HUT54071A - Method for inducting and fixing gas into water, apparatus for carrying out the method and water produced by the method - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás meghatározott gáznak vagy gázkeveréknek olyan sajátos módon vízbe való bevezetésére, amely különbözik azon eljárásoktól, amelyek eredményeként a gáz oldott állapotba kerül. A találmány tárgyát képezi ezenkívül az eljárás • · · · ·

-2foganatosítására alkalmas berendezés és az olyan víz, amely meghatározott gázt vagy gázkeveréket sajátosan kötött állapotban tartalmaz, ahol ez az állapot különbözik az adott gáznak a vízben oldott állapotától.

Ismert tény, hogy számos gáz oldható vízben és bármely adott hőmérsékleten és nyomáson, ezen gázok mindegyikére meghatározható egy maximális, azaz telítési koncentráció, amely ezen gáz vízben való stabil jelenléte szempontjából felső határt képez. Oxigén esetében ilyen adat található például a Standard Methods fór the Examination of Water and Waste Water kiadványban (szerkesztette és kiadta az American Public Health Association, vezető szerkesztő: Mary Ann H. Frason, 16. kiadás). Ennek a könyvnek a 421. fejezete tartalmazza ezeket a táblázatokat és részletesen tárgyalja az oldott oxigén mennyisége meghatározásának módszereit. Más gázokra vonatkozó hasonló adatokat közismert fizika tankönyvekben találhatunk.

Ismert tény, hogy a víz valamely gázzal túltelíthető, ha az adott gázt tartalmazó atmoszférában erőteljesen keverjük vagy permetezzük, vagy ha a gázt nagyobb nyomás mellett a vízbe vezetjük. Ilyen esetekben azonban a vízhez stabil állapotban nem kötődő többlet gázmennyiség a nyomás vagy az erőteljes mozgatás befejeződését követően rövid idő alatt buborékok formájában eltávozik.

A találmány megértéséhez a víz meghatározott tulajdonságaira kell utalnunk. Ismert tény, hogy az egyszerű víz, tehát az úgynevezett monomer víz molekulája két hidrogén és egy oxigén atomból áll. Az oxigénatom L pályáján a 2s² és 2p elektronok a két hidrogénatom két elektronjával nyolcas konfigurációra egészülnek ki: a nyolc kollektív elektronból álló közös burokban van a két hidrogén atommag és az 1 s² elektronokkal együtt az oxigén atommag.

így erős kovalens kötésű poláros molekula jön létre, amelyben a kollektív elektronok szigma kötésben vannak. Ebben a konfigurációban az elektronok a kapcsolódási tengelyeik körül könynyen elfordulhatnak.

Az oxigén molekula egyik elektronkötése szigma, a másik pi állapotú, tehát viszonylag merev struktúrával rendelkezik. Ezt

-3ismerteti például Holics L. Fizika c. könyve (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1986) az 1046. oldalon és a 21.1 ábrán.

A monomer vízmolekula olyan alakzat, amelynek középpontját az oxigénatom foglalja el, és 104,45 ° kötési szöggel a két hidrogénatom kapcsolódik hozzá. A hidrogénatomok távolsága 1,63 Á és a kötési energia kb. 100 kcal/mól.

Ezen adatok figyelembevételével kiszámítható, hogy egyetlen vízmolekula térfogata 11 Á³ . Ha kiszámítjuk az 1 liter térfogatú víz molekuláinak össztérfogatát, akkor 370 cm³-t kapunk és 630 cm³ üres tér adódik. Ez a viszony ad lehetőséget arra, hogy a szomszédos molekulákban lévő oxigén és hidrogén atomok között un. hidrogénhíd kötések jöjjenek létre, természetesen lényegesen kisebb energiaszinten. Tarján I. és Rondó Gy.: A biofizika alapjai c. könyvben (Medicina Könyvkiadó Budapest, 1987) a 32-33. és 52. oldalakon közlik, hogy a hidrogénhíd kötése 3-8 kcal/mól energiájú, és a kötés kölcsönhatásban álló dipólusmolekulák között jön létre. Bár a hidrogén csak egyvegyértékű elem, számos olyan vegyület ismert, ahol a hidrogén két atommhoz kötődik. Ilyen eset főként fluor, oxigén és nitrogén atomokkal jön létre.

A vízmolekulában a kovalens kötés távolsága az oxigén és a hidrogén atomok között IÁ, a hidrogénhídban pedig az oxigénhidrogén távolság 1,76 Á.

A monomer vízből polimer fázis a hidrogénhidak révén jön létre, ahol a gyenge hidrogénhíd kötések és a termikus mozgásból adódó dezorientáció adott hőmérsékleten statisztikus valószínűségű folyadékkristály szerkezetet eredményez. A polimer fázist kialakító vízmolekulák száma és az egy polimernek tekintett fürtök nagysága hőmérsékletfüggő. Ezt a hipotézist röntgendiffrakciós vizsgálatokkal igazolták, erről D. Eisenberg és W. Kauzmann: The Structure and Properties of Water c. könyve (Oxford Claredon Press, London 1969) tudósít, és ugyanezt foglalja össze J. Ernst: Bevezetés a fizikába (Akadémiai Kiadó, Budapest 1968) c. könyve is. Megjegyezzük, hogy a szakirodalomban használt fürt (cluster), polimer frakció és asszociátum kifejezések ugyanazt a fogalmat fedik.

D. Eisenberg hivatkozott könyvének a 111. oldala foglalkozik • · · . · · · • ··· · · ··· ··· * ······ · · ······· · · · ♦

-4a polimer frakciók hőmérsékletfüggésével (részletesebben pedig a 4.2 fejezetben). Ezekből a diagramokból látható, hogy csökkenő hőmérséklettel (+ 4°C hőmérsékletig) a polimerizáció mértéke növekszik, tehát a szerkezet egyre inkább a kristályos struktúrához kezd hasonlítani. Ezen jelenség következményeként víz esetében a sűrűség, a dielektromos állandó, az optikai törésmutató értéke csökkenő hőmérséklettel növekszik.

A találmány feladata a víz ezen tulajdonságainak kihasználása és olyan eljárás létrehozása, amelynél gázt vagy gázkeveréket olyan mennyiségben a vízhez köthetünk, amely lényegesen meghaladja ugyanezen anyagoknak ugyanezen a hőmérsékleti és nyomás értékek mellett a vízben oldható maximális mennyiségét.

A találmány feladatát képezi az eljárás foganatosítására alkalmas berendezés létrehozása is.

A találmány szerint eljárást hoztunk létre gáznak vízbe való bevitelére, amelynek során a vizet egy pálya mentén meghatározott áramlási sebességgel áramoltatjuk, az áramló víz felületét a pálya egy részén az adott és meghatározott nyomással rendelkező gázzal érintkeztetjük oly módon, hogy a gáz egy töredék menynyiségét az áramlás magával vigye és ilyen módon a gázban dúsított vizet kapunk, és a találmány szerint dúsított vizet keresztüláramoltatjuk egy az áramlási úttal sorosan kapcsolt és középtengellyel rendelkező rekciós kamrán, itt a folyadék a tengely körül forog és egyúttal tengelyirányban áramlik és ezáltal a tengely felé közeledve nyomása csökken, a nyomást az áramlási irány mentén csökkentjük, hogy egy rövid szakaszon minimális értéket vegyen fel, majd a nyomást ismét fokozzuk, hogy a minimális nyomásnak megfelelő szakaszon ezzel a gáznak legalább egy töredékét összegyűjtsük, majd ezen szakaszon túlhaladva a növekvő nyomás hatására a gázmolekulák legalább egy részét a vízhez hozzákapcsoljuk.

A gáz bevezetése intenzívebbé válik, ha az utat zárt hurok mentén képezzük ki és a vizet ismételten recirkuláltajuk.

Sok esetben előnyös, ha a gázt egy olyan zárt térbe helyezzük, amely a víz áramlási pályájával közlekedik.

A gáz parciális nyomása állandó értéken tartható, ha a zárt gáztérből a vízgőzt kondenzáljuk.

• · * · · · · · ··· · · ♦ • ··«··· · · ·♦··♦·· · ·· ··

-5A víz recirkuláltatásánál kavitáció mentes áramlást célszerű létrehozni, mert a kavitáció tönkreteheti a gáz- és a vízmolekulák között létrejött kötéseket.

A gázt legcélszerűbb normál légköri nyomáson tartani.

Az eljárás hatékonyabbá válik, ha a víz hőmérséklete 23 °C alatt van.

A víz hőmérsékletét célszerű az eljárás során mindvégig állandó értéken tartani.

Az eljárás egy foganatosítási módjánál az áramló víznek a gázzal érintkező felületét az áramlási útba helyezett tartályban létesített örvény felülete képezi.

Egy alternatív foganatosítási mód esetében a gáznak kitett felületet egy olyan vízsugár képezi, amelyet az áramlással együttjáró nyomáscsökkenés révén beszívott gáz vesz körül.

A gázt célszerűen oxigén, levegő vagy széndioxid képezi. Nitrogén szintén használható, hiszen a levegő legnagyobbrészt nitrogénból áll.

A legtöbb felhasználáshoz a recirkulációt addig tartjuk fenn, ameddig a vízhez kötött gázmennyiség lényegesen meghaladja azt a gázmennyiséget, amennyi mellett normál oldódásnál ugyanezen gázzal a víz telítésbe kerülne. A telítést a recirkuláltatott víz hőmérséklete és nyomása mellett kell értelmezni.

A gázfelvétel eredményét figyelemmel kísérhetjük, ha a víz dielektromos állandóját mérjük, és a recirkulációt addig tartjuk fenn, ameddig a dielektromos állandó növekedése egy előírt értéket el nem ér.

Az optimális áramlási sebesség beállítás oly módon oldható meg, hogy a gázbevezetést megelőzően gázmentes vizet áramoltatunk keresztül a reakciós kamrán, és az áramlási sebességet addig növeljük, ameddig a nyomásminimumnak megfelelő helyen a buborékképződés megindul, majd az eljárás során olyan áramlási sebességet állítunk be, amely kis mértékben a buborékképződés megjelenéséhez tartozó sebesség alatt van.

