DE202020003865U1

DE202020003865U1 - Einfangen und Vernichten von Viren und andere Mikroorganismen in Raumluft und Raumluftfiltern

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Publication number: DE202020003865U1
Application number: DE202020003865.2U
Authority: DE
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Priority date: 2020-09-11
Filing date: 2020-09-11
Publication date: 2021-09-22
Anticipated expiration: 2030-09-12

Abstract

Die Reinigung von Raumluft von Viren kann dadurch erreicht werden, dass ein Filterstoff mit einer nachstehend beschriebenen konzentrierten Salzlösung (siehe Ansprüche 4, 5 und 7 bis 14) imprägniert ist, durch den die Raumluft gesaugt oder geblasen wird. Anzuwenden ist dies bei normal korrosionsbeständigen Klimaanlagen, Umluftgeräten, Staubsaugern, Ventilatoren.

Description

A: Ziel dieses Patents ist das Abfangen und Zerstören von Viren mittels Salzlösungen
Siehe 1 Ausbreiten von Viren und deren Abfangen mittels Maske Es wird ein System vorgestellt, mit dem Viren und andere Mikroorganismen aus der Luft eingefangen und irreversibel durch eine Salzlösung mit hohem osmotischem Druck und/oder mit chaotropen d.h. „strukturbrechenden“ Wirkung die Viren desaktiviert und durch Auskristallisieren d.h. Effloreszieren die Viren und andere Mikroorganismen zerquetscht werden, wogegen es keine Resistenzentwicklung geben kann. Dies bedeutet einen großen Vorzug zu bestehenden einfachen Masken, in denen Mikroorganismen nur abgefangen, aber nicht desaktiviert werden und die viele Mikroorganismen in dem feuchtwarmen Klima der Atemmaske sich vermehren können und damit eine Gesundheitsgefahr für den Maskenträger darstellen, wenn er die Maske nicht immer wieder austrocknen lässt oder wäscht. Siehe 2 Virenangriff auf menschliche Zelle und Virenzerstörung
B: Stande der Technik zur Vernichtung von Viren durch Salzlösungen
B.1: Bestehende Patente zur Virenzerstörung auf Oberflächen
Einige der bisher bekannten Methoden und Substanzen zum Desaktivieren von Viren sind stark gesundheitsschädlich:

Neben harter UV-Strahlung und noch höher energetischer Strahlung kommen Schwermetallsalze wie Silber- und Kupfersalze zur Anwendung.

Bisherige Methoden, sich vor Viren zu schützen und sie zu desaktivieren, sind in den folgenden Patenten zu finden:

Beispielsweise die Behandlung mit ß-Propiolacton, Formaldehyd oder Ethylenimin. Die Handhabung derartiger Reagenzien ist jedoch potentiell gefährlich, und eine sichere Methode wäre wünschenswert.

Das Patent DE 10 2016 002 826 A1 2017.09.14 betrifft eine Atemschutzmaske zum Schutz vor Tröpfcheninfektionen, aufweisend eine zumindest den Mundbereich eines Menschen bedeckende Filterfläche, wobei durch Elektrolyse einer Natriumchlorid-Lösung (NaCl) eine Desinfektion von Krankheitserregern im Kontaktbereich der Filterfläche zur Umgebungsluft erfolgt und eine Elektrolysezelle aufweist.
Mit Schwermetallsalzen werden Viren im Patent WO97/25415 desaktiviert. Dort wird eine Methode zur Deaktivierung der HIV und anderer Viren beschrieben, welche eine hohe chemische Affinität zu mehrwertigen Schwermetallen haben. Die Virus-Proteine werden dort kationisiert und viruzid gemacht. Das chemisch gebundene Schwermetall wird durch chemische Reaktion in eine schwerlösliche Verbindung übergeführt, vorzugsweise in einen „Chelatkomplex“
Durch Phenylketon werden im Patent DE 28 42 091 A1 von 1979 behüllte Viren desaktiviert.
Durch bestimmte Betaine werden gemäß Patent DE 10 2016 002 826 A1 2017.09.14 Viren desaktiviert. Gemäß EP 000000357693 B1 werden Viren durch Zeolithe abgetrennt. Mittels Diisopropylfluorophosphatase zur Dekontamination und Imprägnierung von Kleidung Patent DE 198 08 192 A1 . In der Patentschrift DE000019808192A1 werden Viren durch ein Enzym zerstört.
In DE 38 86332 T2 werden Viren mit Ascorbinsäure und/oder einem Salz davon in Gegenwart von Sauerstoff und Schwermetallionen desaktiviert.
In EP 000000357693 B1 werden Viren durch großporige Molekularsiebe abgetrennt.
In DE 3528209 C2 betrifft aldehydfreie Desinfektionsmittel, insbesondere Mittel zur Desinfektion von Flächen, Oberflächen, Instrumenten und/oder Wäsche, bestehend aus Biguaniden und/oder Guanidinderivaten sowie gegebenenfalls quaternären Ammoniumverbindungen und/oder nichtionischen und/oder kationiden Tensiden sowie anderen üblichen Hilfsstoffen.
In DE 198 08192 A1 verwendet Diisopropylfluorophosphatase zur, insbesondere die Dekontamination verseuchter Lebensräume, die Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung bzw. Entgiftung von Mensch und Tier, die Imprägnierung von Kleidung und den Einsatz in der Analytik
Das Prinzip der mechanischen Virenzerstörung durch Kristallisation oder durch hohe Salzkonzentrationen wurde schon mehrfach angewendet. Dafür wurden Ammoniumsalze wegen ihrer extrem guten Wasserlöslichkeit verwendet. Mit alkalischen Ammoniumsalzen werden Viren gemäß EP 1 053 754 A1 desaktiviert. DE 199 23 027 C2 von 2002 beschreibt die Verwendung eines Ammoniumsalzes zur Inaktivierung und/oder Eliminierung von umhüllten und/oder nicht umhüllten Viren aus einer Plasmaproteinlösung mit einer fraktionierten Ammoniumsalzfällung in alkalischer Lösung.
1 Abfangen der Viren durch Flüssigkeiten, Salz- und Tensidlösungen
Nach letzten Erkenntnissen wird der COVID-19-Virus hauptsächlich über die Luft übertragen. Dabei können nackte, d.h. Viren ohne Wassertröpfchenhülle tagelang in der Luft frei schwebend verbleiben.
Um diese Viren in der Einatemluft unschädlich zu machen, müssen die Viren aus der Luft filtriert werden. Durch ein trockenes Gewebe z.B. von einer einfachen Mund-Nase-SchutzMaske können Viren zwar nicht geradlinig hindurch fliegen. Trotzdem können einige Viren nach mehren Wandkontakten - durch das für die Viren großräumige Höhlensystem des Gewebes - hindurch kommen und letztlich den Menschen infizieren.
An und in feuchten Filtermasken werden hingegen die Viren schon beim ersten Wandkontakt abgefangen. Ebenso kann man Viren durch versprühte Flüssigkeitströpfchen aus der Luft abfangen und ausregnen:

In diese Tröpfchen oder diese Flüssigkeitsfilme tauchen die Viren unelastisch ein und bleiben darin fixiert. Verdunsten die Tröpfchen, bevor sie den Fußboden erreicht haben, werden die Viren allerdings wieder frei. Ebenso können Viren aus dem Wasserfilm der Maske - wenn dieser eintrocknet - wieder frei werden. Deshalb ist es wichtig - neben dem Einfangen und dem Herausfiltern der Viren aus der Luft - noch einen zweiten die Viren zerstörenden Mechanismus einzuführen. Siehe dazu Kapitel 2!

1.1 Wässrige Lösungen
Wässrige Lösungen fangen zwar Viren ab, aber kleine Wassertröpfchen oder dünne Wasserfilme verdunsten schnell, was die Zeit der Fixierung der Viren begrenzt. Allerdings findet z.B. bei Atemschutzmasken eine ständige Befeuchtung durch die Atemluft statt. Besonders Baumwollmasken saugen Wasser auf und tragen einen ständigen Flüssigkeitsfilm. Deshalb sind diese Baumwollmasken sicherer, als die aus unpolaren Materialen wie Polypropylen (PP) und Polyethylen (PE) angefertigten Schmutzmasken, die kaum einen Flüssigkeitsfilm tragen. Damit sind feuchten Masken auch gute Virensammler. Diese stellen wiederum eine Gefahr für den Träger der Schutzmaske dar. Deshalb wird empfohlen, dass feuchte Masken nur an den Gummibändern berührt und möglichst oft gewechselt werden sollen. (https://www.ndr.de/ratgeber/verbraucher/Corona-Schutzmasken-reinigen-und-tragen,schutzmasken150.html) Diese Wechsel sind nicht notwendig, wenn die Viren in der Maske ständig desaktiviert oder vernichtet werden. Siehe dazu Kapitel 2.
1.2 Hochsiedende hygroskopische Flüssigkeiten
Solange der Filter feucht ist, bzw. die Flüssigkeitströpfchen in der Luft nicht verdunstet sind, bleiben die Viren darin fixiert. Deshalb ist es von Vorteil - neben dem schnell verdunstenden Wasser - noch hochsiedenden, hygroskopischen mit Wasser mischbare Flüssigkeiten wie Glycerin und oder 1,2 Propandiol und oder Triethylenglykol und oder PEG 200 und oder PEG 400 und oder Tween 20 oder deren Mischungen zu verwenden. Diese permanent feuchten Filter oder Masken haben eine weit bessere Filter- und Rückhaltewirkung für Viren als trockene Filter.
2 Viren und andere Mikroorganismen denaturierende Wirkung von konzentrierten Salzlösungen und Viren und andere Mikroorganismen zerstörende Kräfte bei der Kristallisation von Salzen:
Die Wirkung der Salze auf die Viren verläuft - laut Fu-Shi Quan et. al. (Fu-Shi Quan, Ilaria Rubino, Su-Hwa Lee, Brendan Koch & Hyo-Jick Choi Universal and reusable virus deactivation system for respiratory protection https://www.nature.com/articles/srep39956) - wie folgt zweistufig: Zuerst lösen die Wassertröpfchen mit den Viren aus der Atemluft die Salzkristalle. Die hohe Salzkonzentration entzieht den Viren das Wasser und verformt deren Proteine, worauf die Viren nicht mehr an menschliche Zellen andocken können. Beim Verdunsten des Wassers bilden sich Salzkristalle, welch die Viren zerquetschen. (Choi, H.-J. et al. Stability of influenza vaccine coated onto microneedles. Biomaterials 33, 3756-3769 (2012).) (Choi, H.-J. et al. Stability of whole inactivated influenza virus vaccine during coating onto metal microneedles. J. Control. Release 166, 159-171 (2013).) (Baldwin, R. L. How hofmeister ion interactions affect protein stability. Biophys. J. 71, 2056-2063 (1996).)
Auch hinter dem Verwittern von Gestein, das die Bauschäden verursacht, stecken diese gewaltigen Kräfte (A. Schubnikow Vorläufige Mitteilung über die Messung der sogenannten Kristallisationskraft. https://www.degruyter.com/view/journals/zkri/88/1 /article-p466.xml https://doi.org/10.1524/zkri.1934.88.1.466), (Jinhyun Choo, WaiChing Sun Cracking and damage from crystallization in pores: Coupled chemo-hydro-mechanics and phase-field modelling PII: S0045-7825(18)30051-3DOI: https://doi.Org/10.1016/j.cma.2018.01.044), (CORRENS, C. W.; STEINBORN, W. (1939), Experimente zur Messung und Erklärung der sog. Kristallisationskraft, Z. Krist. A 101, 117-133.). Das abwechselnde Auflösen von Salz im Kondenswasser aus der Luft und das Auskristallisieren dieses Salzes bei Trockenheit in den Gesteinsporen ist der Motor dieser Zerstörung (EVANS, I. S. (1970), Salt crystallization and rock weathering: a review, Rev. Géomorph.dyn. 4,153-177.): Beim Auskristallisieren, wenn ganze Kompanien von Ionen von den entgegengesetzt geladenen Ionen angezogen werden, ergeben sich Kräfte, denen das härteste Material auf die Dauer nicht standhalten kann. „Die Kristallisation von Salzen in Haarrissen des Gesteins erzeugt einen Kristallisationsdruck (1000 kg/cm² ≈ 100 N/mm²), der wie bei der Frostsprengung das Gefüge des Gesteins zerstört (EVANS, I. S. (1970), Salt crystallization and rock weathering: a review, Rev. Geomorph.dyn. 4, 153-177), (A. Schubnikow Vorläufige Mitteilung über die Messung der sogenannten Kristallisationskraft. https://www.degruyter.com/view/journals/zkri/88/1/article-p466.xml https://doi.org/10.1524/zkri.1934.88.1.466), (Jinhyun Choo, WaiChing Sun Cracking and damage from crystallization in pores: Coupled chemo-hydro-mechanics and phase-field modeling PII: S0045-7825(18)30051-3DOI: https://doi.org/10.1016/j.cma.2018.01.044), (CORRENS, C. W.; STEINBORN, W. (1939), Experimente zur Messung und Erklärung der sog. Kristallisationskraft, Z. Krist. A 101, 117-133.) Hydratisierte Kristalle von z.B. CaSO₄, Na₂SO₄, MgSO₄, Na₂CO₃ nehmen gegenüber ihren unhydratisierten Salzen ein bis zu 300% größeres Volumen ein (http://www.geodienst.de/verwitterung.htm): So ist das molare Volumen von kristallinen MgSO₄ ^* 7 H₂O = 149 cm³/mol über 3 mal größer als das von kristallinen MgSO₄ = 44 cm³/mol. Ein Virus erfährt beim Auskristallisieren eines Salzes einen Druck von 1000 Atmosphären und würde, wenn er auf 1 mm vergrößert wäre, mit einer Gewichtskraft von 1 kg zerquetscht. Ziel dieser Arbeit ist, diese Kräfte für die mechanische Zerstörung von Viren zu nützen. Siehe 2 Virenangriff auf menschliche Zelle und Virenzerstörung Dass Salz tatsächlich auch Viren mechanisch zerstört, wiesen Fu-Shi Quan, Ilaria Rubino, Su-Hwa Lee, Brendan Koch & Hyo-Jick Choi 2017 (Fu-Shi Quan, Ilaria Rubino, Su-Hwa Lee, Brendan Koch & Hyo-Jick Choi Universal and reusable virus deactivation system for respiratory protection https://www.nature.com/articles/srep39956) nach. Sie imprägnierten die innere Filterschicht von Schutzmasken mit einer gesättigten Kochsalzlösung und setzten der Salzlösung zur besseren Haftung auf dem unpolaren Gewebe aus Polypropen ein Tensid zu. Durch Tierversuche und elektronenmikroskopische Untersuchungen zeigten sie, dass die Viren in Wassertröpfchen innerhalb von 5 min bei Kontakt mit den sich bildenden Kochsalzkristallen ihre Aktivität verloren.
Ziel dieser Arbeit ist, verschiedene Methoden und Salzmischungen zur Verfügung zu stellen, mit denen Viren abgefangen und mechanisch in einem weiten Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsbereich vernichtet werden.
Von Vorteil sind Salzmischungen, die eine zyklische Zerstörung von Stoffen wie beim Verwittern von Mineralien nachahmen.
Siehe dazu Fig. 3 Wechselwirkung zwischen Wasser und Salz und dessen Wikung auf Viren und Gestein
Diese mechanische Zerstörung von Viren findet z.B. auch auf der menschlichen Haut durch das ausgeschwitzte Salz statt.
2.1 Hygroskopische Salze
Eine zyklische Zerstörung kann mit hygroskopischen Salzen erreichen werden, die stufenweise Kristallwasser in ihren Kristall aufnehmen. Dieser Kristall vergrößert sich dabei wesentlich und zerstört dabei mechanisch z.B. Viren. Vermessen wurden die dabei auftretenden Kräfte bei der Umwandlung in höhere Hydrate von Ca(NO₃)₂ und Na₂SO₄ (Amelie Stahlbuhk: https://www.salzwiki.de/index.php/Salze_und_Salzgemische), (N. Tsui, R.J. Flatt, G.W. Scherer, Crystallization damage by sodium sulfate, J. Cultural Heritage 4 (2) (2003) 109-115 .).
2.2 Deliqueszente Salze
Deliqueszente Salze, die sich bei erhöhter relativer Luftfeuchtigkeit verflüssigen, um bei Abnahme der relativen Luftfeuchtigkeit wieder auszukristallisieren, wirken mechanisch Viren zerstörend.
Ein Großteil der Untersuchungen der Deliqueszenz (Verflüssigung von Salzen in eigenem Kristallwasser bei erhöhter Luftfeuchtigkeit) und Effloreszenz (Auskristallisieren von Salzen aus einer gesättigten Lösung) von Salzen wurde von Forschern auf dem Gebiet der atmosphärischen Chemie und dem Klima durchgeführt, da Salzkristalle als Keime für die Wasserkondensation und damit Regenbildung schon bei niedriger Luftfeuchtigkeit wichtig sind (Lisa J. Mauer and Lynne S. Taylor Water-Solids Interactions: Deliquescence. Annual Review of Food Science and Technology Vol. 1:41-63 (Volume publication date 10 April 2010) https://doi.org/10.1146/annurev.food.080708.100915), (Bo Jing, Chao Peng, Yidan Wang, Qifan Liu, Shengrui Tong, Yunhong Zhang, and Maofa Ge: Hygroscopic properties of potassium chloride and its internal mixtures with organic compounds relevant to biomass burning aerosol particles https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5327490/). Daneben sind deliqueszente Salze für die Lebensmittelindustrie als Feuchthalter und für thermochemischer Wärmespeicher (Konrad Posern Dissertation Jena 2012 Untersuchungen von Magnesiumsulfat-Hydraten und Sulfat/Chlorid-Mischungen für die Eignung als Aktivstoff in Kompositmaterialien für die thermochemische Wärmespeicherung.), für die Wirkung für Filter (David Horst, Qian Zhang und Eberhard Schmidt Deliqueszenz und Effloreszenz hygroskopischer Salzpartikeln in Partikel-Wand- und Partikel-Partikel-Kontakten DOI: 10.1002/cite.201800063) und für die Verlängerung des Dufteindruckes von Parfümen (Eggers Marcus; Widder Sabine; Meier Manfred: Riechstoffhaltige Zusammensetzungen umfassend deliqueszente Stoffe EP 1 872 831 A1 ) interessant.
Die Effloreszenzfeuchte (ERH = Ausblühfeuchte bei absinkender relativen Luftfeuchtigkeit (RH)) hängt von vielen Parametern ab:

