RO135382A0 - Aparat pentru ionizarea apei în flux continuu cu ioni metalici de aur, argint, magneziu, zinc pre- zenţi în apă - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un aparat pentru ionizarea apei în flux continuu cu ioni metalici de aur, argint, magneziu, zinc. Aparatul conform invenţiei este alcătuit dintr-un corp (1) cilindric, gol la interior, conceput să permită curgerea apei în ambele direcţii, indiferent de poziţia de montaj, închis la capete cu două reducţii (2) filetate şi mai multe celule de electroliză, fiecare fiind formată din electrozi (3, 1) de carbon sau metalici, pozitivi, şi electrozi (4) metalici negativi pe care sunt înfăşuraţi nişte electrozi (6) metalici negativi din fir de argint şi nişte electrozi (7) metalici negativi din fir de aur, montaţi într-un izolator (5) cu şicane, astfel încât prin perechile de electrozi cu potenţial electric diferit, în prezenţa apei cu rol de electrolit, în flux continuu, să se realizeze un curent electric cu emitere de ioni metalici în apă, cu particularitatea dată de reînnoirea permanentă a electrolitului, adică a apei, aflată în stare de curgere. În contact cu apa, diferenţa de potenţial dintre electrozi realizează un microcircuit electric cu transfer de ioni de la electrodul negativ către electrodul pozitiv.

Description

RO 135382 AO

OFICIUL Μ βΤΑΤ PBNVHU WVBNTN ?l MĂRCI Cerere de brevet de invenție

APARAT PENTRU IONIZAREA APEI ÎN FLUX CONTINUU

CU IONI METALICI DE AUR, ARGINT, MAGNEZIU, ZINC PREZENTI IN APA

Invenția se referă la un aparat pentru ionizarea apei în flux continuu, cu ioni metalici, în celule de electroliză cu diferență de potențial natural între electrozi, realizați din diverse materiale și care sunt dispuși în contact pentru modificarea potențialului natural de electrod.

Pentru diferența de potențial realizată în mod natural într-o celulă de electroliză, cantitățile de ioni metalici eliberate în electrolit , respectiv apa, sunt echivalente cu cele din procesele naturale, motiv pentru care modul de realizare și funcționare a acestui aparat îndeplinește condiția de funcționare ecologică și de tratare a apei, fără adaugarea unor compuși chimici, prin punerea in soluție a unor cantitati masice foarte mici de aur si argint, cu număr echivalent foarte de mare de ioni de aur si argint liberi in apa.

în prezent sunt cunoscute numeroase variante de ionizatoare de apă, unele dotate cu plăci placate cu metal , care produc apa ionizată, în funcție de sursa de apă, calitatea și puterea de ionizare, care prezintă mai multe nivele de apă acidă sau apă alcalină, filtre, componente de auto- spălare, precum și diverse componente electronice de avertizare sonoră a schimbării nivelului de pH, sau componente de inversare a polarității plăcii electrodului și a direcției de curgere a apei .

Mai este cunoscuta cererea de brevet A/00870/20.11.2015 pentru aparat de ionizare cu ioni metalici din zinc, magneziu si argint la care elementele active care emit ioni metalici in apa, in cantitati masice detectabile sunt numai pentru zinc si magneziu si la care acțiunea antimicrobiana a argintului se face doar prin contact direct cu suprafața electrodului prin acțiunea electronului numărul 47 la nivelul atomic al argintului, fara emisie de ioni metalici in apa.

Mai este cunoscut din brevetul JP 2008279332 un aparat pentru ionizarea apei capabil și de sterilizarea acesteia, constituit din mai multe corpuri ceramice dispuse în jurul unui corp ceramic central, o multitudine de corpuri integrate și o multitudine de plăci placate cu aliaj de argint și zinc, dispuse alternativ, care prezintă

RO 135382 AO pe ambele fețe laterale exterioare magneți, toate componentele fiind incluse într-o carcasă dispusă în mijlocul cursului unui pasaj de apă.

Aceste variante de ionizatoare de apă au o construcție complexă deoarece prezintă o serie de componente, unele electronice, iar realizarea lor necesită manoperă suplimentară, ceea ce se reflectă în prețuri de cost ridicate si/sau consum suplimentar de energie electrica cu sursa de alimentare separata de la rețea.