A találmány szerint berendezést is létrehoztunk gáznak vízbe való bevezetésére, amelynek a vizet tároló tartálya van, és ebben a víz felszíne felett a bevezetendő gázzal megtölthető tér van, a berendezés tartalmaz a tartálytól kiinduló és ott végződő • · · · · • · · · * ·« • · · · • · · ♦ · · ··* ······ · · • · · » · ·

-6zárt csővezeték útvonalat, ide közbeiktatott szivattyút, amely a vizet recirkuláltaja, az útvonalhoz reakciós kamra csatlakozik, amelynek belső tere tengely körül forgásszimmetrikus kialakítású, a belső tér beáramlási vége közelében több tangenciális beömlőnyílás helyezkedik el, amelynek hatására a beáramló víz a tengely körül forgást végez, a forgó víz útjában a nyílások előtt a reakciós kamrának folyamatosan csökkenő és rövid csonkban végződő része van, az útvonalnak a csonk előtt szélesedő része van, végül az említett zárt útvonalon a gázt a vízzel intenzíven érintkeztető eszköz helyezkedik el.

Egy előnyös kiviteli alaknál a gázt a vízzel érintkeztető szervet vízsugár szivattyú képezi, amelynek vózbeömlő és kiömlő csonkjai az áramlási úttal sorosan kapcsolódnak, és a szivattyú gázbevezető csonkja a tartály gázterével közlekedik.

Egy másik kiviteli alaknál a gázt a vízzel érintkeztető szervet a tartály képezi, amelynek belső tere forgásszimmetrikus kiképzésű, a tartálynak lényegében gömbkiképzésű felső része, a felső résztől távolodva szűkülő középső része, és ugyanebben az irányban tovább szűkülő vékony alsó része van, amely kiömlő nyílásban végződik, a középső szakasz felső részéből lényegében a legnagyobb átmérőnek megfelelő magasságban vagy kis mértékben ezen magasság alatt ferde beömlő csonk nyúlik ki, amely legalább a tartály érintési síkjával hegyesszöget zár be, amelynek révén a beáramló víz hatására a tartályban örvény keletkezik, és a zárt útvonallal a beömlő és a kiömlő nyílások kapcsolódnak.

A hatásfok javítható, ha az áramlási útba egymással párhuzamosan több reakciós kamra van közbeiktatva.

A tartályban lévő gáztér célszerűen adott mérhető mennyiségű gázt bejuttató gázadagoló szervvel közlekedik, amely működés közben a térben atmmoszférikus nyomást tart fenn.

Egy előnyös kiviteli alaknál a reakciós kamrának a beömlő szakasza belül forgási paraboloid alakú, a nyílások ezen szakasz falán vannak kialakítva, az áramlási úthoz beömlő csonk csatlakozik, és a paraboloid alakú rész külső fala és a beömlő csonk között hengeres nyomókamra van kiképezve.

Egy további előnyös kiviteli alak a vízgőzt a gáztérből kondenzáló szervet tartalmaz.

• · ·· *···· ·· • · · · · ♦ · • ··· · · · · · «·· • ······ « · ······· · ·· · ·

-7Egy további kiviteli alak hőmérsékletszabályozó szervet tartalmaz, amely az áramló víz hőmérsékletét előírt értéken tartja.

A találmány szerint az eljárással és a berendezéssel olyan víz keletkezik, amely a gázt többlet mennyiségben tartalmazza ahhoz az egyensúlyi értékhez képest, amely a víznek az adott gázzal bármely adott hőmérséklet és nyomás mellett felvett telítési mennyiségéhez tartozik, és erre a vízre az jellemző, hogy a gázt az adott hőmérsékleten és nyomáson stabil és kötött állapotban tartalmazza.

Ilyen víz esetében a dielektromos állandó határozottan nagyobb a tiszta víz dielektromos állandójánál.

Azt is megfigyeltük, hogy az ilyen víz strukturáltabb az azonos hőmérsékletű és nyomású tiszta víznél, tehát az ilyen víz meghatározott fizikai paraméterei alacsonyabb hőmérsékletű tiszta víz hasonló paramétereinek felelnek meg.

A találmány szerinti víznek egyedülálló fizikai tulajdonságai vannak és az előzetes vizsgálataink szerint számos felhasználási területen meglepő élettani és egyéb hatások jelentkeznek.

A találmányt a továbbiakban előnyös kiviteli alakok kapcsán, a rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az:

1. ábra a találmány szerinti berendezés első kiviteli alakjának az elrendezési vázlata, a

2. ábra az 1. ábrán vázolt 1 reakciós kamra előlnézeti ké- pe, a

3. ábra a reakciós kamra felülnézeti képe metszetben, a metszősík a nyílásokat metszi, a

4. ábra a gázfogyasztás mérési módját szemlélteti, az

5. -7. ábrák az örvény kialakulása kezdeti, középső és végső szakaszát szemléltető vázlatok, a

8. ábra az oxigén felvételének az idő függvényében történő alakulását szemlélteti, a

9. ábra az 1. ábrán vázolthoz hasonló tökéletesített kiviteli alakot szemléltet, a

10. ábra a találmány szerinti berendezés egy alternatív kiviteli alakjának az elrendezési vázlata, a

11. ábra a 10. ábrán vázolt vízsugárszivattyú nagyított előlnézeti képe, részben metszeti ábrázolásban, a • « • ··· · · ··· ··· • ·«··«· · ·

12. ábra a reakciós kamra metszeti képe, a

13. ábra a nyomás alakulását szemlélteti a 12. ábrán vázolt reakciós kamra tengelye mentén mérve, a

14. ábra a 10. ábrán vázolt kiviteli alak esetében az oxi- génfelvétel időbeli alakulását mutatja ioncserélt víz használata esetén, a

15. ábra a 10. ábrán vázolt kiviteli alak esetében a levegő- felvétel időbeli alakulását mutatja ioncserélt víz használata esetén, a

16. ábra a vízmolekulákat összekötő hidrogénhidak ismert képződését szemlélteti, a

17. ábra a 16. ábrához hasonló vázlat, amely a viszonyokat a találmány szerinti víz esetében mutatja, a

18. ábra a víz dielektromos állandóját mérő érzékelő nagyí- tott metszeti képe, a

19. ábra a dielektromos állandót mérő kapcsolási elrendezés vázlata, és a

20. ábra a dielektromos állandónak az oxigéntartalomtól füg- gő változását mutatja.

A találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmas berendezés első kiviteli alakjának az általános elrendezési vázlata az 1. ábrán látható. Az 1 tartálynak üreges belseje és csepphez hasonlító alakja van, és lényegében gömbalakú 2 felső része, hiperboloidhoz hasonló alakú, lefelé keskenyedő 2 középső része és hosszúkás, enyhén vékonyodó 4 alsó része van. A 2 és 3 felső és középső rész konvex, a 4 alsó rész pedig konkáv kiképzésű. A 3 és 4 középső és alsó részek között ily módon inflexiós sík keletkezik. Az 1 tartály belseje 5 forgástengelyre szimmetrikus kiképzésű. Egy előnyös kiviteli alaknál az 1 tartály üvegből készül, ami lehetővé teszi a benne lezajló folyamatok megfigyelését. A 2 felső rész felső falán három 6, 7 és 8 csonk található, közülük a 6 és 7 csonkok lezártak.

Az elrendezéshez egy vízzel töltött 9 edény is tartozik. Az ebben lévő vízbe szájjal lefelé néző 10 palack merül, és a 10 palack zárt alján 11 csonk van kiképezve. Az 1 tartály 2 felső részén lévő 8 csonkot 12 hajlékony cső köti össze a 10 palackon lévő 11 csonkkal.

• ··· ·· ··· · · ♦ • ···«·· · · ··«···« e ·· ··

-9Αζ 1 tartályon további két nyílás található. A 2 középső rész felső szakaszából ferdén 13 csonk nyúlik ki, lényegében abban a magasságban, ahol az 1 tartály átmérője maximális. A 13 csonk egyaránt hegyesszöget zár be az 1 tartály egyenlítő és érintő síkjaival és tengelye az 1 tartályhoz viszonyítva kissé befelé és fölfelé irányul. Az említett hegyesszögek általában 30°-nál kisebbek. A hivatkozott másik nyílást az 1 tartály 4 alsó részének a nyitott alsó vége képezi.

A 4 alsó rész alsó vége és a ferde kialakítású 13 csonk között vizet recirkuláltató pálya keletkezik, amelyhez 14 szivatytyú, 15 reakciós kamra és három 16, 17 és 18 cső tartozik. A 15 reakciós kamra kiképzését a 2. és 3. ábrák szemléltetik.

A 15 reakciós kamra hengeres fala egyik 19 vége nyitott, másik 20 vége pedig zárt. A henger belsejében üreges 21 elem helyezkedik el, amelynek köralakú 22 pereme a henger középső részéhez kapcsolódik. A 21 elem 23 első részének belső tere forgási paraboloid alakú és ezen 23 első rész a 15 reakciós kamrának a 22 perem és a zárt 20 vég közé eső zárt terében helyezkedik el. A paraboloid alakzat magasságának mintegy harmadánál a 21 elem falán a kerület mentén egyenletes elosztásban több érintőirányú 24 nyílás van kiképezve. A példaként! kiviteli alaknál a 24 nyílások száma öt. A 15 reakciós kamra zárt 20 végéből 25 csonk nyúlik ki, amely a 15 reakciós kamra tengelyéhez képest kissé ferde helyzetű. A 21 elemnek olyan 26 második része is van, amely a 23 első résszel a 22 perem síkjában közlekedik, és ezen 26 második rész forgási hiperboloid alakú, amely rövid hengeres 27 csonkban folytatódik. Egy előnyös kiviteli alaknál a 15 reakciós kamra üvegből készült.

Az alábbiakban megmutatjuk, hogy az 1.-3. ábrákon vázolt berendezéssel milyen módon lehet vizet gázzal feldúsítani.

Első lépésben a 7 csonk záródugóját kinyitjuk és 10 liter normál csapvizet (például amilyen Zürichben rendelkezésre áll) az 1 tartályba töltünk. Az 1 tartály térfogata akkora, hogy a vízszint mintegy 5 cm-rel a 13 csonk fölött lesz. A 7 csonkot ekkor ismét lezárjuk és megfelelően tömítjük, majd a 14 szivattyút megindítjuk és vizet áramoltatunk keresztül a rendszeren, miközben a 16, 17 és 18 csövekben és a 15 reakciós kamrában

-ΙΟΙ é vő levegő a víz felszíne fölött lévő térbe kerül. A szivattyút ekkor leállítjuk, és a 6 csonk dugóját kinyitjuk, majd a 9 edényben lévő vizen keresztül oxigént vezetünk a 10 palack belső terébe. A bevezetett oxigén mennyisége elegendően nagy ahhoz, hogy a levegőt eltávolítsa a 10 palackból, a 11 csőből és az 1 tartálynak a vízfelszín felett lévő szabad teréből. Egy adott töltési idő után a 6 csonkot ismét lezárjuk, és az 1 tartályban és a 10 palackban lévő gázteret már tiszta oxigént tölti ki.