1. Von der relativen Luftfeuchtigkeit.
2. Von der Teilchengröße (Kristallgröße).
3. Von der Anwesenheit von Fremdsalzen, die die Kristallisation beschleunigen oder behindern und bestimmte Kristallformen bedingen.
4. Von der Wirkung von Fremdsalzen auf die Salzlösung, in dem die Fremdsalze den Dampfdruck gemäß dem Raoultschen Gesetz senken. So blühen Salze unter dem Einfluss von Fremdsalzen schon bei einer geringeren relativen Luftfeuchtigkeit aus.
5. Die Deliqueszenzfeuchte (DRH) und Effloreszenzfeuchte (ERH) von Salzmischungen gehorcht näherungsweise dem Gesetz von Duhmen, das heißt: Die DHR und EHR eines Elektrolyten werden durch die Zugabe eines weiteren Elektrolyten gesenkt. Die Kristallisationsfeuchte (ERH) einer Salzmischung errechnet sich aus dem Produkt der Kristallisationsfeuchten (ERH_i) der in Kontakt stehenden Komponenten (i):
- ERH_0,mix/100 = ERH_0,1/100 * ERH_0,2/100 .....*ERH_0,i/100
6. Die Deliqueszenz (Verflüssigung) und Effloreszenz (Auskristallisieren) finden zumeist bei unterschiedlichen Luftfeuchtigkeiten statt. Es gilt aber grundsätzlich DRH > ERH.
1. a. Oft ist die Verflüssigung der Kristalle gehemmt und findet erst bei genügend kondensierter Feuchtigkeit und damit erhöhter relativer Luftfeuchtigkeit statt.
2. b. Die Deliqueszenz - das Auskristallisieren - findet oft erst ab einer gewissen Übersättigung der Salzlösung, das heißt bei einer niedrigeren relativen Luftfeuchtigkeit statt.
3. c. Bestimmte Zusätze wie Glycerin lassen Verflüssigung und Auskristallisieren parallel stattfinden.
7. Die Deliqueszenzfeuchte und Effloreszenzfeuchte hängen von dem Anteil an organischer Flüssigkeit ab.

3 Denaturierung von Viren und andere Mikroorganismen durch Wasserentzug bei hohem osmotischem Druck der Salze:
Salze entziehen dem Virus Wasser, was dessen Aktivität herabsetzt: (Osmotische Dehydrierung). Der osmotische Druck berechnet sich aus der Löslichkeit des Salzes und der Zahl der pro Mol gebildeten Ionen. Korrekterweise müsste statt der daraus bestimmten Ionenkonzentration die Ionenaktivität benutzt werden.
4 Proteindenaturierung durch Ionen:
4.1 Ionen mit hoher Ionenladung :
Salze wirken durch ihre Ionenladung deformierend auf die Proteine. Die Wirkung ist bei mehrwertigen Ionen wesentlich größer. Allerdings kann eine - bei diesen mehrfach geladenen Ionen vorhandene mächtigere Wasserhülle - diese starke Wirkung abschwächen. →Proteindenaturierung.
4.2 Wasserentzug durch Ionen:
Die Desaktivierung der Viren durch den osmotischen Druck bei hohe Salzkonzentrationen, wobei die Proteine der Viren umgefaltet (Hofmeister-Reihe https://de.wikipedia.org/wiki/Hofmeister-Reihe Wikipedia), (Diana Constantinescu, Hermann Weingärtner und Christian Herrmann: Denaturierung von Proteinen durch ionische Flüssigkeiten und Hofmeister-Reihe DOI: 10.1002/ange.200702295) werden, ihre Funktion z.B. beim Andocken an die menschliche Zelle und damit ihre Virulenz verlieren. Konzentrierte Salzlösungen wirken auf die Proteine Wasser entziehend. Auch dadurch wird deren Struktur verändert. →Proteindenaturierung
4.3 Störung von Wasserstoffbindungen
Salze, die selbst Wasserstoffbindungen ausbilden können damit die Wasserstoffbrücken in den Proteinen zerstören. → Proteindenaturierung. Dazu gehören Harnstoff, Ammoniumsalze, Formiate, Sorbate, Ascorbate, Propionate, Lactate, Carbonate, ebenso wie saure und basische Salze
4.4 Reduzierende Salze
Reduzierende Salze vermögen, weil sie die Schwefel-Schwefel-Bindung in den Proteinen aufbrechen diese zu denaturieren: Natriumthiosulfat, Thioglykolate.
4.5 Schwermetallsalze
Schwermetallionen binden sich an Thionylgruppen und blockieren diese. Wirken reduzierenden Salze mit Schwermetallsalzen zusammen, dann werden die zu zwei Thionylgruppen reduzierte -S-S-Gruppe, irreversibel die Schwermetalle binden, was dieses Protein zumeist denaturiert.
4.6 Chaperone
Bestimmte Salze verformen die Proteine als Chaperone. Dazu gehören Natriumsalizylat, Harnstoff aber auch das Lösungsmittel Propylenglykol
4.7 Ablauf der Desaktivierung und Zerstörung der Viren bei der Kristallisation
Siehe 2 Virenangriff auf menschliche Zelle und Virenzerstörung In diesem Patent werden Salze und Salzmischungen vorgestellt, die durch hohen osmotischen Druck ihrer gesättigten Lösung Viren desaktivieren. Darüber hinaus sind Salze mit niedriger Gleichgewichtsfeuchte (Deliqueszenz) für den Einsatz bei trockener Raumluft von Bedeutung.

1.1.1. Die Ionen aus Salzlösungen lagern sich an Proteine und denaturieren diese. Gleichzeitig benutzen die Ionen der Salzlösung das Protein als Keim für die Salzkristallbildung.
1.1.2. Das Kristallwachstum geht somit von Virusprotein aus und umschließt schließlich den gesamten Virus.
1.1.3. Bei der Kristallisation treten durch starken elektrostatischen Kräfte zwischen den entgegen gesetzt geladenen vielen Ionen auf, die den Virus schließlich zerquetschen.
1.1.4. Auch von Salzkristallen, die hygroskopischen Wasser aufnehmen und sich dabei erhebliche ausdehnen, können Viren einklemmen und zerstören werden. Dieses Umkristallisieren unter Wasseraufnahme kann bei manchen Salzkristallen über mehrere Hydratformen in Abhängigkeit von der jeweiligen relativen Luftfeuchtigkeiten geschehen. Beispiele für solche Salze sind Calciumchlorid und Magnesiumsulfat.

5 Tenside
Bei diesem Zusammenspiel der Stoffe, die Viren abfangenden und desaktivierenden, dürfen Tenside mit ihrer emulgierenden, Viren und Salzkristalle fixierenden und die Virenhülle zerstörenden Wirkung nicht fehlen.
5.1 Tensid und fester Oberfläche:
5.1.1 Tenside als Klebstoff
Tenside wirken als Klebstoff für die Salzlösung, Salzkristalle und Viren auf unpolaren Oberflächen. Tenside stellen den Kontakt zu unpolaren Oberflächen her Tenside erleichtern das Imprägnieren von Oberflächen von Gewebe durch das Herabsetzen der Oberflächenspannung, welche bei einer konzentrierten Salzlösung wesentlich größer als bei reinem Wasser ist.
5.1.2 Wirkung von Tensiden auf Viren
5.1.2.1 Tenside greifen die Lipidmembrane des Virus an
Tenside setzen sich zwischen die Lipide und schwächen so die Lipidmembrane. Dies kann eventuell zum Aufplatzen und damit zur Zerstörung des Virus führen.
5.1.2.2 Tensidmizellen transportieren Salze durch die Virushülle
Eine Salzlösung kann über Tensidmizellen in den Virus transportiert werden und damit den Virus denaturieren
5.1.2.3 Quartäre Tenside (https://de.wikipedia.org/wiki/Quart%C3%A4re_Ammoniumverbindungen)
Tenside (vor allem mit quartäre Ammoniumgruppen) denaturieren Proteine. Insofern sind Weichspüler, amphotere Amine wie Lecithin, Betain besonders stark wirksam beim Desaktivieren von Viren. Deshalb sind diese Tenside aber auch für unsere Haut nicht schädlich.
5. 1.2.4 Neutraltenside, amphotere Tenside und Tensidmischungen
Eine Funktion der Tenside in der Imprägnierlösung ist die Haftvermittlung zwischen dem Salz und einer wasserabstoßenden unpolaren Oberfläche. Dafür geeignet sind sowohl nichthygroskopische als auch hygroskopische Tenside mit einem Hydrophylic-Lipophilic-Balance-Wert (HLB-Wert) zwischen 8 und 18. In Frage kommen Neutraltenside oder amphotere Tenside.
Von Vorteil sind hygroskopische Tenside, da diese die Verflüssigung von Salzen fördern. Dazu gehören die nichtionische Tenside (https://www.chemie.de/lexikon/Liste_der_in_der_Europ%C3%A4ischen_Union_zugelasse nen_Lebensmittelzusatzstoffe.html), (https://www.lebensmittellexikon.de/e0000270.php), (https://lebensmittel-warenkunde.de/lebensmittelzusatzstoffe/emulgatoren/e470a-salze-der-speisefettsaeuren.html) wie die Alkylglykoside Tween 20 (E 432), Tween 40 (E 434) Tween 60 und verschiedene Monoglyceride (E 471 - E 472).
Ionische Tenside stören, da sie von Salzen ausgefällt werden.
Weniger gut in Wasser emulgierbar und deshalb nicht so optimal sind Tween 60, 65 und je nach zu imprägnierender Stoffart kommen auch andere Tenside wie z.B. das leicht hygroskopische Lecithin in alkoholischer Lösung oder eine Gemisch unterschiedlicher Neutraltenside in Frage. Diese Tenside müssen sich in Wasser gut emulgieren, dürfen bei hohen Salzkonzentrationen nicht ausgefällt werden und müssen grundsätzlich für medizinische Zwecke und die Lebensmittelindustrie zugelassen sein.
Beispiel sind geeignet: Polyalkylenglycolether, Polyoxyethylen-sorbitan-monolaurat), Alkylpolyglykosid, Polysaccharide (weniger geeignet, da zu stark polar) und Lecithin.
Weniger geeignet sind manche Polysaccharide, da diese leicht ätzende Wirkung haben. Nicht geeignet sind allergieauslösende und anderweitig gesundheitsschädigende Tenside wie Tallowamin, Polysorbat 80 (https://www.deutschlandfunk.de/bedenkliche-lebensmittelzusaetze-emulgatoren-stoeren-die.676.de.html?dram:article_id=312769) und Oktylphenolethoxylat und Nonylphenolethoxylat wegen starker Hormonwirkung.
Mischungen aus mehreren Tensiden sind nicht von Vorteil, außer man mischt das preiswertere Tensid einem teuren z.B. hygroskopischen Tensid hinzu.
6 Auswahlkriterien für die Substanzen in der Imprägnierung
Grundsätzlich muss die Imprägnierlösung gefahrlos sein!
Die für die Imprägnierung einzusetzenden Substanzen sind - im Gegensatz anderen antiviral wirksamen Substanzen wie Schwermetallsalze - nach dem Stand der Technik

1. gefahrlos,
2. nicht umweltgefährdend,
3. ohne Probleme zu entsorgen und ohne Schadwirkungen (im Gegensatz zu im Patent WO97/25415 verwendeten Schwermetallsalzen),
4. leicht auswaschbar,
5. langzeitwirksam, da die Salze bei der Deaktivierung und Zerstörung der Viren nicht verändert werden,
6. leicht verfügbar,
7. zumeist nicht brennbar (Dies gilt vor allem für die anorganischen Salze.),
8. zumeist wirken feuerhemmend durch Verringerung der Oberfläche des Gewebes,
9. leicht erneuerbar,
10. mit geringen Kosten verbunden.
11. Die Salz-Tensid-Lösungsmittel-Mischung behält ihre Wirksamkeit, solange sie nicht ausgewaschen wird.
12. Die Substanzen können nicht zur Bildung multiresistenter Mikroorganismen führen, da diese in der konzentrierten Salzlösung in den inaktiven Zustand übergehen.
13. Sie verursachen keine Reizung oder Schädigung der Augen, Haut und Atemwege.
14. Sie sind als Lebensmittelzusatzstoffe und zum Teil als Bestandteilen von Arzneimitteln zugelassen.
15. Sie bilden möglichst keinen Nährboden für Mikroorganismen.
16. Sie verursachen keine Umweltschäden, z.B. für Wasserorganismen.
17. Sie sind biologisch abbaubar, außer den Salzen.
18. Sie sind abwaschbar.
19. Sie verursachen keine Veränderung von Farbe.

6.1 Imprägnierlösung
6.1.1 Flüssigkeiten zum Abfangen der Viren aus der Luft
Die Imprägnierlösung enthält als wichtigste Komponente ein gut lösliches Salz und das zugehörige Lösungsmittel, sowie für unpolare, d.h. wasserabstoßende Oberflächen ein Tensid. Dieses Tensid ist bei polaren Oberflächen zumeist überflüssig.
Nackte‟ Viren, d.h. Viren, die nach dem Verdunsten der Wassertröpfchen der Atemluft frei werden, bewegen sich - dank der Stöße durch die Luftmoleküle (Brownsche Bewegung) - in der Luft schnell. Je nach Größe des Virus besitzen sie eine mittlere Geschwindigkeit von 7 cm/s bei einem Virusdurchmesser von 0,160 µm bis 30 cm/s bei einem Virusdurchmesser von 0,06 µm.
Die Ausbreitung der nackten Viren ist damit auch bei Windstille gegeben.
Diese nackten Viren können leicht durch Flüssigkeitströpfchen aus der Luft ausgewaschen werden.
Die Flüssigkeit wirkt als ein unelastischer Stoßdämpfer für frei fliegende Viren. Einmal eingetaucht, verbleibt der Virus in der Flüssigkeit haften, da sich sofort von der Flüssigkeit zum Virus starke flexibler Kräfte ausbilden: Die Lösungsmittelmoleküle können sich leicht zum Virus hin orientieren, was bei den Molekülen eines festen Stoffes (z.B. der Schutzmaske oder Trockenfilters) nicht möglich ist.
Hochsiedende, mit Wasser verträgliche Flüssigkeiten, ebenso wie hygroskopische Flüssigkeiten und Tenside und deliqueszente Salze garantieren einen dauerhaften Flüssigkeitsfilm für das Abfangen der Viren.
Begünstigt wird dieses Einfangen durch die polare Oberfläche der Viren und der verwendeten polaren Flüssigkeit.