Problema tehnică propusă spre rezolvare de prezenta invenție constă în realizarea unei diferențe de potențial în mod natural între electrozi cu polaritate diferită, care lucrează cu apa în flux continuu, ca electrolit și crearea unor condiții de omogenitate și de amestec cu dispersia ionilor în cantitatea de apă vehiculată prin ionizator, care poate fi controlata la nivel cantitativ atat pentru zinc si magneziu cat si pentru aur si argint, îmbogățind apa in ioni liberi de zinc, magneziu, aur si argint conform determinărilor realizate in condiții practice de laborator.

In condiții normale, aurul si argintul nu pot disocia in ioni metalici in apa fara aport energetic ca anod de sacrificiu prin electroliza cu sursa de energie electrica din exterior.

Aparatul pentru ionizarea apei în flux continuu cu ioni metalici de aur, argint, magneziu, zinc prezenti in apa conform invenției este compus din:

corp cilindric, gol la interior, conceput în așa fel încât să permită curgerea apei în ambele direcții, indiferent de poziția de montaj, doua reducții filetate, cate una montata la fiecare capat diafragme cu șicană pentru turbionarea fluxului de apa celule de electroliză naturală în apă, echipata cu cel puțin un electrod de carbon sau metalic, pozitiv și cel puțin un electrod metalic, negativ, montați într-un izolator, astfel încât prin perechile de electrozi cu potențial electric natural diferit înfășurare fir aur infasurare fir argint.

Aparatul funcționează cu apa ca electrolit în flux continuu si realizează un curent electric cu emitere de ioni metalici în apă, cu transfer de ioni de la electrodul cu potențial electric negativ (metal) către electrodul cu potențial electric pozitiv (carbon sau metal(otel)).

RO 135382 AO fi

Curgerea apei prin aparat are ca efect reînnoirea aproape permanentă a electrolitului, care realizează in acest mod o diferența constanta de potențial natural între electrozii in mod continuu.

Invenția prezintă următoarele avantaje :

- datorită configurației și a realizării electrolizei continue a unui debit de apă, la tensiune mică, cu perechi de electrozi (pozitiv și negativ), celula de electroliză nu are nevoie de sursă electrică de energie electrică externa, suplimentară, pentru realizarea diferenței de potențial și a electrolizei propriu-zise;

- se poate realiza tratarea apei în diverse variante de echipare, cu ioni metalici, în vederea realizării unor efecte specifice fiecărui tip de metal pe care dorim sa il introducem in apa cu prezenta in dilutie a ionilor metalici de aur si argint, fara consum energetic extern;

- prezența ionilor de metal în apă, are efecte benefice în special în aplicațiile pentru alimentări cu apă casnică sau potabilă, apa îmbuteliata, apa minerala cu efecte terapeutice recunoscute la nivel mondial prin cercetări efectuate pe nanomateriale aur si argint;

- se poate folosi pentru tratamentul anticalcar sau tratamentul anticoroziv al apei, în condiții complet ecologice, concomitent cu îmbogățirea apei potabile in ioni de argint pentru efecte antibiofilm si antimicrobiene si ioni de aur pentru efecte terapeutice la nivelul pielii si al organelor interne in cantitati mult sub 0,001 pg/l, fara efect negativ asupra consumatorului;

- realizează puneri în soluție de cantități de ioni metalici echivalente cu cele din procesele naturale a ariilor de zăcământ, motiv pentru care modul de realizare și funcționare a acestui aparat îndeplinește condiția de funcționare ecologică și de tratare a apei, fără adăugarea unor compuși chimici, cu îmbogățirea apei cu ioni de aur si argint.

- permite o mare flexibilitate constructivă de realizare a capacitatii de expunere a electrozilor în contact cu apa, în funcție de debitul de apă vehiculat.

- permite utilizarea concomitenta a aparatului in rezervorul statiei de osmoza, după parcurgerea etapei de mineralizare, pentru a obține o apa de osmoza absolut curata, remineralizata si imbogatita cu ioni de aur si argint.