Ekkor a 10 palackban a vízszint megegyezik a 9 edényben lévővel .

Ennél az elrendezésnél a 14 szivattyút megindítjuk. A 14 szivattyú szállítási teljesítménye 25 1/pérc, és a 16, 17 és 18 csövek belső átmérője 16 mm. Az áramlási irányt az 1. ábrán nyilak jelölik. Amikor a víz a 15 reakciós kamrán áramlik keresztül, átfolyik az érintőirányú 24 lyukakon, és ennek következtében a 21 elem paraboloid alakú első részében első örvény keletkezik. A forgó víz egy része a parabola zárt vége felé áramlik, innen előre visszaverődik és egyesül az előre irányuló másik összetevővel. A 21 elem exponenciálisan vékonyodó alakja miatt gyorsan forgó vízáram alakul ki, és a 18 csövön keresztül az 1 tartályba folyik. Az 1. ábrán látható 28 nyíl azt jelöli, hogy a víz a 18 cső belsejében forog. A víz a ferde bevezető 13 csonkon keresztül tangenciálisan folyik be az 1 tartályba.

Az 1 tartályban az előzőleg nyugalmi állapotban lévő víz örvényleni kezd és második örvény keletkezik. Az 1 tartályban a második örvény csak adott idő (1-2 perc) elteltével állandósul. Az örvény képződését lefényképeztük, és az 5. 7. ábrák néhány ilyen képet grafikus alakban szemléltetnek.

A képekről megállapítható, hogy szabálytalan örvénylés után tornádó alakú örvény keletkezik, amelynek majdnem hengeres középső üreges része van, amely egészen az 1 tartály 4 alsó részének az aljáig tart. Az örvényben a vízrészecskék sebessége nagyon nagy. Az örvény legfelső legnagyobb átmérőjű részénél a forgási sebesség 50 ford./perc körül van, és ez az érték lefelé közelítően exponenciális függvény szerint növekszik. A sebességet annak figyelembevételével számíthatjuk ki, hogy bármely magasságban a keresztmetszeten keresztüláramló vízmennyiség állan• · • «·· ·· ··* ··· • ······ · I ······* φ · · ·*

-11dó, tehát a sebesség az örvényt körülvevő vízkeresztmetszettel fordítottan arányos.

Amikor az 1 tartályban már stabil örvénylés alakult ki, a 14 szivattyú folyamatosan működik. Egy idő elteltével a 10 palackban a vízszint a 9 edényben lévő szinthez képest emelkedni kezd. Ez azt jelzi, hogy a víz feletti térben lévő oxigén egy részét az áramló víz felvette.

A 4. ábra vázlatosan szemlélteti, hogy a körforgást végző víz által felvett oxigén mennyiségét milyen módon számítottuk. Az ábrán jól látható a 10 palackban lévő eredeti 29 szint. A szint növekedését a H magasság jelöli. A 10 palack A keresztmetszetű. Az oxigénfelvétel kifejezhető a V = A x H összefüggéssel .

Ismert, hogy az oxigén sűrűsége 0 ’C -on d= 1,43 mg/cm³. Ha a felvett oxigén mennyiségét mg egységekben akarjuk kifejezni, akkor az oxigén tömegének az így kifejezett számértéke:

m = d x A x H.

Itt az A x H szorzatot köbcentiméter egységben kell megadni.

Ezt az oxigénmennyiséget a víztérfogat vette fel. Ha az áramló vízben az oxigén relatív mennyiségét szeretnénk kifejezni, akkor a C =d x A x Η /V értéket kell számítanunk. Ez a o w képlet a folyamat során felvett többlet oxigén mennyiségét mg/1 egységekben fejezi ki, ha a víz V_w térfogatát literben adjuk meg.

Feltételezhetjük, hogy az 1 tartályba bevitt csapvíz majdnem telített volt oldott oxigénben, mivel a normál csapvíz adott idejű szabad folyás után gyakorlatilag telítésbe kerül. Szobahőmérsékleten ez lényegében 9 mg/1 koncentrációnak felel meg.

A példaként! kiviteli alak esetében a 10 palack belső átmérője 10 cm, a keringő víz térfogata pedig V_w= 10 1 volt. Ha ezeket az adatokat az oxigénkoncentráció képletébe helyettesítjük, akkor azt kapjuk, hogy C_Q= 11,225 H. Ha a H magasságot cm-ben adjuk meg, akkor C_Q értékét T= 0 ^ÓC hőmérsékletre vonatkoztatva mg/1 egységben kapjuk meg, ha a hőmérséklet T= 20 ^ttC, akkor C = =10,46 H.

·· ···* · ·· ·· • « ♦ · · · · • ·· · · · ··· ··· • **·*·« · · ···· , ·· ·«

-12A teljes oxigénkoncentrációt úgy kapjuk meg, hogy a számított értékhez a kezdeti értéket is hozzáadjuk.

Az alábbi 1. táblázat az 1987 május 13 és junius 3 között végzett mérési sorozat eredményeit tartalmazza.

1. Táblázat hónap/nap idő eltelt idő Hőmérs. H C_Q növekedés C_Q összes (óra) (°C) (cm) (mg/1) (mg/1)

5. 13.	12.00	—	18	—	—	9
5. 14.	12.00	24	21	1.8	18.82	27.82
5. 15.	17.00	29	22	3.0	12.57	40,39
5. 17.	11.00	42	19	5.0	11.92	52.31
5. 18.	08.00	21	19	5.8	8.38	60.69
5. 19.	08.00	24	21	6.4	6.28	66.97
5. 20.	08.00	24	21	7.2	8.36	75.33
5. 21.	08.00	24	20	8.0	8.36	83.69
5. 22.	08.00	24	19	8.7	7.36	91.05
5. 23.	13.00	29	24	9.7	10.48	101.53
5. 25.	13.00	48	22	12.0	24.11	125.64
5. 30.	13.00	120	19	19.0	73.37	199.01
6. 01.	16.45	51.75	21	20.3	13.6	212.61
6. Q3.	07.30	38.75	21	21.3	10.448	223.09

A teljes koncentráció oszlopában az első sorban szereplő 9 mg/l-es érték a vízben lévő kezdeti oldott oxigén tartalomnak felel meg.

A 8. ábra az 1. táblázat adatait diagram formájában szemlélteti. A vízzel folytatott kísérletet 1987. június 3.-án fejeztük be. Ekkor a szivattyút leállítottuk és a zárt rendszert magára hagytuk. További öt nap elteltével a magasságkülönbség változatlan maradt, ami azt jelezte, hogy az áramló víz által felvett gáz kötött állapotban a vízben maradt. Az eredmény azt is alátámasztja, hogy a rendszerben szivárgás sem volt.

• · ··«· · ··· ·· • · * · · · • ··· · · ··· • · ···· · · ·♦·· ··♦ f ··

-13Az 1 tartályt az ötödik napon kinyitottuk, és az oxigénben dúsított vizet normál légköri nyomáson 0,1 és 0,2 literes palackokba töltöttük.

Ebből a vízből nyert mintán hagyományos oldott oxigén vizsgálatot végeztünk 20,5 ’c hőmérsékleten a Yellow Springs Instruments Co. Inc Model 54 Oxygen Meter típusú műszerrel, amely mindössze 8,5 mg/1 oldott oxigén koncentrációt mutatott. Leírásunk egy más helyén elmagyarázzuk, hogy miért gondoljuk a hagyományos oldott oxigén mérési módszereket alkalmatlannak arra, hogy a találmány szerinti eljárással a vízbe juttatott oxigén mennyiségét kimutassa.

Most a 9. ábrára hivatkozunk, amelyen az 1. ábrán vázolthoz hasonló berendezés látható. Az 1. tartály, a 14 szivattyú, a vizet tartalmazó 9 edény és a 10 palack megegyezik az előző kiviteli alaknál használttal. A 14 szivattyú kiömlő csonkja és az 1 tartály beömlő csonkja közé eső úton 30 hőmérsékletszabályozó szerkezet, előnyösen hőcserélő helyezkedik el, amelynek segítségével az áramló víz hőmérsékletét állandó értéken lehet tartani. Az 1. ábrán használt egyetlen 15 reakciós kamra helyett három hasonló 15a, 15b és 15c reakciós kamrát használunk, amelyek egymással párhuzamosan kapcsolódnak. A későbbiekben ismertetettek szerint az oxigén és a víz között a sajátos kötés a reakciós kamrában keletkezik. Ha a használt reakciós kamrák számát növeljük, akkor az időegység alatt megköthető oxigén mennyiségét ezzel növeljük. Az 1 tartályban létrejövő örvényről azt hisszük, hogy szerepe az oxigénnek a vízhez való hozzáadásában van. A különböző szivattyúsebességek mellett végzett kísérletek alapján azt tapasztaltuk, hogy az eljárás akkor optimális, ha az 1 tartályban kialakuló örvény alsó vége (7. ábra) az 1 tartály kiömlő csonkjáig ér vagy kis mértékben benyúlhat a 16 csőbe is. Eg adott szerkezeti kialakításnál ez a feltétel egy adott szivattyúteljesítmény mellett teljesíthető. A 15 reakciós kamrához tartozó optimális feltételek a nyomáseloszlástól és az áramlási sebességtől függenek, és ezeket a feltételeket úgy kell megválasztani, hogy azok éppen az örvényhez tartozó optimális áramlásnál következzenek be. Ha a reakciós kamra alakját és keresztmetszetét, továbbá a párhuzamosan kapcsolt • · ·««? · «· ·« • · · · · · · • ··· · · ··· ··· • * ···· * · · ···· ·«· · ·· ··

-14kamrák számát helyesen választjuk meg, akkor elérhető, hogy az optimális örvényképződéshez tartozó áramlási sebesség megegyezzen a reakciós kamrákban optimális működést eredményező áramlási sebességgel.