1. Wassertröpfchen verdunsten je nach ihrer Größe innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde und ab 0,1 mm Tröpfchendurchmesser innerhalb von mehreren Sekunden. Innerhalb dieser Zeiten müssen die Viren „aus dem Verkehr“ gezogen werden. Deshalb wird für das „Ausregnen“ von Viren Wassertröpfchen ab einen Durchmesser größer 0,5 mm vorgeschlagen, die rasch genug zum Boden sinken, wo der Virus verbleibt. Nachteilig ist, dass der Boden dabei feucht wird.
2. Besser ist, wenn dem Wasser eine hochsiedende Flüssigkeit beigefügt wird. Dann verbleiben auch kleinere Tröpfchen über Minuten in der Luft und können sich in dieser Zeit zusammen mit den eingefangenen Viren auf dem Boden absetzen. Dort fixiert das hochsiedende Lösungsmittel die Viren. Gut sichtbar ist dies bei den E-Zigaretten, wo zuerst einen weißer kompakter Nebel entsteht, der viel Wasser - auch aus der Luft - enthält. Dieser kompakte Nebel verschwindet rasch, wobei ein feiner transparenter Nebel aus den hochsiedenden Flüssigkeitströpfchen längere Zeit in der Luft verbleibt und sich absetzt.
3. Als Nebelfluide (http://www.3d-meier.de/tutl5/Seite304.html) für E-Zigaretten und Nebelmaschinen finden folgende Flüssigkeiten neben Wasser ihre Anwendung und Zulassung:

Glycerin
Vorteil des Zusatzes von bis zu 50% Glycerins ist, dass man lang anhaltende Nebel bekommt, welche sich nach einiger Zeit absetzen und in der Zwischenzeit sicher den Großteil der Viren und anderer Mikroorganismen aus der Luft fangen. Bei ständigem Gebrauch des Glycerins werden die Oberflächen klebrige und diese Oberflächen fangen weiterhin Viren ein. Dieser Belag ist mit Wasser leicht abwaschbar.
Propandiol 1,2
1,2-Propandiol mit einer Siedetemperatur von 188 °C ist nicht so hochsiedend wie Glycerin (290 °C). Es hat den Vorteil, dass es die Proteine der Viren durch seine chaotrope Wirkung desaktiviert.
PEG, Macrogol
Polyethylenglycol PEG 400 siedet je nach Zusammensetzung bei über 200 °C und kann mit Glycerin oder alleine verwendet werden. Am besten ist Triethylenglycol mit einer Siedetemperatur von 280 °C. Diese Siedetemperatur kann durch Wasserzugabe stark abgesenkt werden. Glykol und Diethylenglycol sind aus gesundheitlichen Gründen abzulehnen.
Tween 20
Tween 20 kann als verdampfbares Tensid (Siedetemperatur über 100 °C.) verwendet werden. Es umhüllt als Tensid den Virus und schädigt dessen Membrane. Nachteilig bei Tween 20 ist sein Eigengeruch, weshalb seine Konzentration in der Imprägnierlösung unter 1 % bleiben soll.
Nebelfluide
Als Nebelfluide werden: Glycerin (E 422), 1,2 Propandiol = 1,2-Propylenglycol (E 1520), Dipropylenglycol, 1,2-Butylenglycol, 1,3-Butylenglycol und Mischungen aus Polyethylenglycole eingesetzt. Die Polyethylenglycole liegen zumeist als Mischung aus Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Tetraethylenglycol, Pentaethylenglycol usw. vor und werden je nach mittlerer molarer Masse als PEG 200, 400, 600.. bezeichnet
6.1.2 Salz
6.1.2.1 Das Salz muss gut löslich sein
Das Salz muss gut wasserlöslich oder in dem verwendeten Lösungsmittel gut löslich sein, damit ein genügend hoher osmotischer Druck erreicht wird. Folgende gesättigte Salzlösungen besitzen einem hohen osmotischen Duck, d.h. einer besonders hohen Ionenkonzentration und desaktivieren deshalb stark Viren:

Dazu gehören die Chloride und Sulfate von Ammonium, Natrium, Kalium, und Magnesium, sowie die Acetate von Ammonium, Natrium, Kalium, Calcium und Magnesium und die Formiate von Natrium, Kalium, und Magnesium, Citrate und Hydrogenphosphat und Harnstoff.

Salz geordnet nach fallendem osmotischem Druck. Geeignet nur für Luftfilter	Löslichkeit g/L bei 20°C	Formel	osmotischer Druck in Bar	no bedeutet keine Gefahrensymbole
Zinkchlorid	4300 g/L	ZnCl₂.	2306 Bar	H 302 - 314 - 410
Kaliumformiat	2500 g/L	CHKO₂	1450 Bar	no
Natriumhydroqensulfat	2435 g/L	Na⁺ HSO₄ ^2-	1289 Bar	H 318
Kaliumacetat E261	2560 g/L	C₂H₃KO₂	1273 Bar	no
Cäsiumfluorid	3670 g/L	CsF	1176 Bar	H301 -311 -314-33 1
Ammoniumnitrat	2089 g/L	NH₄NO₃	1144 Bar	explosiv!
Ammoniumfluorid	820 g/L	NH₄F	1080 Bar	H 301+311+331
Ammoniumthiocyanat	1600 g/L	NH₄SCN	1026 Bar	H 302+312+332 - 318 - 412
Lithiumchlorid	832 g/L	LiCl	956 Bar	H 302 - 315 - 31
Ammoniumacetat	1480 g/L	C₂H₇NO₂	935 Bar	no
Kaliumhvdrogenphosphat	1600 g/L	K₂HPO₄	896 Bar	no
Magnesiumchlorid E 511	2350 g/L	MgCl₂ ^*6 H₂O	846 Bar	no
Calciumnitrat E 341	2710 g/L	Ca(NO₃)₂ ^*4 H₂O	839 Bar	H 272-302-318
Ammoniumsulfamat	1950 g/L	NH₄(SO₃NH₂)	833 Bar	H 302
Lithiumbromid	1450 g/L	LiBr	812 Bar	H 302 - 315 - 319 - 317
Kaliumpropionat	1780 g/L	C₃H₅KO₂	773 Bar	no
Natriumdihydrogenphosphat	850 g/L	NaH₂PO₄	690 Bar	no
Weinsäure	1394 g/L	C₄H₆O₆	679 Bar	H 318 Auge
Natriumlactat	1500 g/L	C_aH₅KaO₃	652 Bar	no
Magnesiumacetat	1200 g/L	Mg(CH₃COO)₂	618 Bar	no
Ammoniumiodid	1770 g/L	NH₄l	595 Bar	H 315-319
Kaliumcarbonat	1120 g/L	K₂CO₃	593 Bar	H 315-319-335
Eisen(III)chlorid	920 g/L	FeCl₃	553 Bar	H 290 - 302 - 315 - 318
Cäsiumchlorid	1860 g/L	CsCl	539 Bar	H 361
Ammoniumhydroqenphosphat	700 g/L	(NH₄)₂HPO₃	517 Bar	no
Natriumnitrat	874 g/L	NaNO₃	507 Bar	H 272-319
Natriumpropionat	995 g/L	C₃H₅NaO₂	504 Bar	H 319 Augen
Calciumchlorid	740 g/L	CaCl₂	492 Bar	H 319 Auge
Ammoniumformiat (Futterzusatz)	631 g/L	CH₅NO₂	488 Bar	H 315 - 319 - 335
Kaliumsorbat	1400 g/L	C₆H₇KO₂	455 Bar	H 315-319 Hautreizungen.
Harnstoff E 927b	1100 g/L	CH₄N₂O	447 Bar	no
Manganchlorid	723 g/L	MnCl₂	423 Bar	H 302 - 318 - 373 - 411
Kupfernitrat	1378 g/L	Cu(NO₃)₂*4 H₂O	418 Bar	H 272-302-319
Eisennitrat	1500 g/L	Fe(NO₃)₃*6 H₂O	418 Bar	H272, H302, H319
Maqnesiumchlorid	542 g/L	MgCl₂	417 Bar	no
Natriumhypophosphinat	744 g/L	NaH₂PO₂	417 Bar	no
Ammoniumsulfat	745 g/L	NH₄ ⁺ ₂ SO₄ ^2-	412 Bar	no
Triammoniumcitrat E380	1000 g/L	C₆H₁₇N₃O₇	401 Bar	no
Ammoniumphosphat	580 g/L	(NH₄)₃PO₄	379 Bar	H 315 -319 -335
Ammoniumbromid	742 g/L	NH4Br	369 Bar	H 319
Magnesiumnitrat	712 g/L	Mq(NO₃)₂	352 Bar	H 272
Natriumformiat (Futterzusatz)	490 g/L	CHNaO₂	351 Bar	no
Kaliummalat	1000 g/L	C₄H₄K₂O₅	348 Bar	no
Ammoniumchlorid	372 g/L	NH₄Cl	339 Bar	H 302-319
Kupfer(II)chlorid	620 g/L	CuCl₂	338 Bar	H 302+312 - 315 - 318 - 410
Aluminiumchlorid	450 g/L	AlCl₃	329 Bar	H 314
Natriumchlorid	358 g/L	Na⁺ Cl^-	298 Bar	no
Ammoniumcarbonat	320 g/L	(NH₄)₂CO₃	244 Bar	H 302
Kaliumphosphat E 340	508 g/L	K₃PO₄	233 Bar	H 318-335
Kaliumchlorid	347 g/L	K⁺ Cl^-	227 Bar	no
Natriumacetat* 3 H₂O	613 g/L	C₂H₃NaO₂*3H₂O	220 Bar	no
Kaliumnatriumtartrat E 337	630 g/L	C₄H₄KNaO₆	219 Bar	no
Natriumacetat E 262a	365 g/L	C₂H₃NaO₂	217 Bar	no
Natriumcarbonat	330 g/L	Na₂CO₃·H₂O	194 Bar	H 319
Calciumacetat	400 g/L	Ca²⁺ OAc₂	185 Bar	no
Calciumacetat Dihydrat	440 g/L	Ca²⁺ OAC₂ * 2 H₂O	166 Bar	no
Zinksulfat-Heptahydrat	965 g/L	ZnCl₂*H₂O	164 Bar	H 302 - 318 - 410
Kaliumdihvdroqenphosphat	222 g/L	KH₂PO₄	159 Bar	no
Natriumascorbat	620 g/L	C₆H₇NaO₆	153 Bar	no
Kaliumnitrat	316 g/L	KNO₃	152 Bar	H 272-319
Kaliumlactat	400 g/L	C₃H₅KO₃	152 Bar	no
Ammoniumhydroqencarbonat	220 g/L	NH₄HCO₃	136 Bar	H 302 (Verschlucken)
Aluminiumsulfat	360 g/L	Al₂(SO₄)₃	128 Bar	H 318 Auge.
Dinatriumtartrat	330 g/L	C₄H₄Na₂O₆	124 Bar	no
Magnesiumsulfat	300 g/L	Mg²⁺ SO₄ ^2-	122 Bar	no
Kaliumtartrat	300 g/L	C₄H₄K₂O₆	117 Bar	no
Calciumpropionat	260 g/L	C₆H₁₀CaO₄	102 Bar	no
Kaliumcitrat	640 g/L	C₆H₅K₃O₇ · H₂O	102 Bar	no
Zinksulfat	350 g/L	ZnSO₄	95 Bar	H 302 - 318 - 410
Calciumformiat (früher E238)	160 g/L	C₂H₂CaO₄	90 Bar	H 318 Auge
Natriumsulfat	170 g/L	Na⁺ ₂ SO₄ ^2-	87 Bar	no
Natriumphosphat-Dekahydrat	285 g/L	Na₃PO₄*10 H₂O	73 Bar	H 315 - 319 - 335
Dinatriumhydrogenphosphat	77 g/L	Na₂HPO₄	53 Bar	no
Kaliumsulfat	111 g/L	K⁺ ₂ SO₄ ^2-	47 Bar	no
Ammoniumdihydrogenphosphate	36 g/L	(NH₄)H₂PO₃	31 Bar	H 319 Auge
Ammoniumoxalat	45 g/L	(NH₄)₂C₂O₄	27 Bar	H 302 +312
Calciumlaktat	50 g/L	C₆H₁₀CaO₆	17 Bar	no
Calciumlaktat*5 H₂O	66 g/L	C₆H₁₀CaO₅ 5 H₂O	16 Bar	no
Calciumdihydrogenphosphat	18 g/L	Ca(HPO₄)₂	6 Bar	H 318 Auqe
Maqnesiumcarbonat	0 g/L	MgCO₃	0 Bar	no
Calciumcarbonat	0 g/L	CaCO₃	0 Bar	H 302 - 315 - 319
Calciumoxalat	0 g/L	CaC₂O₄	0 Bar	302-312
Calciumphosphat	0 g/L	Ca₃(PO₄)₂	0 Bar	no

6.1.2.2 Die folgenden Salze sind gesundheitlich unbedenklich und somit für die Behandlung der Raumluft geeignet

Tabelle 2: Für die Behandlung der Raumluft gesundheitlich unbedenkliche und deshalb geeignet und nach fallendem osmotischem Druck sortierte Salze

Salz für Raumluftreinigung und Maske geeignet	Löslichkeit g/L bei 20°C	Formel	osmotischer Druck in Bar hy = hygroskopisch
Kaliumformiat	2500	CHKO₂	1450 Bar	hy
Kaliumacetat E261	2560	C₂H₃KO₂	1273 Bar	hy
Ammoniumacetat	1480	C₂H₇NO₂	935 Bar	hy
Kaliumhydrogenphosphat	1600	K₂HPO₄	896 Bar
Magnesiumchlorid E 511	2350	MqCl₂*6 H₂O	846 Bar	hy
Kaliumpropionat	1780	C₃H₅KO₂	773 Bar	hy
Natriumdihydrogenphosphat	850	NaH₂PO₄	690 Bar
Natriumlactat	1500	C₃H₅KaO₃	652 Bar
Magnesiumacetat	1200	Mg(CH₃COO)₂	618 Bar
Ammoniumhydrogenphosphat	700	(NH₄)₂HPO₃	517 Bar
Harnstoff E 927b	1100	CH₄N₂O	447 Bar	hy
Magnesiumchlorid	542	MgCl₂	417 Bar	hy
Natriumhypophosphinat	744	NaH₂PO₂	417 Bar
Ammoniumsulfat	745	NH₄ ⁺ ₂ SO₄ ^2-	412 Bar	hy
Triammoniumcitrat E380	1000	C₆H₁₇N₃O₇	401 Bar	hy
Natriumformiat	490	CHNaO₂	351 Bar	hy
Kaliummalat	1000	C₄H₄K₂O₅	348 Bar
Natriumchlorid	358	Na⁺ Cl^-	298 Bar	hy
Kaliumchlorid	347	K⁺ Cl^-	227 Bar	hy
Natriumacetat	613	C₂H₃NaO₂*3H₂O	220 Bar
Kaliumnatriumtartrat E 337	630	C₄H₄KNaO₆	219 Bar	hy
Natriumacetat E 262a	365	C₂H₃NaO₂	217 Bar	hy
Calciumacetat	400	Ca²⁺ OAc^- ₂	185 Bar	hy
Calciumacetat Dihydrat	440	Ca²⁺ OAc^- ₂ * 2 H₂O	166 Bar
Kaliumdihydrogenphosphat	222	KH₂PO₄	159 Bar
Natriumascorbat	620	C₆H₇NaO₆	153 Bar
Kaliumlactat	400	C₃H₅KO₃	152 Bar	hy
Dinatriumtartrat	330	C₄H₄Na₂O₆	124 Bar
Magnesiumsulfat	300	Mq²⁺ SO₄ ^2-	122 Bar	hy
Kaliumtartrat	300	C₄H₄K₂O₆	117 Bar
Calciumpropionat	260	C₆H₁₀CaO₄	102 Bar
Kaliumcitrat	640	C₆H₅K₃O₇ . H₂O	102 Bar
Natriumsulfat	170	Na⁺ ₂ SO₄ ^2-	87 Bar	hy
Dinatriumhydrogenphosphat	77	Na₂HPO₄	53 Bar
Kaliumsulfat	111	K⁺ ₂ SO₄ ^2-	47 Bar	hy
Calciumlaktat	50	C₆H₁₀CaO₆	17 Bar	hy
Calciumlaktat^*5 H₂O	66	C₆H₁₀CaO₆5 H₂O	16 Bar

6.1.2.3 Das Salz muss gut wasserlöslich + hygroskopisch sein
Hygroskopische Salze holen sich das Wasser aus der Luft und unterliegen ständigen Umwandlungsprozessen: Sie kristallisieren und lösen sich im eigenen Salzwasser schon bei kleinen Änderungen der Raumluftbedingungen auf. Gerade diese Prozesse wirken virenzerstörend.
Deliqueszente Salze
Deliqueszente Salze und deren Mischungen haben den folgenden Vorteil: Die Salze lösen sich in feuchter Luft auf, um in etwas trockenerer Luft wieder auszukristallisieren. Jedes Auskristallisieren kann Viren mechanisch zerstören. Werden Mischungen von Salz mit unterschiedlicher Gleichgewichtsfeuchte verwendet, dann kann bei jeder relativen Luftfeuchtigkeit dieser virenvernichtende Kristallisationsprozess stattfinden. Beachtet werden muss. Dass sich deliqueszierende Salze gemäß dem Raoultschen Gesetz in ihrer Gleichgewichtsfeuchte gegenseitig beeinflussen. Dadurch wird die Gleichgewichtsfeuchte eines Salzes durch die Zumischung eines anderen abgesenkt.
Komplizierter wird die Situation auch dadurch, dass Salze ihre Ionen austauschen und zusätzlich noch Mischkristalle bilden (Joachim Dorn Dissertation 2003: Experimentelle Bestimmung und thermodynamische Modellierung von Löslichkeitsgleichgewichten im System Na+ -Ca 2+ -OAc--C1--H2O), (EVANS, I. S. (1970), Salt crystallization and rock weathering: a review, Rev. Géomorph.dyn. 4, 153-177).
Die Wechselwirkung der Salze mit der Luftfeuchtigkeit verläuft über mehre Stufen:

1. Zuerst wird die Oberfläche des Salzkristalls monomolekular mit einer Wasserschicht belebt.
2. Dann kann eventuell durch Wasseraufnahme im Kristall eine Hydratisierung und Umkristallisation des Kristalls unter starker Volumenvergrößerung stattfinden.
3. Dann kann der Kristall bei weiter steigender Luftfeuchtigkeit unter Wasseraufnahme zerfließen (deliqueszieren).