RO 135382 AO în cele ce urmează este prezentat un exemplu de realizare a invenției în legătură și cu figurile 1-4, care reprezintă :

Fig. 1- secțiune longitudinală prin aparatul de ionizare conform invenției;

Fjg.2 - secțiune și vedere a unei celule de ionizare;

Fig.3 - vedere și secțiune capac de închidere ;

Aparatul pentru ionizarea apei în flux continuu conform invenției este compus dintr-un corp 1 cilindric, gol la interior, care permite curgerea apei în ambele direcții, indiferent de poziția de montaj, pe conducte verticale, orizontale sau înclinate, în condițiile realizării aerisirii complete. La ambele capete, corpul cilindric 1 este închis cu reducții filetate 2.

în interiorul corpului cilindric 1 sunt montate mai multe celule de electroliză , în exemplul redat în fig 1 este prezentat un aparat echipat cu patru celule (se pot monta un număr mai mic sau mai mare de patru, in funcție de necesitați; in cazul in care aplicația o impune, se alege tipodimensiunea mai mare, imediat următoare pe diametru, cu o echipare cu un număr de celule opțional, care sa satisfaca aplicația). Aceasta configurație permite fabricarea, echiparea și montajul a unui număr variabil de celule de diverse tipodimensiuni de celule, atât ca lungime cât și ca diametru, în conformitate cu necesitățile aplicației și/sau dimensiunea / gabaritul instalației de apă în care se va monta aparatul de ionizare. Din dimensionare, se pot controla cantitățile de ioni în apă care pot fi dispersate în funcție de necesitățile reglajului compoziției și prezenței ionior de metal în apă. Mai multe celule pot funcționa separat și simultan, pe diferența de potențial realizată de electrozii alăturați, pentru a realiza punerea în soluție a unor cantități de ioni metalici necesari și suficienți pentru fiecare tip de tratament al apei.

Celulele de electroliză naturală în apă, sunt formate fiecare din perechi de electrozi cu potențial electric natural diferit, respectiv electrozi 3 pozitivi , de carbon sau metalic pozitiv și electrozi negativi 4 metalici care sunt montați și fixați la capete într-un izolator 5. Astfel, prin perechile de electrozi 3 și 4 cu potențial electric natural diferit, în prezența electrolitului apă, în flux continuu, se realizează un curent electric cu emitere de ioni metalici în apa. Numărul electrozilor pozitivi 3 sau al electrozilor negativi 4, poate varia, ca număr de bucăți si tipuri de metale, in funcție de

RO 135382 AO necesitățile aplicației. Perechile de multielectrozi 3, 4 fac diferența de potențial în mod natural și lucrează cu apa în flux continuu, ca electrolit nou, fara modificarea caracteristicilor electrolizei naturale . In cazul prezentei invenții, condiția fizica a electrolizei este menținută in permanenta ca parametri electrici in stadiul inițial, deoarece electrolitul se schimba in permanenta si este practic mereu nou, menținând parametri electrici neschimbati, excepție făcând punerea in soluție a ionilor din anod care apare ca transfer de masa pe parcursul funcționarii; cea mai mare parte din aceasta masa de transfer este preluata de apa in stare de curgere, cu efect de ionizare a apei cu ioni metalici.

Forma specială a izolatorului permite realizarea unei celule multielectrod cu șicane si cu posibilitate de utilizare în funcție de necesități și echipare cu perechi diferite de electrozi carbon — metal, montați în același corp izolator.

Flexibilitatea constructivă de realizare a capacității de expunere a electrozilor în contact cu apa, în funcție de debitul de apa vehiculat, prin adăugarea succesivă a electrozilor din același metal în orificiile din izolator 5 sau prin montajul în corpul cilindric 1 a unui număr suficient de celule de electroliză, care să satisfacă debitul de apă vehiculat, în așa fel încăt să se poată realiza tratamentul de ionizare al apei cu ioni metalici pentru debitul necesar la nivelul rețelei sau al consumatorului și/sau rețeaua de apă echivalentă de la casă, bloc sau altă aplicație casnică și industrială.

în condițiile de curgere continuă pe instalații de apă, la care vitezele de curgere aproape de consumator sunt în jur de 1 m/s sau mai mici, ionii metalici care pleacă de pe electrodul negativ rămân în dispersie în apă și se deplasează pe conductă odată cu ea, în starea de curgere.

Fața de o situație clasică a principiului electrolizei, în acest aparat, pentru o apă cu un pH> 5, excepție făcând apa distilată, se realizează suficiente condiții pentru a pune în soluție o cantitate de ioni metalici care interacționează cu toate elementele chimice existente în apă la un moment dat.