Megjegyezzük, hogy az áramló vízben keletkező kavitáció a folyamatot megzavarhatja, ezért a rendszerben kerülni kell a hirtelen keresztmetszetváltozásokat, A 14 szivattyút is úgy kell megválasztani, hogy működése közben kavitáció ne lépjen fel. A hagyományos forgó- vagy perisztaltikus szivattyúk ezt a feltételt rendszerint kielégítik.

Az oxigénnal töltött 10 palack és az 1 tartály között 31 kondenzátor helyezkedik el. A 31 kondenzátor kialakítható olyan edényből, amelyen a gázcső egy része keresztülvezet, és az edényben hűtőközeg, például jég van, amely lehűti a gázcső falát, aminek hatására a gázzal érintkező vízfelszínből származó gőz kondenzálódik. A 31 kondenzátor használata állandósítja a vízfelület felett lévő zárt térben az oxigén parciális nyomását, amely egyébként a növekvő gőztartalom miatt csökkenne, hiszen az oxigén és a vízgőz parciális nyomásainak az öszszege azonos a külső légnyomással.

A 10. ábrán a találmány szerinti berendezés lényegesen hatékonyabb kiviteli alakját ábrázoltuk.

Itt a tartályt hengeres 34 edény képezi, amelynek tömitett fedelén öt cső vezet keresztül. A 34 edény vízzel van megtöltve, a példaként! esetben négy liter víz a rajzon bejelölt szintig ér. A fedelet keresztező öt cső közül a balról a második mélyen a vízbe merül, külső vége pedig egy csővezetéken keresztül az előző kiviteli alakoknál is használt áramoltató 14 szivattyúhoz, csatlakozik. A 14 szivattyú kiömlő vezetéke 35 vízsugár szivattyúhoz csatlakozik, amelynek belső kialakítása a 11. ábrán látható. A 35 vízsugár szibvattyú kiömlése a 2. és 3. ábrákon bemutatotthoz hasonló 15 reakciós kamrához csatlakozik. A 15 reakciós kamra kiömlő csonkjával 36 diffúzor van összekapcsolva, amelynek feladata az áramlási keresztmetszetnek a recirkulációs pályán használt értékre való megnövelése. Ezt a pályát a 10. ábrán vastag vonal jelöli. A 36 diffúzort egy cső köti össze a negyedik 41 csővel, amely csak kis mértékben merül • · · • ·

-15a vízbe. A 14 szivattyú működtetésekor a víz az említett zárt pálya mentén áramlik.

A 34 edényben a vízfelszín felett kialakuló szabad tér az Ötödik csövön és egy négykapus 40 elosztón keresztül a 9 edénybe merülő 10 palack belső terével közlekedik. A 9 edény és a 10 palack rendeltetése az előző kiviteli alak kapcsán megismerttel azonos, tehát a vízszint elmozdulása révén utal az oxigénfelvételre.

Egy további zárt gáz recirkuláciős pályát is létrehoztunk, ehhez tartozik a 34 edénybe vezetett harmadik 38 cső, amely a vízszint felett kialakuló gáztérbe nyúlik és felső vége egy 31 kondenzátorhoz tartozó csőkígyón keresztül 39 gázszivattyúhoz, innen pedig a 40 elosztó egyik további kapujához csatlakozik, amely kapun keresztül ismét az említett gáztérbe jutunk. A 39 gázszivattyú működésekor a gáz a zárt pályán áramlik és a benne lévő vízgőz a 31 kondenzátorban hatékonyan lecsapódik. A 35 vízsugárszivattyúnak gázbeszívó csonkja is van, amely a 40 elosztó negyedik kapujához csatlakozik.

A fedélen keresztül a vízbe benyúló első csövet 37 hőmérőhöz csatlakozó hőérzékelő képezi, amely lehetővé teszi a víz hőmérsékletének a szabályozását. A 10. ábrán vázolt berendezés esetében a hőmérsékletszabályozást úgy oldottuk meg, hogy a 34 edényt, a 10 palackot, a 9 edényt, á 35 vízsugárszivattyút és a 15 reakciós kamrát egy hagyományos háztartási 32 hűtőgép belső terébe helyeztük. A 31 kondenzátort a 32 hűtőgép 33 mélyhűtőjébe helyezett, hűtőfolyadékkal töltött edény képezi, és ez a beléje helyezett csőkígyót kellően képes lehűteni ahhoz, hogy a gázban lévő vízgőzt kondenzálja.

A hűtőgép használata természetesen kísérleti ccélokat szolgál, a hőmérsékletszabályozást és a gőz kondenzálását más úton is meg lehet oldani. A 32 hűtőgép használatával az az előny is együttjár, hogy annak belső terét oxigén gázzal megtölthetjük. Az itt lévő oxigén nem közlekedhet a folyadékot recirkáltató rendszer belső terével, mindazonáltal, ha a 9 edény által képzett vízzárat oxigén veszi körül, akkor a vízen keresztül gázdiffúzió nem léphet fel, és a 34 edényhez, továbbá a csővezetékekhez tartozó tömítések minősége sem lesz olyan kritikus, hi• ·

-löszén a külső és a belső teret egyaránt oxigén tölti ki. Az oxigént a rajzon nem vázolt gázforrásból a 42 vízzáron keresztül adagoljuk.

A 15 vízsugárszivattyú fő feladatát az oxigénnek a vízhez való adagolása képezi, amelynek finom köd formájában, a 15 reakciós kamrában bekövetkező kötődéshez szükséges mennyiségben kell bekövetkeznie. A 15 vízsugárszivattyúnak a 11. ábrán vázoltak szerint üreges belső teret meghatározó hengeres 43 háza van. Az üregbe 44 fúvóka nyúlik be, és ennek felső végéhez a 14 szivattyú felől érkező cső csatlakoztatható. A 44 fúvóka palástfelülete körül hengeres tér keletkezik, és a 43 ház falán sugárirányú gázbevezető 45 csonk vezet keresztül. A 45 csonk üreges belső tere a 44 fúvókát körülvevő térrel közlekedik. A 45 csonk belső üregébe központos furattal ellátott cserélhető orsó helyezhető, és a gázadagolást a megfelelő furatmérettel rendelkező orsó választásával változtathatjuk. A 44 fúvóka szája előtt a 43 ház belsejében hengeralakú üreges szakasz van, amely 46 diffúzorral közlekedik, és ez átmenetet képez ezen szűkített keresztmetszet és a kiömlő csonk nagyobb mérete között.

A recirkulációs áramlás akkor optimális, ha a 10. ábrán vastag vonallal jelölt pálya egyenletes keresztmetszetű. A példaként! kiviteli alak esetében a pályához tartozó csövek átmérője 16 mm.

üzem közben a víz nagy sebességgel lép ki a 44 fúvóka kis keresztmetszetű szájnyílásán, és a nagy sebesség miatt a nyomás csökken. Az így keletkező vákuum a gázt a 45 csonkon keresztül beszívja, majd a 44 fúvóka nyílása előtt lévő hengeres térben a vízáram permet formájában az oxigént magával viszi.

A 10. ábrán vázolt berendezés működését az alábbi szempontok figyelembevételével kell beállítani.

A recirkulációs pálya tervezésénél gondoskodni kell arról, hogy kavitáció ne lépjen fel és az áramlás folyamatos legyen. Ez a követelmény a pályába iktatott szivattyra is vonatkozik. A 14 szivattyú áramlási teljesítményét forgási sebességének állításával lehet változtatni. A példaként! esetben olyan rotációs szivattyút használtunk, amelynek szivattyúzási teljesítménye • ·

-172500 ford./perc melllett 3000 1/óra volt.

A 15 reakciós kamra alakja és mérete határozza meg azt az áramlási sebességet, amelynél az oxigénfelvétel bekövetkezik, és ez a motor fordulatszámával szabályozható.

Az áramlási sebesség beállítását a 15 reakciós kamra tulajdonságainak vizsgálatával kell kezdeni. Ehhez a 15 reakciós kamra beömlő és kiömlő csonkjait a 14 szivattyú közbeiktatásával zárt áramlási hurokba kapcsoljuk és abban vizet áramoltatunk. A 15 reakciós kamra üvegből készült házát ultraibolya fénnyel átvilágítjuk, és ezáltal a buborékképződés jobban látható. Ha az áramlási sebességet egy alacsonyabb értéktől kezdve folyamatosan növeljük, akkor egy adott sebesség elérésénél a 15 reakciós kamrában, lényegében a legkisebb keresztmetszetnek megfelelő szakaszon a tengely mentén kis mértékű buborékképződést tapasztaltunk. A 12. ábra a 15 reakciós kamra 26 második részének a keresztmetszetét mutatja, amely exponenciálisan szűkül, majd hengeres szakaszban folytatódik, és ehhez csatlakozik a 36 diffúzor (10. ábra). A 13. ábra a tengely mentén mért nyomás változását szemlélteti. Ez a nyomásgörbe egyúttal az érintett kamrafélben a minimális nyomásnak felel meg, hiszen a falsúrlódás fékező hatása miatt a nyomás sugárirányban kifelé növekszik. Az áramlási sebesség a középső tartományban a legnagyobb, és ebből adódik, hogy itt a nyomás minimális értékű.

A tengely mentén mért nyomás a 13. ábra szerint kezdetben csökken, felvesz egy minimális értéket, ezt a rövid hengeres szakaszon belül tartja, majd a 36 diffúzorban bekövetkező sebességcsökkenés miatt ismét növekszik. Adott hőmérsékletű víz esetében létezik egy olyan nyomás, amely a belső gőztenzióval egyenlő, és amikor ezt a nyomást elérjük, a víz forrni kezd. Ha a 12. ábrán vázolt rövid vékony vonalnak megfelelő helyen a minimális nyomás tartományában buborékképződést észlelünk, akkor ez azt jelenti, hogy a nyomás elérte azt a kritikus értéket, amelynél a forrás megkezdődik. A 13. ábra nyomásgörbéjén azt is láthatjuk, hogy az áramlási irányban ezt követő szakaszon a nyomás ismét növekszik, és itt a forrás feltétele már nem áll fenn, ezért az áramlő gőzbuborékok itt kondenzálódnak. A megfigyelő ezért csak egy rövid cérnaszerű szakaszon látja a gázfá-18 zis kialakulását. Ez az áramlási sebesség a 15 reakciós kamrában a kavitáció fellépéséhez tartozó érték, amelyet a továbbiakban kritikus értéknek nevezünk.