Diese Prozesse haben die folgenden technischen Anwendungen gefunden:

Regeln der Luftfeuchtigkeit durch diese Salze, Abfangen von Staub, Feuchthalten von Lebensmitteln, Latenzwärmespeicherung.

Salz sortiert nach Deliqueszenz	Löslichkeit g/L bei 20°C	Formel	osmotischer Druck in Bar	Gefahren	Gleichgewichtsfeuchte
Kaliumsulfat	111 g/L	K⁺ ₂ SO₄ ^2-	47 Bar	no	96,40 %
Natriumsulfat	170 g/L	Na⁺ ₂SO₄ ^2-	87 Bar	no	95,60 %
Kaliumnitrat	316 g/L	KNO₃	152 Bar	H 272-319	93,70 %
Calciumdihydrogenphosphat	18 g/L	Ca(HPO₄)₂	6 Bar	H 318 Auge	93,60 %
Ammoniumdihydrogenphosphate	36 g/L	(NH₄)H₂PO₃	31 Bar	H 319 Auge	91,60 %
Magnesiumsulfat	300 g/L	Mq²⁺ SO₄ ^2-	122 Bar	no	91,30 %
Calciumformiat (früher E238)	160 g/L	C₂H₂CaO₄	90 Bar	H 318 Auge	89,90 %
Kaliumchlorid	347 g/L	K+ Cl^-	227 Bar	no	84,00 %
Ammoniumhydrogenphosphat	700 g/L	(NH₄)₂HPO₃	517 Bar	no	82,50 %
Ammoniumchlorid	372 g/L	NH₄Cl	339 Bar	H 302-319	77,20 %
Natriumchlorid	358 g/L	Na+Cl^-	298 Bar	no	75,40 %
Harnstoff E 927b	1100 g/L	CH₄N₂O	447 Bar	no	72,50 %
Natriumnitrat	874 g/L	NaNO₃	507 Bar	H 272-319	72,40 %
Natriumcarbonat	330 g/L	Na₂CO₃·H₂O	194 Bar	H 319	71,00 %
Natriumformiat (Futterzusatz)	490 g/L	CHNaO₂	351 Bar	no	67,30 %
Ammoniumnitrat	2089 g/L	NH₄NO₃	1144 Bar	explosiv!	59,40 %
Ammoniumformiat (Futterzusatz)	631 g/L	CH₅NO₂	488 Bar	H 315-319-335	59,10 %
Calciumnitrat E 341	2710 g/L	Ca(NO₃)₂*4 H₂O	839 Bar	H 272-302-318	53,06 %
Natriumhydrogensulfat	2435 g/L	Na⁺ HSO₄ ^2-	1289 Bar	H 318	52,00 %
Kaliumformiat	2500 g/L	CHKO₂	1450 Bar	no	51,50 %
Ammoniumsulfat	745 g/L	NH₄ ⁺ ₂ SO₄ ^2-	412 Bar	no	40,00 %

Magnesiumchlorid	542 g/L	MgCl₂	417 Bar	no	33,10 %
Magnesiumchlorid E 511	2350 g/L	MgCl₂*6 H₂O	846 Bar	no	33,10 %
Calciumchlorid	740 g/L	CaCl₂	492 Bar	H 319 Auqe	33,10 %
Ammoniumacetat	1480 g/L	C₂H₇NO₂	935 Bar	no	30,00 %
Magnesiumcitrat		Mg₃(C₆H₅O₇)₂		H 315-319-335	27,00 %
Ammoniumiodid	1770 g/L	NH₄I	595 Bar	H 315-319	25,00 %
Natriumacetat E 262a	365 g/L	C₂H₃NaO₂	217 Bar	no	20,00 %
Calciumoxalat	0 g/L	CaC₂O₄	0 Bar	302-312	20,00 %
Ammoniumbromid	742 g/L	NH₄Br	369 Bar	H 319	17,00 %
Magnesiumcarbonat	0 g/L	MgCO₃	0 Bar	no	12,00 %
Lithiumchlorid	832 g/L	LiCl	956 Bar	H 302-315-319	11,30 %
Lithiumbromid	1450 g/L	LiBr	812 Bar	H 302-315-319-317	6,61 %
Ammoniumcarbonat	320 g/L	(NH₄)₂CO₃	244 Bar	H 302	5,00 %
Cäsiumfluorid	3670 g/L	CsF	1176 Bar	H 301-311-314-331	3,00 %
Eisen(lll)chlorid	920 g/L	FeCl₃	553 Bar	H 290-302-315-318	2,00 %
Magnesiumacetat (Liya Guo et al: A comprehensive study of hygroscopic properties of calcium- andmagnesium-containing salts: implication for hygroscopicity of mineral dust and sea salt aerosols Atmos. Chem. Phys., 19, 2115-2133, 2019 https://doi.org/10.5194/acp-19-2115-2019)	1200 g/L	Mg(CH₃COO)₂	618 Bar	no	2,00 %
Calciumacetat	400 g/L	Ca²⁺ OAc₂	185 Bar	no	70,00 %
Magnesiumnitrat	712 g/L	Mg(NO₃)₂	352 Bar	H 272	2,00 %
Calciumphosphat	0 g/L	Ca₃(PO₄)₂	0 Bar	no	2,00 %
Triammoniumcitrat E380	1000 g/L	C₆H₁₇N₃O₇	401 Bar	no	2,00 %
Ammoniumoxalat	45 g/L	(NH₄)₂C₂O₄	27 Bar	H 302 +312	2,00 %

Salz ohne Gefahrstoffkennzeichen, geeignet für Raumluft- und Maskenbehandlung	Löslichkeit g/L bei 20°C	Formel	osmotischer Druck in Bar	Gefahren	Gleichgewichtsfeuchte
Kaliumsulfat	111 g/L	K⁺ ₂ SO₄ ^2-	47 Bar	no	96,40 %
Natriumsulfat	170 g/L	Na⁺ ₂ SO₄ ^2-	87 Bar	no	95,60 %
Magnesiumsulfat	300 g/L	Mg²⁺ SO₄ ^2-	122 Bar	no	91,30 %
Kaliumchlorid	347 g/L	K⁺ Cl^-	227 Bar	no	84,00 %
Ammoniumhydrogenphosphat	700 g/L	(NH₄)₂HPO₃	517 Bar	no	82,50 %
Natriumchlorid	358 g/L	Na⁺Cl^-	298 Bar	no	75,40 %
Harnstoff	1100 g/L	CH₄N₂O	447 Bar	no	72,50 %
Natriumformiat	490 g/L	CHNaO₂	351 Bar	no	67,30 %
Kaliumformiat	2500 g/L	CHKO₂	1450 Bar	no	51,50 %

Ammoniumsulfat	745 g/L	NH₄ ⁺ ₂ SO₄ ^2-	412 Bar	no	40,00 %
Magnesiumchlorid	542 g/L	MgCl₂	417 Bar	no	33,10 %
Magnesiumchlorid	2350 g/L	MgCl₂*6 H₂O	846 Bar	no	33,10 %
Ammoniumacetat	1480 g/L	C₂H₇NO₂	935 Bar	no	30,00 %
Natriumacetat	365 g/L	C₂H₃NaO₂	217 Bar	no	20,00 %
Magnesiumcarbonat	0 g/L	MgCO₃	0 Bar	no	12,00 %
Magnesiumacetat	1200 g/L	Mg(CH₃COO)₂	618 Bar	no	70,00 %
Calciumacetat (Liya Guo et al: A comprehensive study of hygroscopic properties of calcium- andmagnesium-containing salts: implication for hygroscopicity of mineral dust and sea salt aerosols Atmos. Chem. Phys., 19, 2115-2133, 2019 https://doi.org/10.5194/acp-19-2115-2019)	400 g/L	Ca²⁺ OAc₂	185 Bar	no	70,00 %
Calciumphosphat	0 g/L	Ca₃(PO₄)₂	0 Bar	no	2,00 %
Triammoniumcitrat E380	1000 g/L	C₆H₁₇N₃O₇	401 Bar	no	2,00 %

Deliqueszente Salze geeignet für Luftreinigung durch Wassernebel und Schutzmaske	Löslichkeit g/L bei 20°C	Formel	osmotischer Druck in Bar	Gleichgewichtsfeuchte
Kaliumsulfat	111 g/L	K⁺ ₂ SO₄ ^2-	47 Bar	96,40 %
Natriumsulfat	170 g/L	Na⁺ ₂ SO₄ ^2-	87 Bar	95,60 %
Maqnesiumsulfat	300 g/L	Mg²⁺ SO₄ ^2-	122 Bar	91,30 %
Kaliumchlorid	347 g/L	K⁺ Cl^-	227 Bar	84,00 %
Ammoniumhydroqenphosphat	700 g/L	(NH₄)₂HPO₃	517 Bar	82,50 %
Natriumchlorid	358 g/L	Na⁺ Cl^-	298 Bar	75,40 %
Harnstoff E 927b	1100 g/L	CH₄N₂O	447 Bar	72,50 %
Natriumformiat (Futterzusatz)	490 g/L	CHNaO₂	351 Bar	67,30 %
Kaliumformiat	2500 g/L	CHKO₂	1450 Bar	51,50 %
Ammoniumsulfat	745 g/L	NH₄ ⁺ ₂ SO₄ ^2-	412 Bar	40,00 %
Maqnesiumchlorid	542 g/L	MgCl₂	417 Bar	33,10 %
Magnesiumchlorid E 511	2350 g/L	MgCl₂*6 H₂O	846 Bar	33,10 %
Ammoniumacetat	1480 g/L	C₂H₇NO₂	935 Bar	30,00 %
Natriumacetat E 262a	365 g/L	C₂H₃NaO₂	217 Bar	20,00 %

Kaliumsalze ohne Gefahrstoffkennzeichen, geeignet für Raumluft- und Maskenbehandlung	Löslichkeit g/L bei 20°C	Formel	osmotischer Druck in Bar	Gefahren	Gleichgewichtsfeuchte
Kaliumsulfat	111 g/L	K⁺ ₂ SO₄ ^2-	47 Bar	no	96,40 %
Kaliumchlorid	347 g/L	K⁺ Cl^-	227 Bar	no	84,00 %

Harnstoff	1100 g/L	CH₄N₂O	447 Bar	no	72,50 %
Kaliumformiat	2500 g/L	CHKO₂	1450 Bar	no	51,50 %
Mischung aus obiqen Salzen					30,20 %
Harnstoff + Kaliumformiat					37,30 %
K₂SO₄, KCl, K-Formiat					41,70 %
Kaliumformiat + K₂SO₄,					49,60 %

So lässt sich eine Lösung aus Salzen herstellen, aus der beginnend bei einer Luftfeuchtigkeit von ca. 90 % Magnesiumsulfat auskristallisiert, danach Natriumsulfat und Natriumchlorid bei 80 % und Calciumchlorid bei 30 %. Allerdings kann das Mischungsverhältnis der Komponenten nur experimentell bestimmt und nicht einfach berechnet werden (https://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2001/469/pdf/DISS_RB.PDF) (https://www.salzwiki.de/index.php/Benutzer:MSteiger). Tabelle 7: Sich verflüssigende Ammoniumsalze

Ammoniumsalze ohne Gefahrstoffkennzeichen, geeignet für Raumluft- und Maskenbehandlung	Löslichkeit g/L bei 20°C	Formel	osmotischer Druck in Bar	Gefahren	Relative Luftfeuchtigkeit bei der Verflüssigung des Salzes eintritt
Ammoniumhydroqenphosphat	700 g/L	(NH₄)₂HPO₃	517 Bar	no	82,50 %
Harnstoff E 927b	1100 g/L	CH₄N₂O	447 Bar	no	72,50 %
Ammoniumsulfat	745 g/L	NH₄ ⁺ ₂ SO₄ ^2-	412 Bar	no	40,00 %
Ammoniumacetat	1480 g/L	C₂H₇NO₂	935 Bar	no	30,00 %
NH₄)₂HPO₃, CH₄N₂O, (NH₄)₂SO₄, C₂H₇NO₂					6,70 %
NH₄)₂HPO₃, CH₄N₂O, (NH₄)₂SO₄					22,40 %

Tabelle 8: Sich verflüssigende Chloride

Chloride ohne Gefahrstoffkennzeichen, geeignet für Raumluft- und Maskenbehandlung	Löslichkeit g/L bei 20°C	Formel	osmotischer Druck in Bar	Gefahren	Gleichgewichtsfeuchte
Kaliumchlorid	347 g/L	K⁺ Cl^-	227 Bar	no	84,00 %
Natriumchlorid	358 g/L	Na⁺ Cl^-	298 Bar	no	75,40 %
Harnstoff E 927b	1100 g/L	CH₄N₂O	447 Bar	no	72,50 %
Magnesiumchlorid	542 g/L	MgCl₂	417 Bar	no	33,10 %
Magnesiumchlorid E 511	2350 g/L	MgCl₂*6 H₂O	846 Bar	no	33,10 %
KCl, NaCl, CH₄N₂O, MgCl₂					15,20 %
KCl, NaCl, MgCl₂					21,00 %
KCl, MgCl₂					27,80 %
KCl, NaCl				Literaturwert: 72 %	63,30 %
NaCl, MgCl₂ (D. Gupta, H.-J. Eom, H.-R. Cho, and C.-U. Ro Hygroscopic behavior of NaCl-MgC12 mixture particles as nascent sea-spray aerosol surrogates and observation of efflorescence during humidification www.atmos-chemphys.net/15/11273/2015/)

Tabelle 9: Sich verflüssigende Sulfate

Sulfate ohne Gefahrstoffkennzeichen, geeignet für Raumluft- und Maskenbehandlung	Löslichkeit g/L bei 20°C	Formel	osmotischer Druck in Bar	Gefahren	Gleichgewichtsfeuchte
Kaliumsulfat	111 g/L	K⁺ ₂ SO₄ ^2-	47 Bar	no	96,40 %
Natriumsulfat (Amelie Stahlbuhk: http://www.salzwiki.de/index.php/Mirabilit)	170 g/L	Na⁺ ₂ SO₄ ^2-	87 Bar	no	95,60 %
Magnesiumsulfat	300 g/L	Mg²⁺ SO₄ ^2-	122 Bar	no	91,30 %
Harnstoff E 927b	1100 g/L	CH₄N₂O	447 Bar	no	72,50 %
Ammoniumsulfat	745 g/L	NH₄ ⁺ ₂ SO₄ ^2-	412 Bar	no	35,50 %
Mischung aus Na₂SO₄ + (NH₄)₂SO₄					35,90 %
Na₂SO₄ +MgSO₄+ (NH₄)₂SO₄					24,50 %
Na₂SO₄ + (NH₄)₂SO₄ + Harnstoff					26,00 %
Mischung aller obiger Salze					22,90 %

