助絮凝沉淀剂，备用；

(5)将氧化钙与单质铝镁粉按1～99：99～1的质量比进行混合均匀；

(6)将步骤(5)的混合物称重后加入电气石球，放入口袋面料中，缝口，即可。

作为本发明进一步的方案：所述步骤(1)中，金红石、绿色沸石、菱镁矿、刚玉、白云石、富硒硅藻土和方解石的重量相等。

作为本发明进一步的方案：所述步骤(5)中，每5g称重的混合物中加入2粒直径为3～5mm的电气石球作为反应缓冲剂。

一种所述的制备的氢源袋的应用，将制备的氢源袋放入盛有4.8～5.2L原水的容器中，加入助絮凝沉淀剂，充分搅拌，反应时间大于2h，产生氧化还原电位ORP在-200～-480mV，制成优质的含硒富氢饮用水。

作为本发明进一步的方案：所述的原水采用自来水、水源地水、水库水、井水或地下水。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用矿物混合物与水反应便生成含硒富氢水，是功能性优质饮用水，而且所用矿物混合物的矿物原料来源于自然界中的石头等自然物，来源广阔，可以大量提取，价格便宜，制作简便，显著提高富氢水的生产效率及进一步净化水质的效果，有效地解决了现有电解水技术存在的生产效率低，价格昂贵，耗电多等问题。

附图说明

图1为制备的氢源袋的结构示意图。

图中：1-口袋面料；2-热压缝合线；3-电气石球；4-混合矿物粉末。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

生产含硒富氢水的氢源袋的制备步骤如下：

(1)精选等重量的金红石、绿色沸石、菱镁矿、刚玉、白云石、富硒硅藻土和方解石七种天然矿物，用粉碎机分别进行粉碎成200目粉末，再混合均匀；

(2)将混合粉末在860℃下进行烧结，再次粉碎成粉末；

(3)将烧结粉碎后的粉末通过机械精选分离出氧化钙粉末，将剩余粉末质量的99％进行电解提纯，分别得到单质铝和单质镁，粉碎成粉末混合成单质铝镁粉；

(4)将步骤(3)剩余的粉末质量的1％作为助絮凝沉淀剂，备用；

(5)将氧化钙与单质铝镁粉按68：32的质量比进行混合均匀；

(6)将步骤(5)的混合物称重，每5g称重的混合物中加入2粒直径为4mm的电气石球作为反应缓冲剂，放入口袋面料中，缝口，即可。制备出的氢源袋如图1所示。

氢源袋的应用，将制备的氢源袋放入盛有5L原水的容器中，加入助絮凝沉淀剂，充分搅拌，引发激烈的置换氢反应，反应时间大于2h，产生氧化还原电位ORP在-200～-480mV，制成优质的含硒富氢饮用水。

其中，原水采用自来水、水源地水、水库水、井水或地下水。

氢源袋投放水中，吉布斯自由能(Gibbs free energy)的计算，参加反应物ΔG＜0，说明氢源袋与水的反应应该是自发的且反应完全彻底，现场常温常压环境中，与水接触立刻引发激烈的化学反应，精选七种天然矿物组合高温烧结都变成氧化物形式存在，其中选别碱性最强的CaO随同单质铝和单质镁的混合物，组装袋投放水中，氢源袋内部把渗进去的水强碱化，于是氢源袋内组合的两性金属元素Al和Mg在强碱性水溶液中进行置换氢的反应，Mg在凉水中不反应或反应迟缓，Al先开始反应，此反应是放热反应，短时间把氢源袋内部温度提高到98℃，于时Mg协同反应。由于Mg参加反应，反应高潮时间由原来的十几分钟延长到超过1h，全部反应时间原来不及1天，到现在3～4d，只要水中氢源袋存在，ORP负电位可维持十多天，保持富氢水的强负电位。使作为富氢水长时间不变质，不腐败，细菌病毒不能水中生存。