A találmány szerinti eljárásnál a kritikus értéknél valamivel kisebb áramlási sebességet állítunk be. A 10. ábrán vázolt berendezést ekkor összeszereljük és az összes belső szabad teret tiszta oxigénnel feltöltjük, üzem közben a 35 vízsugárszivattyú oxigént adagol a vízbe.

A 15 reakciós kamrában az oxigéngáz a nyomásminimum helyére áramlik, tehát oda, ahol előzőleg a kritikus sebességnél a buborékok megjelentek. A gáznak a tengelyhez való áramlását elősegíti a folyadék tengely körüli örvénylése, amit a reakciótér érintőirányú beömlő nyílásai hoznak létre. Az oxigén kis buborékok formájában van jelen, ezek mérete függ a víz felületi feszültségétől, a tényleges nyomástól és az áramlási sebességtől. A buborékok vízgőzzel telítetté válnak, és ahogy előre áramlanak, a nyomás növekszik, és a gőz az oxigén gáz jelenlétében kondenzálódik. Úgy véljük, hogy az oxigénnak a vízhez való kötődése ebben a szakaszban következik be. A nyomásminimum tartományát közvetlenül követő tartományban az energiaviszonyok szoros korrelációban vannak a víz felületi feszültségével. Ebből a jelenségből a megfigyelő csak kisméretű buborékokból alkotott vékony és rövid vonalat észlel, amely a 12. ábrán vázolt kritikus tengelymenti tartományban következik be.

A 35 vízsugárszivattyú gázadagolását úgy kell beállítani, hogy ez a vékony vonal folyamatosan létezzen és a 15 reakciós kamra után a teljes rendszer buborékmentes legyen. A reakciós kamra első (beömlési) terében kismértékű buborékképződés jelenléte még elviselhető. Ha az adagolt gázmennyiség ennél nagyobb mértékű, akkor a feles mennyiségű gáz a folyadékból eltávozik.

Megjegyezzük, hogy az előző kiviteli alak működése is hasonló volt, ott a nagy örvénylő felület kis mennyiségű gázt magával sodort, és így jutott el a reakciós kamrához. Az áramlási sebesség helyes megválasztása itt meglehetősen kritikus, hiszen a reakció szempontjából optimális áramlási sebesség mellett kell a kívánt mennyiségű oxigént adagoló helyes örvénylésnek is létrejönnie.

• ·

-19Most a 10. ábrán vázolt berendezéssel végzett jellegzetes oxigénfelvételi vizsgálatot ismertetjük.

A 34 edényt 4 liter ioncserélt vízzel töltöttük meg (amelyből a kationokat és az anionokat egyaránt kiszűrtük), kellő mennyiségű oxigén adagolásával a vízszint feletti térből a levegőt eltávolítottuk, tehát a teret tiszta oxigén töltötte ki. A 32 hűtőgép belső terét is oxigénnel töltöttük meg. A környezeti hőmérséklet 28 °C volt, a víz hőmérsékletét pedig 13,2 “cra állítottuk be. A kiinduláshoz használt vízből mintát vettünk. A 14 szivattyút megindítottuk, és rövid idő elteltével a vízszint a 10 palackban emelkedni kezdett. Abból a célból, hogy a szintkülönbség leolvasására esetleg kihatással bíró bármely hatást kiküszöböljük, a 14 szivattyút kikapcsoltuk, és a magasságot csak a szint stabilizálódása után olvastuk le. A pontosság fokozása érdekében a nyomáskülönbség minden mérése után a 40 elosztóban kialakított szelepen keresztül friss oxigént adagoltunk a rendszerbe, amelynek hatására a vízszint a 10 palackban és a 9 edényben azonossá vált. A magasságkülönbséget egyszerű számítással mg/1 egységekben kifejezett oxigénfelvételre számítottuk át, és az oxigén felvételi görbét a 14. ábra mutatja. A felvételi görbe szaggatottan jelölt része a normál telítésnek felel meg. Az időt az aktív időtengely képezi, tehát az időmérőt leállítottuk a szintmérések időtartamára. Minden mérésnél a vízből mintákat vettünk.

A 14. ábrán látható, hogy ezen a hőmérsékleten és a választott víz esetében az oxigénfelvétel nem haladta meg a 80 mg/1 értéket. A felvételhez tartozó idő lényegesen rövidebb volt, mint az előző kiviteli alak esetében, ahol az oxigénadagolást az örvénylés biztosította. A telítés elérésekor a szivattyút leállítottuk, és a rendszert 24 órán át nyugalomban hagytuk. A 10 palackban a vízszint nem változott, ami annak jele, hogy a bevitt gáz a vízben maradt.

Több vizsgálatot is végeztünk, és azok mindegyike a 14. ábrán vázolt eredményt adta. A 80 mg/1 mennyiségű oxigént a víz kötött állapotban tartalmazta, és ez a koncentráció akkor sem változott, amikor a vízfelület levegővel érintkezett. A kapott érték víznek oxigénnal való normál telítéséhez képest 9-10-sze•· ····· ·« ·· • · · · · · · • ··· ·* · ♦· ··· ······ · · ······· « · * · ·

-20res mértékű.

Megjegyezzük, hogy az oxigénfelvétel sebessége csökkenő hőmérséklet mellett növekszik, és a folyamat lényegesen lelassul, ha a hőmérséklet 23 °C fölé emelkedik.

Az oxigénfelvétel vizsgálatán túl levegő felvételére is végeztünk vizsgálatot. Ebben az esetben a 34 edényben a víz felett lévő térben, valamint a 32 hűtőgépben atmoszférikus nyomású levegő volt. A 15. ábra hasonló felvételi görbét mutat, és itt a függőleges tengelyre a teljes szintelmozdulás értékét vittük fel. Az az elmozdulás, amely víznek a levegővel való normál telítéséhez tartozik, 0,8 cm-nek felel meg, és az 1,9 cm-hez tartozó értéket 30 perc alatt elértük.

Megjegyezzük, hogy a csapvíz használatakor a gázfelvétel intenzívebb volt, és a telítés magasabb szintelmozdulásnál következett be. A csapvíz határozatlan összetétele miatt az ioncserélt víz választása igazolható.

Most az oxigénnek a vízhez való kötődésére vonatkozó hipotézisünket ismertetjük, és ennek igazságát a folyamat különböző fázisaiból vett mintákon végzett további mérések eredményeivel demonstráljuk.

Leírásunknak a technika állását ismertető részében hivatkoztunk a víz polimer szerkezetére és arra a tényre, hogy az ilyen szerkezetekben a molekulákat hidrogén hidak kapcsolják össze. A 16. ábra négy vízmolekula között kialakult hidrogénhidakat szemléltető vázlat. Egy hidrogénhíd nem válogathat a szomszédos oxigénatomok között, amelyekkel kapcsolatba kerül, hiszen az C>₂ gáz (ha jelen van) éppúgy tartalmazhat szigma és pi állapotban lévő elektronokat, ahogyan a monomer vízben kötött oxigén is. Lehetséges ezért, hogy ilyen hidrogénhidak az oxigént tartalmazó vízben is létrejöjjenek, ahol az C>₂ molekulák két különböző monomer vízmolekula egy-egy hidrogénatomjához kapcsolódnak. Ilyen szerkezetet szemléltet a 17. ábra, ahol egy hosszúkás alakot felvett oxigénmolekula két hidrogénhídon keresztül két vízmolekulához kapcsolódik.

Amennyiben egy ilyen kötés lehetséges, és jelen van a találmány szerinti eljárással készült vízben, akkor a kiinduló O₂ molekulák, amelyeknek csak indukált dipólnyomatéka volt, a két • · • · · · · · · • · · · · · ··· ··· • ······ » · ······· · ·· ··

-21hidrogénhídhoz kötött állapotban további dipólnyomatékot hoznak létre a polimer szerkezetű vízben. Ezen járulékos dipólnyomatéknak az ilyen víz dielektromos állandóját meg kell változtatnia (növelnie).

Ennek a hipotézisnak az igazolása céljából a mintákon dielektromos állandó méréseket végeztünk. A 18. és 19. ábrákon a dielektromos állandó mérésére használt elrendezés látható, üreges belső térrel rendelkező 50 pipettát használtunk a vízminták tárolására. Az üreges belső tér tengelyvonalában elektródot képező 51 grafitrudat helyeztünk el. Az 50 pipetta üvegfalának a hengeres külső felületét villamosán vezető 52 bevonattal láttuk el, és ettől térközzel elválasztottan 53 árnyékoló henger helyezkedett el. A földelt 51 grafitrúd és az 52 bevonat között mérőkapacitás alakult ki, amely párhuzamosan kapcsolódott az 53 árnyékoló henger és az 52 bevonat között képződő C_q kapacitással. A vízminta Ο_χ kapacitása sorosan kapcsolódik a víz és a hengeres bevonat között lévő üvegfal állandó C_g kapacitásával. A 19. ábrán feltüntettük ezen három kapacitást tartalmazó helyettesítő kapcsolást. Az eredő kapacitással 57 induktivitást kapcsoltunk párhuzamosan, hogy ezáltal rezgőkör keletkezzen, majd egy 56 tekercset laza csatolással az 57 induktivitás mellé helyeztünk. Nagyon pontos és stabil szinuszos nagyfrekvenciás jelet előállító előállító, változtatható frekvenciájú 55 szignálgenerátorral 58 oszcilloszkóp vízszintes eltérítését vezéreltük, és innen gerjesztettük a rezgőkört is. Az 58 oszcilloszkóp függőleges eltérítését a rezgőkörről nyert jel vezérelte.

Az ismeretlen dielektromos állandó a Ο_χ kapacitás értékében szerepel, és a 0_χ kapacitások relatív változásai a rezonancia frekvencia értékével kifejezhetők. A mérés során az 55 szignálgenerátor frekvenciáját addig változtattuk, ameddig az oszcilloszkópon adott fázishelyzetű, álló Lissajous görbét kaptunk, amikor az 50 pipettába a kiinduláshoz használt ioncserélt vizet helyeztünk. Ezt követően az oxigénnel dúsított vizet helyeztük a pipettába, és ismét ugyanezen rezonancia és fázisfeltételeket állítottuk be. A két frekvencia érték adta meg a minta relatív dielektromos állandója kiszámításához az alapot. Bár az alkal• · · * ·♦· • · · · • · · ·· · ·· • · · · · · · • ·· · ·

-22mazott kísérleti felszerelés nem volt optimális, a dielektromos állandó mérési hibája mindenképpen 10 % alatt, átlagosan pedig 5 % alatt volt.