Die Seewasserluft, d.h. die Meeresgischt wird sehr gut durch Mischungen aus NaCl und MgCl₂ simuliert. Diese Mischung ist nach den Ammoniumsulfat-Wasser-Aerosolen das zweithäufigste Aerosol der Atmosphäre. Dabei kristallisiert das Natriumchlorid im Zentrum des Tröpfchens zuerst aus und bildet - ab einer bestimmten Größe-den optimalen Keim für das Auskristallisieren des Magnesiumchlorid-6-Hydrats (MgCl₂ *6 H₂O). Dieses Auskristallisieren geschieht bei fallender Luftfeuchtigkeit ab einer bestimmten relativen Luftfeuchtigkeit (ERH_Start). Dabei bestimmt das Mischungsverhältnis von NaCl zu MgCl₂ diesen ERH_Start-Wert. So kristallisiert eine Kochsalz-Magnesiumchloridmischung schon bei 40 bis 35 % relativen Luftfeuchtigkeit. Das reine MgCl₂ *4 H₂O kristallisiert erst bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 10 bis 3 %. Reines Kochsalz kristallisiert aus seiner Lösung bei einer Luftfeuchtigkeit von 46 %. Mittels der Zugabe von Magnesiumchlorid kann somit dieser Deliqueszenzpunkt stark erniedrigt werden (D. Gupta, H.-J. Eom, H.-R. Cho, and C.-U. Ro Hygroscopic behavior of NaCl-MgCl2 mixture particles as nascent sea-spray aerosol surrogates and observation of efflorescence during humidification www.atmos-chemphys.net/15/11273/2015/).
6.1.2.4 Salze mit unterschiedlichem Kristallwassergehalt
Manche Salze existieren mit unterschiedlichem Kristallwasser und kristallisieren bei wachsender, relativer Luftfeuchtigkeit unter Volumenänderung in der höher hydratisierten Stufe um. Auch hierbei kommt es zur Virenzerquetschung, wenn auch nicht in dem extremen Maß wie bei einer Neukristallisation. Zu diesen Salzen gehört Magnesiumsulfat mit einem Kristallwassergehalt von 1 bis 11 (Konrad Posern Dissertation Jena 2012 Untersuchungen von Magnesiumsulfat-Hydraten und Sulfat/Chlorid-Mischungen für die Eignung als Aktivstoff in Kompositmaterialien für die thermochemische Wärmespeicherung) und Calciumnitrat (Kristallwassergehalt 0, 2, 3, 4) (Amelie Stahlbuhk: http://www.salzwiki.de/index.php/Nitrocalcit), das bei 25 °C als Tetrahydrat und einer relativen Luftfeuchtigkeit von über 50% im eigenen Kristallwasser schmilzt (Amelie Stahlbuhk http://www.salzwiki.de/index.php/Salze_und_Salzgemische).
„Die Phasenumwandlungen von Calciumnitrat-Tetrahydrat zu den beiden weiteren Hydratstufen und zum wasserfreien Calciumnitrat erfolgen erst bei relativen Luftfeuchtigkeiten von 22 %, 13 % beziehungsweise 9 %.“ (Amelie Stahlbuhk http://www.salzwiki.de/index.php/Salze_und_Salzgemische)
Bei den verschiedenen Phasen des Calciumchlorids (Amelie Stahlbuhk http://www.salzwiki.de/index.php/Calciumchlorid) handelt es sich um hygroskopische Salze mit vergleichsweise niedrigen Deliqueszenzfeuchten. Bei Raumtemperatur weist das vorliegende Calciumchlorid-Hexahydrat eine Deliqueszenzfeuchte von etwa 30 % auf. Das Deliqueszenzverhalten ist insofern temperaturabhängig, als dass bei höheren Temperaturen niedrigere Deliqueszenzfeuchten vorliegen. Bei einer Temperatur von 20 °C kommt es bei einer relativen Luftfeuchte von 18 % zur Dehydratisierung des Calciumchlorid-Hexahydrats und Umwandlung zum Calciumchlorid-Tetrahydrat. Bei 9 % RH beziehungsweise 6 % RH bildet sich das Di- beziehungsweise das Monohydrat.
6.1.3 Mögliche Kombinationen der Komponenten
Sinnvoll können alle Kombinationen von Salz, Tensid und Lösungsmittel sein, wobei die wichtigste Komponente immer das Salz ist.
Das Salz kann - damit es besser auf einer wasserabstoßenden Oberfläche (z.B. Polypropylen) haftet - mit einem Tensid versetzt werden. Da das Salz nur im Zusammenhang mit der Kristallbildung seine stärkste antivirale Wirkung zeigt, sollte es gesättigt in einem Lösungsmittel vorliegen. Alternativ könnte dem Salz immer wieder Wasser zugeführt werden, welches dann wieder verdampft und das Salz zum Auskristallisieren bringt.
6.1.3.1 hygroskopisches Salz und Wasser
Vorteilhaft ist, dass das Salz, wenn das Wasser verdunstet ist, leicht durch Absaugen vollständig entfernt werden kann.
6.1.3.2 Salzlösung und hochsiedende Flüssigkeit
Von Vorteil ist die Verwendung einer hochsiedenden Flüssigkeit, an der Viren „kleben“ bleiben. Darüber hinaus haftet auch Salz durch die hochsiedende Flüssigkeit besser an der Oberfläche. Da hochsiedende Flüssigkeiten nur sehr langsam oder kaum verdunsten, ist ihre Wirkung als Virenfänger lang anhaltend.
6.1.3.3 Salzlösung und hygroskopische Flüssigkeit
Hygroskopische Flüssigkeiten bewirken oft, dass sie das Auflösen des Salzes bei steigender Luftfeuchtigkeit begünstigen bzw. zum Teil die Bildung von übersättigten Salzlösungen verhindern und damit ein kontinuierliches Auskristallisieren über einen weiten Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit ermöglichen. Beispiel dafür ist Glycerin, das bewirkt, dass bei Ammoniumsulfat über fast den gesamten, relativen Luftfeuchtigkeitsbereich die Effloreszenz bzw. Deliqueszenz begünstigt.
6.1.3.4 Salz und Wasser und Tensid
Eine Mischung aus Salz und Wasser und Tensid (Tween 20) hat sich für Masken aus Baumwolle und vor allem aus Polypropylen beim Imprägnieren und Tragen bewährt. Günstig ist es, wenn entweder das Salz und/oder das Tensid und/oder die Flüssigkeit hygroskopisch sind und so das Auflösen des Salzes und sein Auskristallisieren in einem weiten bereich der relativen Luftfeuchtigkeit ermöglichen.
6.1.3.5 hygroskopisch Salze
Geeignet ist Kochsalz (Natriumchlorid) mit der Rieselhilfe Kaliumferrocyanid (Kaliumhexacyanoferrat (II)), weil es sogar im Lebensmittelhandel leicht erhältlich ist und das Kaliumhexacyanoferrat bei der Auskristallisation keinen störend Einfluss ausübt. Ungünstiger ist Kochsalz mit anderen Rieselhilfen, da diese zu trüben Lösungen mit schwerlöslichen Stoffen führen, die beim Zerstäuben die Düse des Zerstäubers verstopfen könnte. Natriumchlorid kann ersetzt durch:

Kaliumchlorid, Kaliumsulfat, Kaliumtartrat, Kaliumsorbat, Calciumacetat, Ammoniumnitrat (nur bedingt, da leicht flüchtig und nicht geeignet für Masken), Natriumascorbat, Natriumlactat und Dinatriumtartrat.
Als hygroskopische Salze sind geeignet: Natriumsulfat, Natriumpropiat, Kaliumpropiat, Calciumlactat und Kaliumlactat, Ammoniumsulfat.
Natriumchlorid-Lösungen mit Glycerinzusatz, sowie Ammoniumsulfat und Glycerin (im Massenverhältnis 1:1 gelöst im Wasser (wirksam im Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit von 0 bis 80 %), gesättigte, wässrige Salzlösungen von Dinatriumtartrat, Natriummalonat (für den Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit von 0-90 %), Natriumtartrat, Ammoniumtartrat, Natriumacetat (geeignet bei Luftfeuchtigkeit über 40 %) und Magnesiumchlorid (im gesamten Luftfeuchtigkeitsbereich 0 - 100 %).

6.1.3.5.1 Konservierungsmittel in der Imprägnierlösung
Die Zugabe von Konservierungsmittel in der Imprägnierlösung ist wegen der Verwendung einer konzentrierten Salzlösung überflüssig, da die gesättigte Salzlösung das Wachsen von Mikroorganismen verhindert.
6.1.3.6 Lösungsmittel in der Imprägnierlösung
6.1.3.6.1 Wasser
Wasser als Lösungsmittel kann grundsätzlich als Lösungsmittel für die eingesetzten Salze verwendet werden. Wasser ist auch zum Verdünnen der anderen vorgeschlagenen Lösungsmittel geeignet. Eingesetzt werden kann destilliertes Wasser oder Leitungswasser, wenn es nicht zu hart ist. Eine Sterilisation wird durch Erhitzen der gesättigten Salz-Tensid-Mischung erreicht.
6.1.3.6.2 Glycerin
Glycerin (E 422) als Lösungsmittel hat den Vorteil, dass es hygroskopisch ist und wegen seiner hohen Siedetemperatur von 290 °C kaum verdunstet. Eine Imprägnierung mit einer Salz-Glycerinmischung bleibt über Wochen feucht, wobei das Glycerin nur unmerklich verdunstet und bei einer gesättigten Salzlösung für eine ständige Kristallbildung sorgt. Glycerin ist sowohl in medizinischen Produkten als auch in Lebensmitteln zugelassen.
6.1.3.6.3 Polyethylenglykol (PEG, Macrogol)
Polyethylenglykol (E 1521) als Lösungsmittel hat eine sehr hohe Siedetemperatur und ist hygroskopisch und toxikologisch unbedenklich. Polyglykole, Polyethylenglycol, kurz PEG, auch Polyäthylenglykol mit mittleren Molekülmasse zwischen 200 g/mol und 400 g/mol sind nichtflüchtige, hygroskopische Flüssigkeiten (https://de.wikipedia.org/wiki/Polyethylenglycol). Festes PEG mit einer molaren Masse über 600 ist wasserlöslich und somit geeignet. Von Vorteil ist auch, dass die PEG bis zu einer molaren Masse von 1500 biologisch abbaubar sind. (https://de.wikipedia.org/wiki/Polyethylenglycol) Von diesen Flüssigkeiten sind Ethylenglycol, Diethylenglycol aus gesundheitlichen Gründen abzulehnen.
6.1.3.6.4 1,2-Propandiol (https://de.wikipedia.org/wiki/1,2-Propandiol)
1,2 Propandiol (E 1520) als Lösungsmittel wird auch neben Glycerin in E-Zigaretten verwendet. Die Siedetemperatur ist mit 188 °C relativ hoch. Weiterhin ist 1,2 Propandiol ungiftig, hygroskopisch und bildet daher in der Luft Kondensationskeime für Wassertröpfchen. 1,2 Propandiol ist für den Zusatz in Lebens- und Arzneimittel zugelassen. Das vereinzelte Auftreten von allergischen Reaktionen beruht vermutlich auf der Verunreinigung mit 1,3-Propandiol. Propandiol hat den Vorteil, dass es die Proteine der Viren durch seine chaotrope Wirkung desaktiviert.
6.1.3.6.5 Wirkung der Luftfeuchtigkeit auf eine Salz-Glycerin-Wasser-Mischung
Bei der ternären Mischung von Natriumchlorid mit Glycerin und Wasser muss beachtet werden, dass die Löslichkeit von Natriumchlorid mit wachsendem Glycerinanteil von 35 g NaCl 1100 mL Wasser bis auf 6 g / 100 mL Glycerin stark abfällt. Glycerin hat aber den Vorteil, dass es über den gesamten Luftfeuchtigkeitsbereich hygroskopisch ist und so schnell auf ändernde Feuchtigkeiten reagiert. Dies gilt auch besonders für eine Ammoniumsulfat-Glycerin-Mischung, welche über den gesamten Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit effloresziert. Dieses Zusammenspiel gibt es für eine Vielzahl von Salzlösungen
6.1.3.7 Anfärben der Imprägnierlösung zur Visualisierung der Schutzwirkung.
Die Anfärbung der Imprägnierlösung dient zum besseren Erkennen der vollständigen Imprägnierung von Stoffen, Gesichtsmasken oder Handschuhen. Die Anfärbung dient der Unterscheidung einer imprägnierten von einer nicht imprägnierten Oberfläche und somit dem Identifizierung des Infektionsschutzes.
6.1.3.7.1 Kriterien für geeignete e in der Imprägnierlösung:
Eingesetzt werden e, von denen keine Gesundheitsgefahr ausgeht. Somit können viele der lebensmittelrechtlich zugelassenen e verwendet werden. Wegen Allergie auslösender oder krebsauslösender Wirkung werden alle Azoe, alle Aminoe und alle Triphenylmethane nicht eingesetzt.
Zudem müssen die e müssen lichtecht und mit den Inhaltsstoffen der Imprägnierlösung verträglich sein:

Günstig sind naturnahe oder natürlicher von kontrastreiche, intensive Farbe

6.1.3.7.2 Wasserlösliche e
Riboflavin-5'-phosphat (E 101, E 101a )
Chlorophyllin (E140, E141) (Dieser ist interessant, da er krebserregenden, heterocyclischen Amine bindet) (https://de.wikipedia.org/wiki/Chlorophyllin)
Indigotin (E 132)
Anthocyane (E 163)
Betanin (E 162)
Für den Eigenbedarf ist auch eine Anfärbung mit Hibiskustee und anderen Pflanzenfarben möglich.
6.1.3.7.3 Fettlösliche e, die mit dem Tensid eine Emulsion bilden.
Lycopin (E 160 d)
Carotin (E 160 a-f)
6.1.4 Herstellen der Imprägnierlösung
Bei der Imprägnierung müssen vier, gesundheitlich unbedenkliche Komponenten und die zu imprägnierenden Oberfläche betrachtet werden:

1. Wasser dient zum Auflösen, Verdünnen und gleichmäßigen Auftragen der Komponenten: So ist das Auftragen einer gesättigten Salzlösung auf die Maske nicht sinnvoll, wenn dadurch die Maske zu steif und luftundurchlässig wird. In diesem Fall muss die Salzlösung mit Wasser verdünnt werden oder weniger aufgesprüht werden
2. Salz als gegen Viren wirksame Komponente. Die Salze sollen möglichst gut wasserlöslich eventuell hygroskopisch und ihre Löslichkeit eventuell stark temperaturabhängig sein. Die Auswahl der Salze richtet sich nach dem Einsatzort und der dort herrschenden, relativen Luftfeuchtigkeit.
1. a. In Mund-Nasenschutz- Masken kommen wegen der dort herrschenden, hohen relativen Luftfeuchtigkeit der Atemluft Salze mit einer hohen Deliqueszenzfeuchte in Frage: Also z.B. Kochsalz.
2. b. In Raumluftfiltern mit wechselnder relativer Luftfeuchtigkeit müssen Salzlösungen verwendet werden, bei denen über einen möglichst großen Bereich der Luftfeuchtigkeit die Kristallisations- und die Auflösungsvorgänge auftreten.
3. Das Tensid z.B. Tween 20 muss vor allem bei der Imprägnierung von unpolaren Materialen eingesetzt werden, um eine Benetzung der Oberfläche zu sichern. Für diese Benetzung ist nur eine geringe Menge des Tensids notwendig. Auf polaren Masken oder Oberflächen ist Tween 20 entbehrlich, stört aber nicht. Der Eigengeruch von Tween 20 nach Braten stört etwas, weshalb es möglichst zu maximal 1% eingesetzt werden soll.
4. Eine hochsiedende, möglichst hygroskopische Flüssigkeit: Dazu gehören vor allem Glycerin aber auch Propandiol, PEG. Diese Flüssigkeiten verdunsten kaum und garantieren die dauerhafte Haftung der Salzkristalle auf der Maske oder Filter. Auch fangen diese Flüssigkeiten frei fliegende Viren unelastisch ab. Die hygroskopischen Flüssigkeiten garantiert auch die schnelle Aufnahme von Wasser über einen großen Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit. Allerdings darf der Flüssigkeitsfilm nur hauchdünn sein, damit die Salze und die Viren zusammen kommen können.
5. Das Rezept für die Imprägnierung richtet sich nach dem verwendeten saugfähigen Material. Feinfasriges Material hat eine größere Aufnahmekapazität für Flüssigkeiten als aus unpolare Material bestehende Stoffe. So ist es wichtig die Salzlast an diese Oberfläche anzupassen. Vereinfacht kann von einer 4 fachen inneren Oberfläche ausgegangen werden.

6.1.4.1 Kochsalzlösung

1. In 1 L dest. Wasser werden 300 g Kochsalz und 20 g Glycerin und gegebenenfalls bei unpolaren Masken maximal 10 g Tween 20 abgewogen.
2. Vorsicht bevor das Tween 20 zugegen wird, muss das Glycerin völlig aufgelöst sein, sonst bildet Tween 20 mit dem Glycerin ein nur langsam sich auflösendes Gel. Die Lösung wird gründlich schüttelt, bis alle Komponenten gelöst sind.
3. Eine trübe Lösung muss man notfalls mit einem Kaffeefilter filtrieren, um das Verstopfen der Düse des Sprühers zu vermeiden.