主要的几个反应式：

MgO+H₂O＝Mg(OH)₂

2Al+2Mg(OH)₂+H₂O＝Mg₂Al₂O₅+3H₂↑

__________________________________________

两式相加：2MgO+2Al+3H₂O＝Mg₂Al₂O₅↓+3H₂↑

同理：2CaO+2Al+3H₂O＝Ca₂Al₂O₅↓+3H₂↑

富氢水，采用把氢源袋投放原水中，引发激烈的化学反应，水中氢源袋周围发生大量发生期或初生态(Nascent State)氢(标记[H]或记H₃)。

水中刚被置换的发生期氢，因为它还原能力极强又携带能量大，首先把周围的水环境整理(强行还原)：把杂乱无章、无序的(氧化水)水分子簇(Cluster)变为有序的氢键结合，小分子簇(还原水)，此时，水中包括有机污染物、重金属离子甚至细菌微生物也不例外，所有溶解物被强力还原、分解、脱色，发生期氢其还原能力之强，是元素周期表中首位。

在地表氧化环境中生长繁衍的微生物，水中浮游生物、绿藻、好氧细菌等，在还原水环境中无一能生存。这是因为，水中溶存氧(DO)减少，由此富含氧的氧化水，突然变成富含氢(DH)的还原水，水中浮游生物、微生物、好氧细菌等在欠氧富氢的环境中失去原有的生存条件，无一生存。

曾把水样送辽宁省疾病控制中心检测原水总大肠杆菌50CFU/ml，含硒富氢水＜1CFU/ml。

本发明人曾委托辽宁省科学情报研究所进行检索，此项技术在国内外相关文献中未见报道。

含硒富氢水，把5g/氢源袋投放5L水中，散放混合矿粉0.05g时，硒的溶出量，多受水温、水质等影响，平均为Se 15～30μg/L。含硒富氢水，如果成年最多饮水2L/d，可以补充硒30～60μg/d。中国营养协会编著《中国居民膳食营养素参考摄入量》2001，推荐成年1日硒的摄入量(RNIs)为50μg/d。硒的最大安全摄入量为400μg/d。

硒是人和动物必须的微量元素，中国有72％的县(市)低硒或缺硒。专家们呼吁，“要像补碘一样补硒”。

本发明技术方案中，把精选矿物组合高温烧结粉碎组装氢源袋，投放水中，引发激烈的化学反应，霎时间把溶存多氧的地表水或自来水，转化成欠氧含硒富氢还原水，原来在富氧坏境中生成并稳定存在的有机污染物、重金属、包括喜氧微生物细菌病毒等，突然转换极度缺氧却富氢还原水的环境，有机污染物高分子团表现极其不稳定，在还原水中富有的溶存氢的强还原作用被肢解、结构变异的中间体絮凝沉淀，高价态重金属离子被还原低价或零价(无毒)，甚至喜氧微生物细菌病毒等，因高度缺氧却富氢的还原环境，无一能生存。即使厌氧细菌，机体在还原水中被原子氢H袭击残伤后混同絮凝物沉淀。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种生产含硒富氢水的氢源袋的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)精选金红石、绿色沸石、菱镁矿、刚玉、白云石、富硒硅藻土和方解石七种天然矿物，分别进行烧结，粉碎成180～220目粉末；

(2)将粉末在740～980℃下进行烧结，再次粉碎成粉末；

(3)将烧结粉碎后的粉末通过机械精选分离出氧化钙粉末，将剩余粉末质量的99％进行电解提纯，分别得到单质铝和单质镁，粉碎成粉末混合成单质铝镁粉；

(4)将步骤(3)剩余的粉末质量的1％作为助絮凝沉淀剂，备用；

(5)将氧化钙与单质铝镁粉按1～99∶99～1的质量比进行混合均匀；

(6)将步骤(5)的混合物称重后加入电气石球，放入口袋面料中，缝口，即可。

2.根据权利要求1所述的生产含硒富氢水的氢源袋的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，金红石、绿色沸石、菱镁矿、刚玉、白云石、富硒硅藻土和方解石的重量相等。

3.根据权利要求1所述的生产含硒富氢水的氢源袋的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，每5g称重的混合物中加入2粒直径为3～5mm的电气石球作为反应缓冲剂。

4.一种如任一权利要求1～3所述的制备的氢源袋的应用，其特征在于，将制备的氢源袋放入盛有4.8～5.2L原水的容器中，加入助絮凝沉淀剂，充分搅拌，反应时间大于2h，产生氧化还原电位ORP在-200～-480mV，制成优质的含硒富氢饮用水。

5.根据权利要求4所述的制备的氢源袋的应用，其特征在于，所述的原水采用自来水、水源地水、水库水、井水或地下水。