A 20. ábra két egymástól független mérési sorozatot mutat, amelyek ugyanazon vízmintákból származnak. A két mérési sorozat között két nap eltérés volt. A diagram a dielektromos állandó relatív megváltozását a víz oxigéntartalma függvényében mutatja. A diagramból látható, hogy a vízben lévő oxigén függvényében a dielektromos állandó értéke lényegesen megváltozott. Ez az eredmény egyrészt alátámasztja a fenti hipotézist, másrészt pedig meglepően magas (egyébként nem elérhető) dielektromos állandó létezését mutatja. Úgy tűnik, hogy a dielektromos állandó relatív értéke lineárisan változik az oxigéntartalommal. A két kísérlet hasonló eredményekhez vezetett, tehát a két nap alatt a mintában szerkezeti változás nem következett be, ami a stabilitást igazolja.

A levegő felvételi kísérleteknél közbenső mintákat nem vettünk, az eljárás végén kapott víz dielektromos állandója 83 %kai magasabb volt a kiindulási vízre vonatkozó értéknél. Ez még jelentősebb mértékű változás, mint amit tiszta oxigén esetében tapasztaltunk, és azt valószínűsíti, hogy a levegőben többségben lévő nitrogén is hozzákapcsolódott a vízmolekulákhoz.

A továbbiakban a fenti hipotézist alátámasztó további vizsgálati eredményeket ismertetünk.

Az 1. ábrán vázolt berendezéssel oxigénezett vízmintát elektron spin rezonancia módszerrel vizsgáltunk. Ismert, hogy az 0₂ molekulának kompenzálatlan elektron spinje van, ezért a leginkább paramágneses gázok (illetve kritikus hőmérséklet alatti esetben folyadékok) egyikét képezi. Az oxigénvegyületek azonban a vizet is beleértve diamágnesesek, és ezen szabály alól csak nagyon kevés kivétel van.

A modern elektron spin rezonancia módszerekkel a paramágneses rezonancia abszorpció révén észlelhető, ha a kompenzálatlan . . 10 (pár nélküli) elektronok száma a mintában legalább 10 . Ezzel az érzékenységei az oxigénnel atmoszférikus nyomáson és szobahőmérsékleten telített vízben lévő oxigénmennyiséget, amely 8-9 mg/1, nem lehet észlelni, mert ilyen mennyiségű oldott oxigén • · ····· ·· ·· « · · · · · · • «·· · ♦ ··« ··· • ······ · · ······· · · · · ·

-23jelenléténél a kompenzálatlan elektronok száma valamivel kisebb az érzékenységi küszöbszintnél. Ha figyelembe vesszük ezt az érzékenységet és feltételezzük, hogy a találmány szerinti eljárással előállított oxigénezett vízben lévő oxigén szabad állapotú (tehát oldott, kötésben nem résztvevő), akkor a jóval a normál telítést meghaladó koncentráció esetében oly mennyiségű kompenzálatlan elektron keletkezne, amely egyértelműen látható lenne az ESR mérések diagramján. A méréseket az NDK ESR 200 típusú műszerrel végeztük. A vizsgált minta a zürichi csapvízből az 1. ábra szerinti berendezéssel készített oxivízből származott, amelynek oxigénfelvételi görbéjét a 8. ábra diagramján láttuk. Az oldott oxigénhez tartozó paramágneses rezonancia abszorpicó csúcsot a vízszintes tengely 4. és 5. függőleges markervonala közötti szakaszra vártuk. A tényleges görbe azonban még a maximális érzékenység mellett sem mutatott semmilyen észlelhető eltérést, mindössze háttérzajt.

Ez a mérés azt bizonyítja, hogy a vízből vett mintában az oxigén nem volt fizikai oldott állapotban jelen, hiszen egyébként a paramágneses rezonancia észlelhető lett volna. Ez természetesen csak közvetett bizonyíték arra, hogy a többlet Oxigén kötött állapotban van jelen, amelyben a spinek kompenzáltak. Más szavakkal kifejezve az ESR mérés eredménye kizárja, hogy a többlet oxigén tisztán oldott állapotban legyen jelen (tehát gáz állapotban). Tekintettel arra, hogy kémiai kötés nem lehet felelős a többlet oxigén jelenlétéért, hiszen a vízben semmilyen egyéb vegyi anyag nem volt jelen, azt kell feltételezni, hogy az oxigént gyenge kölcsöhatású erők (hidrogén hidak) tartják, és ez a fenti hipotézist erősíti.

Ha ez a hipotézis igaz, akkor minden adott hőmérsékletnél az oxigénezett víznek a normál vízhez képest fokozottabban strukturáltnak kell lennie, azaz az oxigénezett víznek a paraméterei az alacsonyabb hőmérsékletű normál víz paramétereihez kell hasonlítani, mert alacsonyabb hőmérsékleten a víz strukturál tabb.

Az ESR mérésekhez használt oxigénezett vízből további mintákat vettünk, és azok számos fizikai paraméterét megmértük. Ezen mérések eredményeinek ismertetése előtt érdemes felmérni a ·· ····· ·· ·· • · · · 4 · · • «·« · < ··· ···

-24várható változásokat. Ismét azt tételezzük fel, hogy az oxigén fizikailag oldott állapotban van jelen.

A víz molekulasúlya 18 körül van, hiszen minden molekula tartalmaz egy 16-os atomsúlyú oxigénatomot és két hidrogénatomot, amelyek atomsúlya 1. Ebből adódik, hogy az oxigén tömege a vízben 16/18. Ha feltételezzük, hogy 1 1 víz tömege 1 kg, akkor abban az oxigén tömege 888,8 g.

Ha feltételezzük, hogy a bevitt oxigénmennyiség 240 mg/1, akkor az oxigéntömeg növekedése kifejezhető a 0,24/888,8 hánya-4 dóssal, ennek értéke 2,7 x 10 , amely három tízezred résznél is kisebb. Ezen arányosság alapján a sűrűségben, a felületi feszültségben, a viszkozitásban, a gáztenzióban és az optikai törésmutatóban a minta és normál víz között azonos hőmérsékleten -4 elvárt különbségek értéke 2,7 x 10 körül lesz, ha lineáris kapcsolatot tételezünk fel az oxigénmennyiség növekedése és ezen paraméterek között. Ez a feltételezés nem biztos, hogy igaz, de durva becsléshez mégis felhasználható, amely az összehasonlítást segíti. A normál víz kifejezés alatt a mérések során kontrollként használt kétszeresen desztillált vizet értünk.

A mérések eredményeit a 2. és 3. táblázat tartalmazza.

2. táblázat

Mért darab- kontroll oxigénezett víz a valószíparaméter szám víz kontrolihoz képest nűség

Sűrűség	6	+	0,0001	1,0002	+	0,0002	8%
Felületi fesz.	20	+	0,01	1,03	+	0,01	1%
Viszkozitás	20	+	0,003	1,010	+	0,003	1%
Gáztenzió	3	+	0,6	1,4	+	0,2	20%
Törésmutató	20	+	0,0005	1,0012	+	0,0006	1%

• · ·««· · ·· <* • · · · « · · • ·«· · » ··· ·«· • ·····« · · ······· · ··

Mért paraméter	hőmérséklet	oxigénezett	VÍZ	mértékegység
Sűrűség	21,2	0,99795		g/ml
Felületi fesz.	22,0	74,43		din/cm
Viszkozitás	21,5	0,9788		centipoise
Gáztenzió	22,6	20,65		Hgmm
Törésmutató	21,1	1,3331	589	nm-es fénynél

Az első oszlop a hozzátartozó mérés ismétléseinek számát adja. A kontroll víz-nevű oszlop a kontroll vizen végzett mérés pontosságát jelenti. A mérések átlagát egységnek vettük, és az oxigénezett víz oszlop az oxigénezett vizen mért n számú mérés átlagának az egységül választott kontroll értékhez viszonyított mennyiségét adja, és külön szerepel a pontosság is. Az utolsó oszlopban a t teszttel végzett p valószínűséget adtuk meg. Ha a p értéke 5 %-nál kisebb, akkor az eredmény elfogadható, tehát elegendően szignifikáns. Ha p értéke kisebb 2,5 %nál, akkor az eredmény nagyon szignifikáns, azaz az eredményt biztos értéknek fogadhatjuk el. A t teszt eredménye, tehát a p valószínűség értéke nagymértékben függ az ismétlések n számától. Ha csak kis számú mérést végeztünk, akkor p értéke lehet 20% vagy még ennél is nagyobb, de ez nem szükségszerűen jelenti azt, hogy a mérési eredmény megbízhatósága rossz.

A táblázat második része az adott paraméterre kapott eredmények átlagos értékét tartalmazza, amelyet az utolsó oszlopban megadott mértékegységben fejeztünk ki, és megadtuk a mérési hőmérsékletet is.

Ha a 2. táblázatban szereplő értékeket vizsgáljuk, akkor azt látjuk, hogy az oxigénezett víz esetében a felületi feszültség, a viszkozitás és a törésmutató határozottan, a sűrűség és a gáztenzió pedig valószínűleg magasabb a kontroll víz hasonló paramétereinél.

—4

A 3. táblázatban a mért értékek változását a 2,7 x 10 szeres várható változáshoz képest adtuk meg.

··

3. Táblázat

Felületi feszültség: 111-szer magasabb a várható értéknél;

Viszkozitás:

Gáztenziő:

Törésmutató:

nagyon szignifikáns

37-szer magasabb a várható értéknél; nagyon szignifikáns

1481-szer magasabb a várható értéknél; nem szignifikáns

4,44-szer magasabb a várható értéknél; nagyon szignifikáns

A sűrűség változása a vártnál valamivel kisebb mértékű volt, a mérés nem volt szignifikáns, és itt közrehat az a körülmény is, hogy a sűrűség változása nem becsülhető fel, mert mértéke nagyrészt függ a szervetlen ionok hidratációjától.