6.1.4.2 Permanent und über einen großen Bereich der Luftfeuchtigkeit wirkende Imprägnierlösungen z.B. für Schutzhandschuhe und Luftfilter:
6.1.4.3 Ammoniumsulfat-Lösung
1 Teil Ammoniumsulfat werden in 3 Teilen Wasser gelöst und 1 Teil Glycerin zugesetzt. Aus dieser Lösung verdunstet an der Luft das Wasser unter Auskristallisieren des Ammoniumsulfats bis zu einem Wassergehalt von 8 %.
Ammoniumsulfat ist ein Hauptbestandteil des Feinstaubes in der Luft. Dieser Feinstaub wird aus dem Ammoniak der Landwirtschaft und Schwefelsäure gebildet. Letztere entsteht aus Schwefeldioxid bei der Verbrennung von Holz und Kohle und dessen Oxidation zu Schwefeltrioxid und Schwefelsäure.
Dieses Ammoniumsulfat ist eines der wichtigsten Komponenten bei der Bildung von Kondensationskeimen bei der Regenbildung. Organische Stoffe in der Luft umhüllen den Ammoniumsulfatkristall mit dem Kondenswasser und bewirken dessen Stabilität gegen Austrocknen.
6.1.5 Geräte zur Imprägnierung
Als Sprühflasche zur Imprägnierung haben sich vor allem die im Haushalt in Bad, Küche und für Fenster) verwendeten Sprühflaschen bewährt, da deren Düsen in den Sprühköpfe so leicht verstopfen.
Sprühflasche mit lauwarmen Wasser füllen und damit Düsekopf spülen
6.1.6 Imprägnierung
6.1.6.1 Salzschicht
Zum vollständigen Durchtränken von Stoff wird pro kg Stoff in etwa die gleiche Menge Imprägnier-Lösung benötigt. Wird eine gesättigte Salzlösung verwendet, dann kämen auf 1 kg Stoff etwa 300 g Salz! Diese bildet eine unsichtbare hauchdünne Schicht von ca. 10-40 µm aus Salzkristallen. Diese Salzkristalle und das Gewebe werden von etwa 1000 Lagen des Tensids Tween 20 - mit einer Gesamtstärke von 2µm - umhüllt.
6.1.6.1.1 Einsprühen
Will man die Salzbelegung der Oberfläche begrenzen, dann verwende man nicht eine gesättigte, sondern eine verdünnte Salzlösung. Dies gilt vor allem vor allem für Atemschutzmasken. Diese Methode hat den Vorteil, dass man die Imprägnierung gut begrenzen kann und nicht zu große Salzmengen auf die Oberfläche kommen, so dass z.B. bei einer Maske deren Verstopfen vermieden wird. Um eine definierte Salzlast auf die Maske zu bekommen, kann auch wie folgt vorgehen: Maske und/oder der Sprühflasche vor und nach dem Besprühen mit Wasser wiegen. So erhält man die zur gründlichen Befeuchtung notwendige Flüssigkeitsmenge. Nach dem Trocknen der Maske, diese mit der ungefähr gleichen Menge an verdünnter Imprägnierlösung besprühen.
6.1.6.1.2 Tauchen und Auswringen
Mit dem Eintauchen des Stoffes in die Imprägnierlösung erreicht man eine schnellere und gründlichere Imprägnierung im Vergleich zum Aufsprühen. Den Stoff danach auswringen, damit die Salzimprägnierung möglichst klein gehalten wird. Deshalb ist anzuraten, beim Tauchen und Auswringen von Stoffen von vornherein eine verdünnte Salzlösung als 30 g Salz / 100 g Wasser zu verwenden! Die Salzbelegung ist allerdings mit dieser Methode nicht so gut wie beim Einsprühen zu kontrollieren.
6.1.6.2 Trocknen der imprägnierten Stoffe
Das Trocknen an der Luft benötigt Zeit, aber keinen Energieaufwand. Schneller - aber energieaufwändiger - ist das Trocknen mit einem Heißluftgerät z.B. einen Fön. Beim Trocknen mit einer Mikrowelle ist zu beachten, dass kein Metall wie z.B. bei der Maske das eingenähte Metallband in die Mikrowelle gelegt werden darf, da es sonst zur Funkenbildung und Brand kommen kann. Im Backofen wird je nach Material bei einer Temperatur bis 80 °C getrocknet.
6.1.6.3 Verhinderung von Hautreizungen durch Salze
Alle Salze können in konzentrierter Form zu Hautreizungen führen. Deshalb ist es günstig wenn man zwischen dem - mit der Salzlösung - imprägnierten Stoff (zumeist aus Baumwolle) und der Haut eine unpolaren Stoff z.B. aus einer Filtermaske aus Polypropen (PP) oder Polyethen (PE) bringt, der wegen seiner Unpolarität das Auswandern des Salzes in Richtung Haut und damit den direkten Kontakt des Salzes mit der Haut verhindert.
6.1.6.4 Nachbefeuchten
Wenn z.B. imprägnierte Handschuhe trocken sind, dann können diese einfach durch Besprühen mit möglichst wenig Wasser befeuchtet und damit wieder gegen Viren aktiviert werden. Wurden hygroskopische oder hochsiedende Flüssigkeiten oder hygroskopische Salze bei der Imprägnierung verwendet, dann entfällt die Nachbefeuchtung. Sicherheitshalber sollte aber der Feuchtigkeitsgehalt mit Testpapier geprüft werden. Allerdings verdunsten auch hochsiedende Flüssigkeiten ständig, so dass das darin gelöste Salz zwangsläufig auskristallisieren muss. Dieses Verdunsten dauert bei Glycerin allerdings Wochen, während es bei der Verwendung von Propandiol-1,2 wesentlich schneller erfolgt.
6.1.7 Orte der Anwendung
6.1.7.1 Oberflächen
6.1.7.1.1 Wasser aufsaugende (hydrophile) Oberflächen:
Bei Baumwolle oder anderen wasserliebenden Oberflächen kann auf das Tensid (z.B. Tween 20) verzichtet werden. Allerdings ist die Haftung der Salzkristalle dann geringer, was aber durch einen Glycerinzusatz wieder verbessert wird.
6.1.7.1.2 Labormöbel
Will man die Oberflächen von Labormöbeln von Viren befreien, dann ist es sinnvoll diese nur mit einer gesättigten Salzlösung zu besprühen. Wird eine gesättigte wässrige Salzlösung aufgesprüht, dann desaktiviert diese die Viren auf der Oberfläche. Nach dem Trocknen kann das Salz einfach abgesaugt oder abgewischt werden.
6.1.7.1.3 Bodenbehandlung
Zuerst eine kleine Fläche zur Probe besprühen, um zu prüfen, ob Verfärbungen auftreten, was nicht zu erwarten ist. Dann die Oberfläche mit einer Imprägnierlösung besprühen, deren Salzmischung der relativen Luftfeuchtigkeit angepasst ist. Falls die Salzlösung austrocknet, kann sie jederzeit durch besprühen mit wenig Wasser wieder aktiviert werden. Siehe 4 Oberflächenbehandlung mit einer Salzlösung Teppich und andere Böden müssen nur mit einer gesättigten wässrigen Salzlösung besprüht werden. Nach dem Trocknen kann das Salz zusammen mit den abgetöteten Viren abgesaugt werden.
6.1.7.1.4 Imprägnierung mit hygroskopischen Stoffen.
Will man eine längerfristige Imprägnierung von Oberflächen erreichen, kann man in trockener Umgebung nicht auf hygroskopische und/oder hochsiedende Flüssigkeiten verzichten. Grundsätzlich gilt, dass die antivirale Wirkung vom gelösten Salz und seinem Übergang in den festen Zustand ausgeht. Die Feuchtigkeit für die Salzlösung kann entweder in der Maske vorliegen oder zusammen mit den Viren über die Atemtröpfchen eingetragen werden. Liegt das Salz durch hygroskopische oder hochsiedende Komponenten ständig in konzentrierter Lösung vor, dann wirkt diese allein schon durch die Denaturierung der Proteine antiviral.
6.1.7.1.4.1 Maske: Imprägnieren mit Salzlösung + Tween 20
Imprägnierlösung: 30 g NaCl + nur für Kunststoffmasken weniger als 1 mL Tween 20 + 2 mL Glycerin in 100 mL dest. Wasser lösen. Damit die Maske einsprühen oder eintauchen und auswringen: Die Baumwollmaske nimmt bis zur zwei Menge an Flüssigkeit auf. Sie enthält anfänglich etwa 0,5 g Salz pro 1g Maske. Nach etwa 3 Wochen ist der Salzgehalt konstant bei 0,35 g NaCl pro g Stoff oder ca. 35 % Salz/Maske. Das Tensid Tween 20 ist nur bei Masken aus unpolarem Kunststoff (PP und PE) notwendig und sollte bei Baumwollmasken weggelassen werden. Das Glycerin macht die Maske geschmeidiger und hautfreundlicher und sorgt für eine bessere Haftung der Salzkristalle. Grundsätzlich können Glycerin und Tween 20 in einem weiten Mengenbereich variiert und auch völlig weggelassen werden. Statt Natriumchlorid können auch andere Salze verwendet werden. So sind folgende Salze für die Behandlung von Masken und Raumluft - ohne gesundheitliche Einschränkung - geeignet. Diese Salze zeigen über einen weiten Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit (der relative Luftfeuchtigkeitsbereich ist in Klammer gesetzt) ein Ausblühen = Auskristallisieren und Deliqueszenz: Natriumacetat (20-100 %),
Natriummalonat (0-90 %),
Natriumtartrat, Ammoniumtartrat, (0-100 %),
Ammoniumsulfat+ Glycerin 1:1 (0-77%).
Magnesiumchlorid (33-100 %) bildet mehrere Solvate (Korhammer, K.; Mihaly, J.; Balint, S.; Trif, L.; Vass, A.; Tompos, A.; Talas, E.: Reversible formation of alcohol solvates and their potential use for heat storage in J. Therm. Anal. Calorim. 138 (2019) 11-33, doi:10.1007/s10973-019-08090-2)
Aus gesundheitlichen Gründen nicht für Schutzmasken, aber für Raumluftfilter geeignet sind Magnesium- und Calciumnitrat (0-100 %), Dinatriummaleat, Dinatriumsuccinat.
Schichtdicke von Kochsalz auf der Stoffmaske
Beispiel einer Imprägnierung:

10 g Natriumchlorid (in Lösung) wurde auf 20 g der doppellagigen Maske mit einer beidseitigen Oberfläche von 720 cm² (18 cm * 10 cm *2 Lagen* 2 Vorder- und Rückseite) aufgetragen.
10 g Salz sind auf 720 cm² Stoffoberfläche. Daraus errechnet sich eine Dicke der Salzschicht von 50 µm
Nach drei Wochen Maskenbenutzung sind es immer noch 35 µm Salzschicht, diese ist von einer 1 µm dicken Tween 20-Schicht umhüllt.

6.1.7.1.4.2 Handschuhe: Imprägnierung mit Salzlösung + Tween 20 + Glycerin
Mit Glycerin imprägnierte Baumwollhandschuhe fühlen sich kühl und permanent feucht, aber nicht unangenehm an.
Ein Liter Glycerin löst nur 105 g Kochsalz. Im Vergleich löst 1 L Wasser über die dreifache Menge. Deshalb ist es bei der Präparation der Handschuhe sinnvoll, das Salz im Wasser zu lösen und dann das Glycerin und bei Handschuhen aus Polypropylen (PP) (statt Baumwolle) unbedingt < 1 % Tween 20 zugeben.
Rezept: 20 g Natriumchlorid + 1 mL Tween 20 in 100 mL dest. Wasser lösen und 20 mL Glycerin einrühren. Damit die Handschuhe besprühen oder darin eintauchen und auswringen. Die feuchten Handschuhe trocknen.
Von Vorteil sind mehrlagige Schutzhandschuhe, deren äußere Oberflächen aus einer Wasser aufsaugenden Schicht bestehen und somit gut mit Salzlösung imprägnierbar sind.
Optimal sind dreilagige Schutzhandschuhe, deren innere Schicht den Schweiß aufsaugt und deren mittlere Schicht die Sperrschicht gegen Chemikalien und Mikroorganismen darstellt und deren äußere, auch saugfähige Schicht antiviral mit einer Salzlösung behandelt werden kann. Siehe dazu auch 5 Imprägnierbare Schutzhandschuhe
6.1.7.1.4.3 Laborkittel: Schwach hygroskopische Imprägnierung mit Salzlösung + Tensid+ Glycerin
Die Imprägnierung kann analog den Handschuhen erfolgen. Die Salz- und Glycerinmenge könnte allerdings verringert werden.
6.1.7.2 Raumluft
6.1.8 Abfiltrieren von Viren (Staubsauger, Klimaanlage, Luftbefeuchter, Raumluftreinigung und Versorgung)
Siehe dazu 6 Raumluftbehandlung gegen Viren
6.1.8.1 Trockenfilter (z.B. Staubsauger)
Mit Trockenfiltern ist ein Abfangen der Viren nur mit Poren knapp unter der Virengröße möglich. Diese winzigen Poren verursachen einen großen Druckabfall und damit einen hohen Energiebedarf. Auch werden sie leicht durch größere Partikel wie Staub aus der Luft verstopft. Dies kann durch mehrstufige Filter von grob zu fein vermieden werden. Trotzdem ist die Filterwirkung von Feuchtfiltern weit wirksamer.
6.1.8.2 Feuchtfilter
Der Feuchtfilter besteht innen aus einem polaren Material, dass außen von einem unpolaren Material umhüllt ist. Siehe dazu 6 Raumluftbehandlung gegen Viren
Es dürfen keine Tenside verwendet werden, da sonst die Salzimprägnierung des Innenfilters in den unpolaren Teil und dann völlig auswandert.
Die Imprägnierung des Filters mit einer hochsiedenden polaren Flüssigkeit garantiert, dass Viren und andere Mikroorganismen im Filter kleben bleiben. Deshalb ist es nicht notwendig, dass die Porengröße dieses Filters unter der des Viren oder Bakteriendurchmessers liegt, da jede nicht vermeidbare Berührung des Mikroorganismus mit der feuchten Filterwand, den Virus unweigerlich fixiert.
Eine Funktion des Filterns - durch wechselnde Kristallisations- und Auflösungsvorgänge die Viren mechanisch zu zerstören - kann gegebenenfalls durch Messung der Leitfähigkeit im Feuchtfilter kontrolliert werden.
Bei permanent hoher relativer Luftfeuchtigkeit - bei der eventuell keine Kristallisation des Salzes mehr stattfindet, kann notfalls eine Heizung einen Kristallisationsprozess im Filter erzwingen.
6.1.8.2.1.1 Filter mit intermittierende Wasserzugabe
Bei diesem Filtertyp wird der Filter durch ein abwechselnde Wasserzugabe und darauf folgende Trocknung eine Salzauflösung mit folgender Salzkristallisation statt. Bei dieser Kristallisation werden die Viren zerquetscht. Siehe 7 Gesteuerte Befeuchtung eines imprägnierten Filters
Damit beim Trocknen die Viren nicht wieder frei kommen oder durch den trockenen Filter schlüpfen, ist es vorzuziehen den Filter zusätzlich mit einer hochsiedenden polaren Flüssigkeit zu imprägniert.
Die geeigneten Flüssigkeiten sind Wasser, Glycerin, Polyethylenglykol (PEG, Macrogol), 1,2-Propandiol.
Zur Anwendung können Salze mit in gesättigter Lösung möglichst hohen osmotischen Druck kommen. Dazu gehören die in der Tabelle 1 auf Seite 11 aufgeführten Salze.
Keine Gefahren für den Menschen gehen bei einem Filterdurchbruch von den Salzen der Tabelle 2 auf Seite 13 aus.
Gleichermaßen können auch die Deliqueszenz von Salzen verwendet werden: Dazu die Salze in Tabelle 3 auf Seite 15 und besser die Salze der Tabelle 4 auf Seite 16.
Bei diesem Filtertyp muss eine Überwachung und Steuerung der Restfeuchte, der Kristallisationsprozesse und der Wasserzugabe z.B. über eine kontinuierliche Messung der Leitfähigkeit der Salz-Flüssigkeitsmischung im Filter erfolgen.
6.1.8.2.1.2 Filter imprägniert mit einer hochsiedenden Flüssigkeit und deliqueszierenden Salz.
Einfacher ist es, eine Salzmischung zu verwenden, bei der über den möglichst großen Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit, sie bei deren geringfügigen Änderung Salzauflösung und/oder die virenzerstörende Kristallisation stattfindet. Dazu gehören die unter Punkt 6.3.5 genannten Salze.
Die möglichen Salze sind auch in Tabelle 3 auf Seite 15 aufgeführt.
Deliqueszente Salze ohne Gefahrstoffbeschränkung sind Tabelle 4 auf Seite 16 aufgeführt.
Auswahl an deliqueszente Salze geeignet für Luftreinigung durch für Luftfilter, für Wassernebel und für Schutzmasken, die sich weniger gegenseitig beeinflussen
Gruppe Sulfate: Tabelle 9 auf Seite 19: Kaliumsulfat, Natriumsulfat, Magnesiumsulfat, Harnstoff, Kaliumformiat, Ammoniumsulfat: Wirkungsbereich je nach Mischung relative Luftfeuchte 96,4% bis weit unter 40%)
Gruppe Chloride: Tabelle 8 auf Seite 18: Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Harnstoff, Kaliumformiat, Magnesiumchlorid-Hexahydrat: Wirkungsbereich in der relativen Luftfeuchtigkeit von 84% bis unter 33 %
Gruppe Kaliumsalze: Tabelle 6 auf Seite 17
Gruppe Ammoniumsalze: Tabelle 7 auf Seite 18
Magnesiumsulfat (MgSO₄*H₂O bis MgSO₄*11 H₂O).
Manche Salze haben mehrer Hydratgehalte und kristallisieren bei wachsender relativer Luftfeuchtigkeit unter Volumenzuwachs in eine höher hydratisierte Stufe um. Auch hierbei kommt es zu Virenzerquetschung, wenn auch nicht in dem extremen Maß wie bei einer Neukristallisation. Zu diesen Salzen gehört Magnesiumsulfat mit einem Kristallwassergehalt von 1 bis 11 (Konrad Posern Dissertation Jena 2012 Untersuchungen von Magnesiumsulfat-Hydraten und Sulfat/Chlorid-Mischungen für die Eignung als Aktivstoff in Kompositmaterialien für die thermochemische Wärmespeicherung)
6.1.8.2.2 Klimaanlage
Der Filter einer Klimaanlage darf nie trocken werden, sonst ist seine antivirale Imprägnierung wirkungslos. Um dieses Trockenfallen zu verhindern, soll der Filter entweder mit einer hochsiedenden Flüssigkeit oder einer hygroskopische Komponente aus Salz und/oder Tensid und/oder Lösungsmittel imprägniert werden. Ein zweiter Weg ist die Kontrolle der Feuchtigkeit des Filters mit einer gezielten Zugabe von Wasser beim Trockenfallen.
Am einfachsten ist eine ständige geringe Feuchtigkeitszufuhr, die sich allerdings an der Luftfeuchtigkeit orientieren muss, damit der Filter nicht zu nass oder zu trocken wird. Siehe dazu auch 7 Gesteuerte Befeuchtung eines imprägnierten Filters
6.1.8.2.3 Raumluftbefeuchter
Bei diesen Geräten ist der Vorteil gegeben, dass sie ständig Wasser abgeben. In diesem Falle muss man nur den Filter mit einer Salzlösung und Tensid imprägnieren.
6.1.8.2.4 Ventilator
Eine Behelfslösung ist, vor den Ventilator ein mit Salz und einer hochsiedenden Flüssigkeit imprägniertes Tuch davor hängen. Beim Eintrocknen der Salzschicht genügt das Einsprühen mit Wasser. Die Hochsiedende Flüssigkeit wirkt als Virenfänger und das Salz beim Auskristallisieren zerstört die Viren.
6.1.8.2.5 Staubsauger
Trockenstaubsauger sind Virenschleudern. Staubsauger schützen nicht vor Viren. Im Gegenteil, sie verteilen diese noch im Raum, weil die winzigen Viren ungehindert durch die relativ großen Poren der Filter dringen können. Besser sind Staubsauger mit Wasser. Diese reduzieren stark die Virenbelastung. Will man mit einem normalen Staubsauger die Virenbelastung verringern, dann lohnte es sich den Teppich oder Boden mit einer konzentrierten Kochsalzlösung (300 g Kochsalz auf 1 L) einzusprühen, trocknen zu lassen und dann das Salz zusammen mit den desaktivierten Viren abzusaugen. Siehe dazu Punkt: 9.1.3.
6.1.8.2.5.1 Trockenstaubsauger
Bei diesen Staubsaugern kann man sich dadurch behelfen, dass man des Staubsaugerbeutels von außen mit einer hochsiedenden und/oder hygroskopischer Salzlösung imprägniert. Siehe dazu 5 Oberflächenbehandlung mit einer Salzlösung. Angenehmer aber aufwändiger ist die Imprägnierung der Außenseite des Staubsaugerbeutels mit einer Lösung aus Tween 20, Kochsalz und Wasser. Diese Befeuchtung des Staubsaugerbeutels muss immer wiederholt werden.
6.1.8.2.5.2 Beutelstaubsauger
Imprägnierung eines Staubsaugerbeutels: Siehe dazu 5 Oberflächenbehandlung mit einer Salzlösung Das nachträgliches Imprägnieren des Inneren des Staubsaugerbeutels mit einer wässrigen Lösung von Salz und Tensid ist weniger optimal, da die Virenvernichtung vornehmlich durch die Rekristallisation des Kochsalzes erfolgt. Behelfen könnte man sich bei einem bestehenden Staubsauger damit, dass man während des Saugvorgangs ab und zu etwas Wasser einsaugt. Dies ist aber nicht zu empfehlen, da zwar der Motor gegen diese Fehlbehandlung wassergeschützt ist, aber eine Dosierung der Flüssigkeitsmenge schwierig ist und der ganzen Inhalt des Staubbeutels zuerst durchnässt würde, bis das Wasser zur Imprägnierung kommt. Besser ist die Verwendung von hygroskopischen Substanzen in der Imprägnierlösung. Dabei muss mindest eine Bestandteil der Imprägnierlösung hygroskopisch oder hochsiedend sein: Man verwende ein hygroskopisches und nicht hygroskopisches Salz zusammen mit einem möglichst hygroskopischen Tensid und einer Mischung aus einer Flüssigkeit aus hochsiedenden, hygroskopischer Flüssigkeit und etwas Wasser zum Imprägnieren des Staubsaugerbeutels von außen. Auch wenn nicht unbedingt ein Auskristallisieren stattfindet, wirkt eine gesättigte Salzlösung schon auf Proteine der Viren denaturierend. Optimal ist es, wenn zusätzlich bei nur geringfügigen Temperaturänderungen durch ständige Kristallisations- und Auflösungsprozesse der Salze eine Virenzerquetschung stattfindet.
Optimal wäre eine gesteuerte intermittierende Wasserzufuhr zur Feuchthaltung.
6.1.8.2.5.3 Für alle Staubsauger mit einem eingefassten Luftaustritt
6.1.8.2.5.4 Wasserstaubsauger
Wasserstaubsauger haben den Vorteil, dass ohne große Umbaumaßnahmen der Abluftfilter mit hygroskopischer Salzlösung imprägniert werden kann. Als Übergangslösung reicht auch schon aus, wenn Salz in den Wasserbehälter des Wasserstaubsaugers gegeben wird.
Staubsauger mit Wasserfilter
Staubsauger mit einem Wasserfiltern sollten relativ gut Viren abfangen. Allerdings lohnt es sich auch diese mit einer antiviralen Imprägnierung auszustatten. Für diese antivirale Imprägnierung kommt nur der Filter am Luftaustritt in Frage. Dabei ist von Vorteil, dass die Luft wassergesättigt ist.
Das bedeutet, dass das Wasser hier kondensiert und auch wieder verdunstet und durch das Auflösen und Rekristallisieren des Salzes eine Virenvernichtung erfolgt. Die gesättigte Salzlösung wirkt auf die Proteine der Viren denaturierend.
Die ständige Zufuhr an wassergesättigter Luft verhindert das völlige Austrocknen dieser Feuchtbeschichtung.
Reicht diese Befeuchtung allerdings nicht aus, dann sollte ein schwach hygroskopisches Salz und/oder ein hygroskopisches Tensid und/oder eine mit Wasser mischbares Lösungsmittel mit möglichst hoher Siedetemperatur verwendet werden. Dadurch wäre eine Virenzerstörung durch den hohen osmotischen Druck und eine bakterizide Wirkung durch das Tensid gegeben. Als günstig haben sich dabei Polyethylenglykole erwiesen.
Diese Polyethylenglykole verdampfen kaum und sind darüber hinaus noch hygroskopisch.
Staubsauger ohne Wasserfilter
Staubsauger ohne Wasserfilter könnten an Ihrem Ausgang mit einem antiviral wirkenden Filter ausgestattet werden. Da die vom Staubsaugermotor erwärmte Luft kein kondensierendes Wasser mit sich führt, muss man sich wie folgt behelfen: Siehe 8 Schematische Zeichnung eines umgebauten Trockenstaubsaugers, der nicht mehr als Virenschleuder wirken kann.
6.1.8.3 Methoden zur Erzeugung von Flüssigkeitströpfchen
6.1.8.3.1 thermisches Zerstäuben (Vernebler) z.B. durch Nebelmaschinen
Mit Nebelmaschinen können große Räume sehr effektiv und gut sichtbar mit Flüssigkeitströpfchen Viren auswaschen.
Von Vorteil ist, dass bei der thermischen Zerstäubung unter Druck und Hitze die Flüssigkeit sterilisiert wird.
Beigemischte hochsiedende Flüssigkeiten verlängern die Standzeit des Nebels.
Bei der thermischen Zerstäubung können keine Salze verwendet werden, denn diese würden die Nebelmaschine durch Auskristallisieren verstopfen. Somit ist auch keine mechanische Virenzerstörung durch Auskristallisieren der Salze möglich.
Dieser Nachteil kann durch den Zusatz von nichtionischer verdampfbaren Tensiden wie 1 % Tween 20 (Polysorb 20) ausgeglichen werden, welche Viren desaktivieren. Allerdings ist deren Geruch nach Braten nicht besonders attraktiv.
6.1.8.3.2 mechanische Zerstäubung
Die mechanische Zersträubung von Flüssigkeitströpfchen erfolgt mittels Pumpe (Düse) oder Ultraschall oder rotierende Scheibe, also ohne Hitze. Deshalb ist eine Sterilisierung der vernebelten Flüssigkeit notwendig. Die Sterilisierung erfolgt über eine extrem hohe Salzkonzentration und dem Zusatz von Tensiden. Verwendet werden oben genannten Auswaschflüssigkeiten.
6.1.8.3.2.1 Salze mit hohem osmotischen Druck
Als Salze bieten sich könnten Tabelle 1 aufgeführten Salze mit hohem osmotischen Druck der gesättigten Lösung an. Unter der Berücksichtigung von der Gefahrstoffverordnung reduziert sich diese Liste auf die Salze in der Tabelle 2 Seite 13.
6.1.8.3.2.2 Hygroskopische und/oder zerfließende Salze
Sollen die zerstäubten Salzwassertröpfchen länger in der Luft verbleiben, dann sind hygroskopische Zusätze optimal:

Diese Salze sind in Tabelle 3 aufgeführt. Auch hier wieder muss die Gefahrstoffverordnung berücksichtigt werden, so dass sich die geeigneten Salze in Tabelle 4 wiederfinden.
Diese Salze wirken auch, nachdem sie auf der Arbeitsoberfläche oder dem Boden gelandet und bei gegebener Luftfeuchtigkeit auskristallisiert sind, bei sich ändernder Luftfeuchtigkeit oder Temperatur durch Schmelzen im eigenen Kristallwasser und wieder Auskristallisieren antiviral. Dabei deckt die Mischung der Salze einen weiten Bereich der Luftfeuchtigkeit ab. Die Sulfatsalze decken je nach Mischungsverhältnis der Einzelkomponenten einen Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit von 96,4% bis weit unter 40 % ab.
Die Chloridsalze decken je nach Mischungsverhältnis der Einzelkomponenten einen Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit von 84% bis weit unter 33 % ab.
Dabei ist zu beachten, dass die Salzmischungen zumeist niedrigere Gleichgewichtsfeuchten (Konrad Posern Dissertation Jena 2012 Untersuchungen von Magnesiumsulfat-Hydraten und Sulfat/Chlorid-Mischungen für die Eignung als Aktivstoff in Kompositmaterialien für die thermochemische Wärmespeicherung) als die Reinkomponenten haben.
Die Berechnung der Gleichgewichtsfeuchte für das Schmelzen der Salze in ihrem Kristallwasser (relative humidity of deliquescence) für Salze und Salzmischungen kann gemäß S. Metzger and J. Lelieveld (S. Metzger and J. Lelieveld hygroscopic growth into fog, haze and clouds www.atmoschem-phys.net/7/3163/2007/ Atmos.Chem. Phys., 7, 3163-3193, 2007) duchgeführt werden.

6.1.8.3.2.3 mit Flüssigkeit + Salz + Tensid
Ein Tensid erhöht die Wirksamkeit und fixiert sowohl Viren als auch Salz besser auf Oberflächen. Als Tensid bieten sich nur Neutraltenside wie Tween 20 an.
Bezugszeichenliste

1 Viren in Wassertröpfchen der Atemluft werden nach deren Verdunsten frei. Sie bewegen sich dann schnell etwa mit 10 cm/s und können trockene Stoffmaske leicht durchdringen. Deshalb sind atemfeuchte Masken bessere Virenfänger.
2a Erfolgreicher Virenangriff auf die menschliche Zelle

1

Virus

2

Protein des Virus als Anker zur menschlichen Zelle

3

Menschliche Zelle

4

Glykolipid auf der Oberfläche der menschlichen Zelle als Andockstelle für die Oberflächenproteine der Viren

5

Erfolgreiches Andocken des Virus und Infusion der Virus-RNA in die menschliche Zelle
2b: Virenzerstörung mit Salz und Wasser

6

Virus im Wassertröpfchen (Aerosol)

7

das Wassertröpfchen mit Virus trifft auf Salz und löst dieses auf.

8

Das gelöste Salz führt zur Umfaltung des Virus-Proteins.

9

Das auf der Oberfläche des Virus denaturierte Protein kann nicht mehr an der menschliche Zelle docken

10

Beim Verdunsten des Wassers schließt das kristallisierende Salz die Viren ein und zerquetscht sie.

11

Zerfall des zerquetschten und/oder denaturierten Virus.
3: Wechselwirkung zwischen Wasser, Salz und Viren und Gestein
4. Oberflächenbehandlung mit einer Salzlösung (deliqueszierenden und oder hygroskopischen Salz mit Wasser und oder hochsiedende Flüssigkeit wie Glycerin)

12

Imprägnierung von Böden und anderen Oberflächen mit einer Salzlösung, die durch Besprühen mit Wasser wieder reaktiviert wird.

13

Imprägnieren des Außenbeutels eines Staubsaugers zur Bindung und Desaktivierung von Viren

14

Imprägnieren des Innenbeutels eines Staubsaugers zur Bindung und Desaktivierung von Viren

15

Imprägnierung eines Tuches, welches vor das Umluftgeräte oder den Ventilator gehängt wird, mit einer - z.B. mit Glycerin - permanent feuchten Salzlösung
5: Imprägnierbarer Schutzhandschuh

16

Zweilagiger Handschuh

17

Dreilagiger Handschuh

18

Für das Imprägnieren geeignete, saugfähige Stofflage

19

Eine gegen Chemikalien und/oder Mikroorganismen dichte Lage.

20

Innen eine für Schweiß saugfähige Lage z.B. aus Baumwolle.
6 Raumluftbehandlung gegen Viren

21

Umgebaute Sprinkler- oder Sprühwasseranlage mit Düse aus einem unpolarem Material, welche weniger durch Auskristallisieren von Salz verstopft, für das Versprühen von Salz-Wasser-Lösung (ERH > RH). Die Salzlösungströpfchen bewirken ein Auswaschen und Desaktivieren von Viren

22

Zerstäuber von feinstem in der Luft unsichtbar schwebendem Salzpulver zum Desaktivieren von Viren in Atemtröpfchen durch mechanisches Zerdrücken beim Auskristallisieren des Salzes. Besitzt eine geringe Wirksamkeit bei trockenen Viren, wenn nicht ein hygroskopisches Salz bei zugehöriger Luftfeuchtigkeit (DR) verwendet wird (deliqueszente, relativer Luftfeuchtigkeit DRH<RH).

23

Nebelmaschine, die für das Verdampfen und Versprühen von hochsiedenden, polaren Flüssigkeiten geeignet ist. Diese Flüssigkeit bewirkt das Auswaschen und Fixieren der Viren auf dem Boden und anderen Oberflächen. Eventuell kombiniert mit Salzverstäuber (z.B. Natriumchlorid mit Magnesiumchlorid = Meeresgischt).

24

Mechanischer Zerstäuber (durch Ansaugen oder durch Druck oder über rotierende Scheibe) zum Verteilen von Sprühlösung aus hochsiedenden Flüssigkeit wie Glycerin und Ammoniumsulfat oder Wasser und verschiedenen Salzen wie Magnesiumchlorid, Dinatriummalonat usw.

25

Dreilagiger Feuchtfilter zum Abfangen von Viren aus Umluft

26

Die äußeren Lagen sind aus unpolarem Filtermaterial, das dicht an der Innenlage anliegt.