A 3. táblázatból azt kapjuk, hogy a mért fizikai paraméterekben bekövetkezett változás sokkal nagyobb mértékű volt a várható értéknél, amelyet a 240 mg/1 oxigén arányos jelenlétéből származtattunk. A változások előjele olyan értékeknek felel meg, amelyeket a kontroll víznél akkor kapunk, amikor annak hőmérséklete sokkal alacsonyabb. A fizikai mérések ismét a fenti hipotézist igazolták, mivel a minta egy adott hőmérsékleten úgy viselkedik, mintha strukturáltabb (hidegebb) lenne a normál víznél.

A minta dielektromos állandóját egy pipettában megmértük, amely azonban kevésbé érzékeny volt a 18. ábrán vázoltnál, és ekkor 25 %-os relatív növekedést mértünk a kontrolihoz képest. Megjegyezzük, hogy a mintának volt vezetőképessége is az eredeti csapvízben jelenlévő szervetlen ionok miatt. A vezetőképesség befolyásolja a 19. ábra szerinti elrendezéssel végzett dielektromos állandó méréseket, ezért a 25 % inkább a változás jellegét, mintsem annak pontos mértékét mutatja.

Az itt közölt vizsgálatok oxigénre vagy levegőre vonatkoztak. A találmány szerinti eljárás akkor is hasznos, amikor széndioxidot adunk a vízhez az egyensúlyt meghaladó mennyiségben. A széndioxidnak ioncserélt vízbe való beadására vonatkozó kísérletet a 9. ábra szerinti berendezés és három párhuzamos

15a, 15b és 15c reakciós kamra alkalmazásával végeztünk. Berendezéstechnikai korlátok miatt a 31 kondenzátort és a 30 hűtőt nem tudtuk használni.

A motor sebességét lényegesen le kellett csökkenteni, tehát az eredeti 3000 1/óra teljesítményről 750 1/óra teljesítményre, mert az oxigén vagy a levegő bevitelére használt áramlási sebesség mellett intenzív buborék- és habképződést tapasztaltunk. A 4. táblázat a széndioxid felvétel adatait tartalmazza.

4. táblázat

Aktív	Ossz, aktív	passzív	Elmozd.	ossz, elmozd.	koncentrá-
idő	idő	idő	cm	cm	• - 3 cio cm /1

18s	0,3	perc	18	18
23s	0,68	perc		17,5	35,5	544,3
38s	1,316	perc		17,0	52,5	804,95
3p 14s	4,549	perc		15,0	67,5	1034,94
10 p	14,549	perc		1,0	68,5	1050,27
			15h	10,0	78,5	1203,6
			6h	2,7	81,2	1244,99
9 P	23,549	perc		3,7	84,9	1301,72
7 Ρ	30,549	perc		0,8	85,7	1313,99
7 P	37,549	perc		0,5	86,2	1321,66
			14 h	10,2	96,4	1478,05
10 ρ	47,549			5	101,4	1554,71

A táblázatban az aktív idő jelenti azt az időt, amely alatt a szivattyú működött és az eljárás zajlott. Az elmozdulás értékeket mindig a szivattyú kikapcsolt állapota mellett olvastuk le. A passzív időszakok alatt a vízfelszín feletti teret széndioxiddal töltöttük meg.

A kísérlet közben a víz hőmérséklete 18,3 és 18,8 °C között változott. Ezen a hőmérsékleten víznek a széndioxiddal való ··· ·· ·· ···< Μ ·« • · · · · · • ··· · · ··· • · ···· · · ···♦ ··· · ··

-28normál telítése 930 cm /1.

A felvétel során a víz térfogata a kezdeti 8 literes értékről körülbelül 8,5 literre növekedett. A passzív időszakokban tapasztalt elmozdulás annak a ténynek tulajdonítható, hogy a 9 edény által biztosított vízzár széndioxidra kevésbé hatékony és a vizen keresztül diffúzió következett be.

Ha a passzív időszakokban mért részleges felvétel értékeket . 3 levonjuk, együttesen 351,11 cm /1-t, akkor az összes széndioxid felvétel 1203,6 cm /1, arai az azonos hőmérsékleten bekövetkező telítéshez képest 129,4 %-os koncentrációt jelent.

Széndioxiddal dúsított víz esetében is próbálkoztunk a dielektromos állandó változásának mérésével. A 18. és 19. ábrákon vázolt mérési elrendezéssel azonban nem lehetett megbízható eredményeket kapni, mert a széndioxid jelenléte nagyon megnövelte a folyadék vezetőképességét és lerontotta a mérendő kapacitás jósági tényezőjét.

A széndioxiddal dúsított víz stabil folyadék, savanyú íze emlékeztet az erősen pezsgő szódavízére, a különbség csak abban van, hogy itt buborékképződés nem lép fel. A széndioxidnak a vízhez való kapcsolódása azonban lényegesen kisebb erejű, mint oxigén vagy levegő esetében, ha a vizet rázzuk vagy erősen keverjük, akkor a gáz részben vagy teljesen eltávozhat.

Az így kapott víz idővel, azaz néhány nap elteltével gáztartalmának egy részét elveszti. Műanyag tasakokat széndioxiddal dúsított vízzel töltöttünk meg, majd légmentesen lezártunk. Néhány nap elteltével a tasakok úgy behorpadtak, mintha kívülről rájuk nyomás hatott volna, vagy belülről vákuum hatna. Ezt a jelenséget azzal magyarázhatjuk, hogy a széndioxidot tartalmazó víz fajtérfogata nagyobb a tiszta vízénél, és amikor a gáz a vízből távozik, a térfogat lecsökken és vákuum keletkezik, ami a tasakot összehúzza.

A találmány szerinti eljárással bevitt gázt tartalmazó vízben a gáz stabil jelenlétét az ilyen vizek különböző hatásai kapcsán is demonstrálhatjuk.

A leírás további részében olyan példákat mutatunk be, amelyek a speciálisan kötött gázt, elsősorban oxigént tartalmazó víz különböző felhasználási módjait és hatását szemléltetik. Az • · · • · ·

-29egyszerűség kedvéért a találmány szerinti eljárással oxigénnel dúsított vizet oxigénezett víz-nek nevezzük.

1. Példa

Hat személy részére alkoholos italt (brandy-t) adtunk. Vérükben az alkoholszintet 1 óra elteltével megmértük. A mért alkoholkoncentráció átlaga 1,3 ezerelék volt (amely 1,25 és 1,38 ezrelék között változott). A koncentrációt az elfogyasztott tiszta alkohol és a testsúly hányadosával fejeztük ki, amelyet férfiak esetében 0,7-szeres, nők esetében pedig 0,6-szoros tényezővel szoroztunk meg. Svájcban ezt tekintik az alkoholkoncentráció szabványos kifejezési módjának. Vezetéshez a felső határ 0,8 ezrelék, ha ez az érték 2-3,5 ezreléknél nagyobb, akkor az állapotot öntudatvesztés kísérheti, a 4 ezreléket meghaladó koncentráció pedig életveszélyes lehet.

Amikor a mintákat vettük, minden személy 1 dl oxigénezett vizet ivott, amely az 1. ábrán vázolt berendezéssel, csapvízböl készült. Másfél óra elteltével ismét vérmintát vettünk és megmértük a vér alkoholkoncentrációját. Ezen mérések átlaga 0,3 ezrelék volt, és a vizsgált személyek között az eltérés nagyon kis mértékű volt.

Az oxigénezett víz fogyasztását követő fél óra elteltével a vizsgált személyek jelezték, hogy jobban érzik magukat, és az alkoholos befolyásoltság jelei fokozatosan eltűntek. A mintavétel időpontjára már mindannyian kijózanodtak.

Megjegyezzük, hogy a véralkoholkoncentráció szokásos csökkenése kb. óránként 0,1 ezrelék. Ha ezt a szokásos értéket öszszehasonlítjuk ezen vizsgálat eredményével, ahol másfél óra alatt 1 ezreléketcsökkent a koncentráció, akkor látható, hogy 1 dl oxigénezett víz jelenléte az emberi testben mintegy hétszeres alkohollebontási sebességet eredményezett.

2. Példa

Tíz olyan női beteget választottunk, akik Candida Albicans jelenléte miatt candidiasisban szenvedttek. A megtámadott he• ·

-3 0lyek a mell alatt (6 személynél), az ujjak között (három személynél) valamint a genitális és anális területek (három személynél) voltak.

A beteg területeket, valamint ezek szegélyétől számított 2 cm-es régiót két héten át napi két alkalommal oxigénezett vízzel ecseteltük. Semmilyen más kezelést sem alkalmaztunk.

A betegek a kezelés harmadik napjára fájdalommentességet jeleztek. A bőrterületek akkor még nem voltak gyógyultak. A legkorábbi gyógyulást a mell alatti területeknél értük el, ez a kezelés 7. napjára következett be. A leglassabb gyógyulás az ujjközöknél és az ujjhegyeknél volt. Itt a gyógyulás a tizediktizenkettedik nap végére következett be. A genitális és anális területeken gyógyulást a 10.-13. nap között tapasztaltuk.

Minden beteget a kezelés befejezését követő egy hét és egy hónap elteltével ismét megvizsgáltunk. Az első heti vizsgálatnál az egyik betegnél, akinek az ujjait kezeltük, enyhe visszaesést tapasztaltunk. A terület ismét kivörösödött. A kezelést további négy napon át folytattuk és ekkor a beteg meggyógyult. Az egy hónappal későbbi kontrolinál tünetmentességet tapasztaltunk. Az összes többi beteg ellenőrzése teljes gyógyulást mutatott.

3. példa

Hét féri betegnek elsőfokú fagyási sérülése volt. Az érintett területek a kézre és a lábra, egy esetben pedig a fülekre terjedtek ki.

A sérült területeket naponta három alkalommal oxigénezett vízbe áztatott steril gézzel fedtük. A gézt a víz megszáradásáig hagytuk a testfelületen, majd a sebeket steril gézzel bekötöttük. Vitamin adagoláson kívül semmilyen más kezelést nem alkalmaztunk.

Az erős fájdalom a kezelés második-harmadik napjára csökkent és további 3-5 nap alatt megszűnt. A bőr viszonylag hamar visszanyerte a természetes színét, és minden esetben a teljes gyógyulás a kezelés tizedik napjára már bekövetkezett.