27

Der aus polarem Material gefertigte Innenfilter ist mit einer die Viren Desaktivierenden Imprägnierlösung aus einer hochsiedenden Lösung wie z.B. Glycerin und Ammoniumsulfat im Massenverhältnis 1:1 getränkt. Der innige Kontakt zu den beiden unpolaren äußeren Filtern verhindert ein Auswandern der Salzlösungen und deren Ausblühen.

28

Halterung für die Filter, der für einen innigen Kontakt zwischen polarem und unpolarem Filter sorgt.
7 Schemazeichnung eines umgebauten Trockenstaubsaugers, der nicht mehr als Virenschleuder wirken kann.

29

Staubsaugerrohr

30

Staubbeutel

31

Motor mit Ventilator

32

Vom Feuchtigkeitsmesser gesteuerte, gepulste Befeuchtungseinheit

33

Wasser

34

Mit Salz und Tensid imprägnierter Schwamm am Luftauslass

35

Feuchtigkeitsmesser an der Vorder- und Rückseite des Schwammes, zur Steuerung der Befeuchtung
8 Gesteuerte Befeuchtung eines imprägnierten Filters

36

Zuluft

37

Befeuchterflüssigkeit

38

z.B. per Elektromagnet gesteuertes Ventil

39

Steuergerät für die Befeuchtung

40

Feuchtigkeitsmesser z.B. über die Leitfähigkeit

41

Mit Salz imprägnierter Filter aus polarem Material, der mit unpolarem Filtermaterial ummantelt ist.

42

Virenfreie Luft

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David Horst, Qian Zhang und Eberhard Schmidt Deliqueszenz und Effloreszenz hygroskopischer Salzpartikeln in Partikel-Wand- und Partikel-Partikel-Kontakten DOI: 10.1002/cite.201800063 [0116]
Hofmeister-Reihe https://de.wikipedia.org/wiki/Hofmeister-Reihe Wikipedia [0116]
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Joachim Dorn Dissertation 2003: Experimentelle Bestimmung und thermodynamische Modellierung von Löslichkeitsgleichgewichten im System Na+ -Ca2+ [0116]
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Claims

Die Reinigung von Raumluft von Viren kann dadurch erreicht werden, dass ein Filterstoff mit einer nachstehend beschriebenen konzentrierten Salzlösung (siehe Ansprüche 4, 5 und 7 bis 14) imprägniert ist, durch den die Raumluft gesaugt oder geblasen wird. Anzuwenden ist dies bei normal korrosionsbeständigen Klimaanlagen, Umluftgeräten, Staubsaugern, Ventilatoren.
Die Porengröße des Filterstoffes, wobei die Stoffart ziemlich beliebig von mineralischen Filtern bis Kleiderstoffen sein kann, kann wesentlich größer als die abzufangenden Viren sein. Einzige Bedingung muss sein, dass der Filterstoff permanent feucht gehalten wird und ein geradliniger Durchflug der Viren durch den Stoff kaum möglich ist. Schon durch die Imprägnierung nach den Ansprüchen 3-5 und 7-14 gegebener hauchdünner Flüssigkeitsfilm auf dem Filterstoff von wenigen Mikrometern lässt die wesentlich kleineren Viren bei erster Berührung unelastisch in diesen eintauchen und damit aus der Luft abfangen.
Eine anhaltende und ausreichende Befeuchtung des Filters kann auch durch eine ständige Flüssigkeitszufuhr z.B. durch ständiges oder intervallmäßiges Besprühen je nach Trockenzustand elektronisch gesteuert des Filters mit Wasser oder Salzlösung erreicht werden. Die Flüssigkeitsmenge, mit der der Filterstoff imprägniert wird, hängt von der Saugfähigkeit des Filterstoffes ab. Bei Baumwolle liegt diese Menge etwas unter der der Stoffmasse.
Einen permanenten Feuchtigkeitsfilm auf dem Filterstoffe, der über einen größeren Zeitraum ohne Nachbefeuchten (z.B. 24 Stunden) auskommt, wird durch den Zusatz untoxischer, hochsiedender Flüssigkeiten wie z.B. hygroskopischen Flüssigkeiten wie Glycerin und oder 1,2 Propandiol und oder Triethylenglykol und oder PEG 200 und oder PEG 400 oder deren Mischungen und oder durch hygroskopische Salze zur wässrigen Salzlösung erreicht.
Zur besseren Benetzung vor allem von unpolaren Filterstoffen (z.B. aus Polypropen (PP) oder Polyethen (PE)) wird der Salzlösung eine geringe Menge eines Tensids wie z.B. Tween 20 oder ein Monoglycerid (E 471-E 472) zugemischt. Als Nebeneffekt wirken diese Tenside auf Viren und deren Membrane zerstörend.
Die Reinigung des - vor allem auch vom Staub aus der Luft verschmutzten - Filters ist ungefährlich und kann durch einfaches Waschen erfolgen, da die Viren in Filter desaktiviert oder zerstört sind. Das Waschwasser ist, da keine umweltschädlichen Salze ausgewählt wurden, dem Haushaltsabwasser zuzufügen.
Die Salzlösung gemäß Anspruch 1 - optimal mit den Komponenten einer hochsiedenden Flüssigkeit gemäß Anspruch 4 und einem Tensid gemäß Anspruch 5 - kann als hochkonzentrierte Salzlösung durch den hohen osmotischen Druck den Viren das Wasser entziehen und damit desaktivieren. Verwendet können dafür die folgende Salze bzw. deren Mischungen: Dabei sind die einzelnen Salze nach fallendem osmotischen Druck und somit nach fallender Wirksamkeit der gesättigten Lösung sortiert: Zinkchlorid, Kaliumformiat, Natriumhydrogensulfat, Kaliumacetat, Cäsiumfluorid, Ammoniumnitrat, Ammoniumfluorid, Ammoniumthiocyanat, Lithiumchlorid, Ammoniumacetat, Kaliumhydrogenphosphat, Magnesiumchlorid, Calciumnitrat, Ammoniumsulfamat, Lithiumbromid, Kaliumpropionat, Natriumdihydrogenphosphat, Weinsäure, Natriumlactat, Magnesiumacetat, Ammoniumiodid, Kaliumcarbonat, Eisen(III)chlorid, Cäsiumchlorid, Ammoniumhydrogenphosphat, Natriumnitrat, Natriumpropionat, Calciumchlorid, Ammoniumformiat, Kaliumsorbat, Harnstoff, Manganchlorid, Kupfernitrat, Eisennitrat, Magnesiumchlorid, Natriumhypophosphinat, Ammoniumsulfat, Triammoniumcitrat, Ammoniumphosphat, Ammoniumbromid, Magnesiumnitrat, Natriumformiat, Kaliummalat, Ammoniumchlorid, Kupfer(II)chlorid, Aluminiumchlorid, Natriumchlorid, Ammoniumcarbonat, Kaliumphosphat, Kaliumchlorid, Kaliumnatriumtartrat, Natriumacetat, Natriumcarbonat, Calciumacetat, Calciumacetat Dihydrat, Zinksulfat-Heptahydrat, Kaliumdihydrogenphosphat, Natriumascorbat, Kaliumnitrat, Kaliumlactat, Ammoniumhydrogencarbonat, Aluminiumsulfat, Dinatriumtartrat, Magnesiumsulfat, Kaliumtartrat, Calciumpropionat, Kaliumcitrat, Zinksulfat, Calciumformiat, Natriumsulfat, Natriumphosphat-Dekahydrat, Dinatriumhydrogenphosphat, Kaliumsulfat, Ammoniumdihydrogenphosphate , Ammoniumoxalat, Calciumlaktat, Calciumdihydrogenphosphat.
Die Salzlösung gemäß Anspruch 1 - optimal mit den Komponenten einer hochsiedenden Flüssigkeit gemäß Anspruch 4 und einem Tensid gemäß Anspruch 5 - mit hohen osmotischen Drücke Viren und andere Mikroorganismen desaktivieren und darüber hinaus noch gesundheitlich unbedenklich sind. Diese Salzlösungen sind im folgenden nach fallendem osmotischem Druck und somit fallender Wirksamkeit ihrer jeweils gesättigten Lösung sortiert: Kaliumformiat, Kaliumacetat, Ammoniumacetat, Kaliumhydrogenphosphat, Magnesiumchlorid, Kaliumpropionat, Natriumdihydrogenphosphat, Natriumlactat, Magnesiumacetat, Ammoniumhydrogenphosphat, Harnstoff, Magnesiumchlorid, Natriumhypophosphinat, Ammoniumsulfat, Triammoniumcitrat, Natriumformiat, Kaliummalat, Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Natriumacetat, Kaliumnatriumtartrat, Natriumacetat, Calciumacetat, Calciumacetat Dihydrat, Kaliumdihydrogenphosphat, Natriumascorbat, Kaliumlactat, Dinatriumtartrat, Magnesiumsulfat, Kaliumtartrat, Calciumpropionat, Kaliumcitrat, Natriumsulfat, Dinatriumhydrogenphosphat, Kaliumsulfat, Calciumlaktat
Salzlösungen - gemäβ den Ansprüchen 1 bis 6 bei den schon bei geringen Änderungen der relativen Luftfeuchtigkeit und/ oder der Raumlufttemperatur virenzerstörende Kristallisations- und Salzauflösungsvorgänge (Effloreszenz- und Deliqueszenz - Vorgänge) ablaufen sind: gesättigte, wässrige Natriumchlorid-Lösungen mit Glycerinzusatz, sowie Ammoniumsulfat und Glycerin (im Massenverhältnis 1:1 gelöst im Wasser (wirksam im Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit von 0 bis 80 %), gesättigte, wässrige Salzlösungen von Dinatriumtartrat, Natriummalonat (für den Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit von 0-90 %), Natriumtartrat, Ammoniumtartrat, Natriumacetat (geeignet bei Luftfeuchtigkeit über 40 %) und Magnesiumchlorid (im gesamten Luftfeuchtigkeitsbereich 0 - 100 %).
Zu den bei unterschiedlichen relativen Luftfeuchtigkeiten effloreszierenden (auskristallisierenden) Salzlösungen gehören: Kaliumsulfat, Natriumsulfat, Magnesiumsulfat, Kaliumchlorid, Ammoniumhydrogenphosphat, Natriumchlorid, Harnstoff, Kaliumformiat, Ammoniumsulfat und Magnesiumchlorid.
Über einen weiten Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit durch Auskristallisieren virenzerstörende sind binäre oder auch ternäre Salzmischungen, deren Komponenten bei möglichst weit auseinander liegenden relativen Luftfeuchtigkeiten effloreszieren. Dazu gehören in etwa äquimolare Mischungen aus z.B. MgCl₂ und NaCl oder z.B. K₂SO₄ und (NH₄)₂SO₄ oder z.B. Magnesium- und Natriumacetat oder z.B. Magnesiumsulfat und Magnesiumcarbonat oder z.B. als ternäre Mischung Magnesiumsulfat, Magnesiumchlorid und Magnesiumcarbonat.
Die Imprägnierung behält ihre antivirale Wirkung gemäß den Ansprüchen 1 bis 11 nach der Auskristallisation der Salze, wenn hygroskopische, deliqueszierende und effloreszierende Salze verwendet werden. Diese Salze lösen sich bei steigender Luftfeuchtigkeit wieder auf oder kristallisieren sich in eine höhere Hydratstufe um. Bei fallender Luftfeuchtigkeit kommt es bei der Salzlösung erneut zur Kristallisation und Virenvernichtung. Geeignet für die Imprägnierlösung sind die gesundheitlich unbedenklichen, hygroskopischen Salze: Kaliumsulfat, Natriumsulfat, Magnesiumsulfat, Kaliumchlorid, Ammoniumhydrogenphosphat, Natriumchlorid, Harnstoff, Magnesiumacetat, Calciumacetat, Natriumformiat, Kaliumformiat, Ammoniumsulfat, Magnesiumchlorid, Magnesiumchlorid, Ammoniumacetat, Natriumacetat, Magnesiumcarbonat, Triammoniumcitrat, Calciumlactat und Kaliumlactat und deren Mischungen und/oder alle in den Ansprüchen 1 und 3 genannten organischen Lösungsmittel und/oder Tenside.
Die Imprägnierung behält ihre antivirale Wirkung gemäß den Ansprüchen 1 bis 5 nach der Auskristallisation der Salze, wenn hygroskopische Lösungsmittel gemäß Anspruch 4 verwendet werden, welche das Deliqueszenz- und Effloreszenzverhalten der Salze in Abhängigkeit von der relativen Luftfeuchtigkeit wesentlich verändern. Dazu gehört z.B. eine Mischung von Glycerin und Ammoniumsulfat im Massenverhältnis 1:1.
Zu den gemäß Ansprüchen 1 bis 6 gehören ebenfalls gesättigte Salzlösungen oder Salzmischungen, die auf Grund ihrer chaotropen Wirkung Viren desaktivieren. Dazu gehören folgende Salze und organische Verbindungen: Harnstoff, Guanidin und deren Salze, weiterhin Formiate, Sorbate, Ascorbate, Propionate, Lactate, Carbonate, Salizylate und Alkohole wie Propylenglykol (1,2 Propandiol).
Bei der antivirale Ausrüstung von Raumluftgeräten und Staubsaugern gemäß dem Ansprüchen 1-4, 6-14 wird ein Auswandern der Salzimprägnierung aus dem Filtern dadurch verhindert oder vermindert, indem der polare - mit der Salzlösung getränkte polare Filterstoff - von einem unpolaren Stoff z.B. aus Polypropen oder Polyethen völlig umhüllt wird und kein Tensid in der Salz-Imprägnierlösung verwendet wird.
Die antivirale Behandlung der Raumluft gemäß dem Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Salzlösungen gemäß Ansprüchen 4 und 7 bis 14 mit mechanischen und nicht mit thermischen Verneblern vernebelt werden.
Die antivirale Behandlung der Raumluft und Oberflächen gemäß dem Anspruch 1 sind dadurch gekennzeichnet, dass aus Akzeptanzgründen nur eine gesättigte Kochsalzlösung verwendet wird.
Die antivirale Behandlung der Raumluft gemäß dem Anspruch 1 mit einer der Meeresluft analogen Mischung ist dadurch gekennzeichnet, dass Natriumchlorid mit Magnesiumchlorid in variablen Mischungsverhältnissen eingesetzt wird, welche bei niedrigeren relativen Luftfeuchtigkeiten effloreszieren.
Ist der Schutz von Haut, Augen und Atemwegen gegeben, dann lassen sich - zur antiviralen Behandlung der Raumluft gemäß dem Anspruch 1 auch die gesättigten Lösungen von folgenden, hochwirksamen Salzen verwenden: Ammoniumcitrat, Weinsäure oder Natriumpropionat oder deren Mischung.
Das Auswaschen von Viren und andere Mikroorganismen aus der Raumluft mit Flüssigkeiten ist gemäß dem Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass dafür auch sehr effektiv thermische Vernebler (Nebelmaschinen) verwendet werden.
Eine gewünschte Kontrolle der vollständigen Imprägnierung von Oberflächen wie Filter, Masken und Handschuhen gemäß den Ansprüchen 1 bis 6 erfolgt durch einen Farbzusatz in der Imprägnierlösung, der die imprägnierte Oberfläche mit desaktivierten Viren von der unimprägnierten Oberflächen durch Umfärben klar erkennbar macht. Hierfür in der Imprägnierlösung geeignete, gesundheitsunschädliche, wasserlösliche Farbstoffzusätze sind: a. Riboflavin-5'-phosphat (E 101, E 101a) b. Chlorophyllin (E140, E141) (Dieser Farbstoff ist auch interessant, da er krebserregende, heterozyklische Amine bindet)¹ c. Indigotin (E 132) d. Anthocyane (E 163) e. Betanin (E 162) Geeignet zum Anfärben der Tenside sind auch die folgenden, gesundheitlich unbedenklichen, fettlöslichen Farbstoffe: f. Lycopin (E 160 d) g. Carotin (E 160 a-f) h. Canthaxanthin (E 161 g)
Die gesättigte Salzlösung zur Imprägnierung der Stoffe und Oberflächen und Raumluft gemäß den Ansprüchen 1, 4, 5 und 7 bis 14 und 17 bis 19 kann geschlossen über längere Zeiträume aufbewahrt werden, da in einer gesättigten Salzlösung eine Verkeimung mit Bakterien und Pilzen aus der Umwelt nicht möglich ist.
Damit die Haut durch die Salze der tensidfreie Imprägnierlösung gemäß den Ansprüchen 1 bis 4 und 5 bis 8 und 10 bis 14 in den Atemmasken eventuell nicht irritiert wird, können Atemmasken zweilagig, innen zur Haut hin mit einem unpolaren Maskenstoff aus z.B. Polypropen oder Polyethen und außen einen saugfähigen Stoff (z.B. aus Baumwolle) für die Imprägnierung hergestellt werden.