• · ····· · · ·* • · · · · ·»· ·· ··« ··· ······ · ·

4. példa

Petri csészébe nedvszívó pamutszövetet és rá 50 lucernamagot helyeztünk. A szövetet előzőleg oxigénezett vízbe áztattuk. A szövet nedves állapotát az oxigénezett víz szakaszos adagolásával fenntartottuk. Körülbelül két nap elteltével, a csírázóképesség figyelése közben azt tapasztaltuk, hogy a magok 70 %-a kicsírázott. A csírázóképesség egy kontrol csoportban, ahol a szövetet normál vízzel nedvesítettük, ugyanekkor csak 50 %-os volt. Eredményül tehát azt kaptuk, hogy az oxigénezett vízzel történő áztatás 20 %-kal megnövelt csírázóképességet eredményezett. Később, amikor a növekedési ütemet vizsáltuk, kb. öt nap elteltével a kontroll csoport 23 mm-es értékével szemben az átlagos növekedés 28 mm volt. Ezzel kapcsolatban azt tapasztaltuk, hogy az oxigénezett víz hatékonyan felhasználható növények növekedésének serkentésére.

5♦ Példa

Ez a példa a találmány szerinti eljárással széndioxidban dúsított víz hatását mutatja. Az 1.-3. ábrákon vázolt berendezéssel a cirkulációt 24 órán át fenntartottuk, de oxigén helyett széndioxidot használtunk. A széndioxiddal dúsított vízzel adszorbens szövetet nedvesítettünk, azt Petri csészébe helyeztük és erre 50 lucernamagot raktunk. A szövet nedves állapotát széndioxidos víz adagolásával fenntartottuk. Két nap elteltével a csírázóképesség vizsgálatánál azt tapasztaltuk, hogy a magok 50 %-a kicsírázott, ami nem különbözött a normál vízzel kezelt csoport eredményétől. Amikor öt nap elteltével a növekedés mértékét ellenőriztük, az átlagos növekedésre 25 mm értéket kaptunk, ezzel szemben a kontroll csoportnál csak 21 mm-t. Ezekből az adatokból azt tudtuk meg, hogy a találmány szerint széndioxidot tartalmazó víz szintén hatékonyan segíti a növények növekedését .

A fenti példák azt mutatták be, hogy a többlet gázt, különösen oxigént, levegőt és széndioxidot kötött állapotban tar···

-32talmazó víz számos területen használható, és itt az eredmények meglepően jelentősek. Természetesen számos egyéb alkalmazási terület és további kedvező hatások is létezhetnek.

Az ilyen közvetlen alkalmazásokkal kapcsolatban felmerülhet az a kérdés, vajon létezhet-e oxigénezett vízzel túladagolás. Az emberi szervezetben van egy olyan szabályozó rendszer, amely megakadályozza, hogy a haemoglobin a szükségesnél több oxigént vegyen fel, még akkor is, ha az emésztőrendszer membránjainál az oxigén többlet mennyiségben van jelen. A feles mennyiségű oxigén csak akkor lehet veszélyes, ha azt a tüdőn keresztül lélegezzük be.

Claims (27)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Eljárás gáznak vízbe való bevitelére, amelynek során a vizet egy pálya mentén meghatározott áramlási sebességgel áramoltatjuk, az áramló víz felületét a pálya egy részén az adott és meghatározott nyomással rendelkező gázzal érintkeztetjük és ezzel a vizet a gázzal dúsítjuk, azzal jellemezve, hogy a vizet keresztüláramoltatjuk egy az áramlási útba iktatott, középtengellyel rendelkező rekciós kamrán (15), ebben a folyadékot tengelyirányban áramoltatjuk és egyúttal a tengely körüli forgásra késztetjük, hogy nyomása a tengely irányába csökkenjen, a nyomást az áramlási irány mentén csökkentjük és egy rövid szakaszon nyomás minimumot létesítünk, majd a nyomást ismét fokozzuk, a minimális nyomásnak megfelelő szakaszon a gáznak legalább egy töredékét összegyűjtjük, majd ezen szakaszon túlhaladva a növekvő nyomással a gázmolekulák legalább egy részét a vízhez hozzákötjük.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az útvonalat zárt pálya mentén képezzük ki és a vizet ismételten recirkuláltajuk.
3. 3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a gázt egy a víz áramlási pályájával közlekedő zárt térbe helyezzük.
4. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a zárt gáztérből a vízgőzt kondenzáljuk.
5. 5. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a vizet kavitáció mentes áramlással recirkuláltatjuk.
6. 6. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a gázt normál légköri nyomáson tartjuk.
7. 7. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy ·· ····· ·· · · • · ♦ · · · · • *·· · · ·*· ··· • ······ · · ······· · ·· ··

   -34a víz hőmérsékletét 23 °C alatt tartjuk.
8. 8. A 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a víz hőmérsékletét állandó értéken tartjuk.
9. 9. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az áramlási útba helyezett tartályban örvényt létesítünk és a gázt ennek felületével érintkeztetjük.
10. 10. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az áramló vízből vízsugarat hozunk létre és azt saját nyomáscsökkenése révén beszívott gázzal vesszük körül.
11. 11. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a gázt oxigén, levegő vagy széndioxid képezi.
12. 12. A 9. vagy 10. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a recirkulációt legalább addig fenntartjuk, ameddig a vízhez kötött gázmennyiség meghaladja azt a gázmennyiséget, amennyi mellett normál oldódásnál ugyanezen gázzal a víz telítésbe kerülne, a telítést a recirkuláltatott víz hőmérséklete és nyomása mellett értelmezzük.
13. 13. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a víz dielektromos állandóját mérjük, és a recirkulációt addig tartjuk fenn, ameddig a dielektromos állandó növekedése egy előírt értéket el nem ér.
14. 14. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a gázbevezetést megelőzően gázmentes vizet áramoltatunk keresztül a reakciós kamrán (15), és az áramlási sebességet addig növeljük, ameddig a nyomásminimumnak megfelelő helyen a buborékképződés megindul, majd az eljárás során olyan áramlási sebességet állítunk be, amely kis mértékben a buborékképződés megjelenéséhez tartozó sebesség alatt van.
15. 15. Berendezést gáznak vízbe való bevezetésére, amelynek a

    -35vizet tároló tartálya (1, 34) van, és ebben a víz felszíne felett a bevezetendő gázzal megtölthető tér van, a tartálytól (1, 34) csővezetékekből (16, 17, 18) álló zárt útvonal indul ki és ott végződik, az útvonalba a vizet recirkuláltató szivattyú (14) van közbeiktatva, azzal jellemezve, hogy az útvonalhoz reakciós kamra (15) csatlakozik, amelynek belső tere tengely körül forgásszimmetrikus kialakítású, a belső tér beáramlási vége közelében az áramló vizet a tengely körüli forgásra késztető tangenciális beömlő nyílások (24) helyezkednek el, a forgó víz útjában a nyílások (24) előtt a reakciós kamrának (15) folyamatosan csökkenő keresztmetszetű és rövid csonkban (27) végződő része (26) van, az útvonalnak a csonk (27) előtt szélesedő része van, és a zárt útvonalban a gázt a vízzel intenzíven érintkeztető szerv helyezkedik el.
16. 16. A 15. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a gázt a vízzel érintkeztető szervet vízsugárszivattyú (35) képezi, amelynek vízbeömlő és kiömlő csonkjai az áramlási úttal sorosan kapcsolódnak és gázbevezető csonkja (45) a tartály (1, 34) gázterével közlekedik.
17. 17. A 15. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a gázt a vízzel érintkeztető szervet a tartály (1) képezi, amelynek belső tere saját tengelyére (5) forgásszimmetrikus kiképzésű, a tartálynak (1) gömbalakú vagy ahhoz hasonló felső része (2), a felső résztől (2) távolodva szűkülő középső része (3) , és ugyanebben az irányban tovább szűkülő vékony alsó része (4) van, amely kiömlő nyílásban végződik, a középső szakasz (3) felső részéből lényegében a legnagyobb átmérőnek megfelelő magasságban vagy kis mértékben ezen magasság alatt ferde beömlő csonk (13) nyúlik ki, amely legalább a tartály érintési síkjával hegyesszöget zár be, és kiképzésével a beáramló vizet a tartályban (1) örvénylésre készteti, és a ferde beömlő csonk (13) és a tartály (1) kiömlő nyílása a zárt útvonallal kapcsolódik.
18. 18. A 16. vagy 17. igénypont szerinti berendezés, azzal ·· ··«· ·

    -3 fijellemezve, hogy az áramlási útba egymással párhuzamosan több reakciós kamra (15a, 15b, 15c) van közbeiktatva.
19. 19. A 15. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a tartályban (1, 34) lévő gáztér adott, mérhető mennyiségű gázt bejuttató gázadagoló szervvel közlekedik.
20. 20. A 15. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a reakciós kamrának (15) a beömlő szakasza (23) belül üreges forgási paraboloid alakú, a nyílások (24) ezen szakasz (23) falában vannak kialakítva, az áramlási úthoz beömlő csonk (25) csatlakozik, és a paraboloid alakú rész (23) külső fala és a beömlő csonk (25) között hengeres nyomókamra van kiképezve.
21. 21. A 15. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a vízgőzt a gáztérből kondenzáló szervet (31) tartalmaz.
22. 22. A 15. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az áramló víz hőmérsékletét előírt értéken tartó hőmérsékletszabályozó szervet (30) tartalmaz.
23. 23. Víz, amely gázt többlet mennyiségben tartalmazz ahhoz az egyensúlyi értékhez képest, amely a víznek az adott gázzal bármely adott hőmérséklet és nyomás mellett felvett telítési mennyiségéhez tartozik, azzal jellemezve, hogy a gázt az adott hőmérsékleten és nyomáson stabil és kötött állapotban tartalmazza.
24. 24. A 23. igénypont szerinti víz, azzal jellemezve, hogy dielektromos állandója nagyobb a tiszta víz dielektromos állandójánál .
25. 25. A 24. igénypont szerinti víz, azzal jellemezve, hogy strukturáltabb szerkezete van, mintáz azonos hőmérsékletű és nyomású tiszta víznek, tehát az ilyen víz meghatározott fizikai paraméterei alacsonyabb hőmérsékletű tiszta víz hasonló paramétereinek felelnek meg.

    -3 7-
26. 26. A 23.-25. igénypontok bármelyike szerint víz, azzal jellemezve, hogy a gázt oxigén vagy levegő képezi.
27. 27. A 23.-25. igénypontok bármelyike szerint víz, azzal jellemezve, hogy a gázt széndioxid képezi.