Pentru metalele magneziu și zinc, la anod si carbon la catod, se realizează diferența de potențial naturală maximă (de 1.2-1,4V, in funcție de caracteristicile apei). Efectele asociate acestei puneri în soluție a ionilor metalici, în apă, sunt legate de interacțiunea chimică dintre caracterul reducător și oxidant al apei și implicit alte elemente chimice prezente în apă, care intra in contact cu ionii metalici.

Pentru aceste metale, reacția rezultantă a transferului de ioni în flux continuu

RO 135382 AO

3/ de apă este susținută în mod natural de diferența de potențial dintre electrodul de carbon și electrodul metalic (magneziu/zinc), cu sacrificarea electrodului metalic atâta timp cât oricare apă nedemineralizată păstrează condiții rezonabile de închidere a circuitului electric între electrozi, prin apă.

Efectele asociate acestei reacții, în cazul magneziului și zincului, realizează modificarea precipitării carbonatului de calciu solid și aderent în carbonat de calciu solid, fragmentat și neaderent și/sau realizarea îmbogățirii apei cu cantități foarte mici de ioni de zinc sau magneziu, sub doza zilnică recomandată pentru consumul uman. Aceasta apa poate fi utilizata ca supliment alimentar, cu același efect realizat de suplimentele de minerale vândute in farmacii si dizolvabile in apa, recomandate pentru consum uman si mineralizarea organismului si imbunatatirea sanatatii.

Pentru celulele realizate din electrozi de carbon și electrozi de metal, cu diferența de potențial naturală, durata de consum a electrodului metalic este măsurabilă în ani de funcționare, pentru ape nedemineralizate cu pH >5.

Pentru electrozi care realizează diferența de potențial în perechea carbon — argint, se realizează o celulă electrolitică cu o diferența de potențial de 0.3 V - 0.4 V care realizează emiterea de ioni metalici de argint si aur in apa.

Pe baza principiului de funcționare descris mai sus, ionii de metal prezenți în apă, pot realiza diferite tratamente în funcție de tipul de metal utilizat pentru electrodul cu pol negativ (anod);

Metalele cu potențial electric negativ față de un metal cu un potențial electric pozitiv sau cu un electrod de carbon pot pune în soluție (apa potabilă) un flux de ioni, într-o rație calculată prin dimensionarea corespunzătoare a celulei și în conformitate cu Legea lui Faraday care explică transferul de masă, la potențialul de electrod:

- m = k*l*t

Masa “m” exprimă cantitativ cantitatea de materie și/sau echivalent numărul de ioni transferați pentru o condiție de diferență de potențial între cei doi electrozi, la care se stabilește un curent electric de intensitate “I”, rezultat din caracteristicile apei potabile, desfășurat ca proces de transfer în intervalul de timp “t”.

RO 135382 AO io

Tipurile de ioni metalici (și/sau minerale după denumirea în literatura medicală) care se pot transfera în soluția electrodului (apa potabilă) sunt menționați mai jos și anume:

• zinc - magneziu produc efecte anticalcar și în egală măsură efecte benefice asupra sănătății corpului uman, pentru rate de amestec ce nu depășesc recomandările medicale, de mediu și /sau conform Organizației Mondiale a Sănătății.

• argint: efect anitmicrobian la nivelul tratamentului apei și împotriva dezvoltării biofilmului pe conductele de apă potabilă și/sau conducte de apă caldă • aur: efect antiimbatranire si regenerativ la nivel celular în acest fel, aparatul poate realiza tratarea apei potabile (sau a apei industriale) în diverse variante de echipare, cu electrozi metalici, în vederea realizării unor efecte specifice fiecărui tip de ion de metal cu care se poate trata apa.

Efectul de ionizare apare prin diferența de potențial de electrod a electrodului de carbon pozitiv (3) si a electrodul metalic negativ (4) care poate fi din zinc si/sau magneziu, cu dispersare de ioni in apa si efect anticalcar, ecologic.

Aparatul echipat cu celule de electroliză și cu electrolit apa (apa potabilă cu un pH>5, sau oricare altă apă fără contaminanți chimici în exces, excepție făcând apa distilată), pune în soluție o cantitate suficientă de ioni metalici care interacționează cu toate elementele chimice existente în apă la un moment dat sau creaza pur și simplu, prezența acestor ioni în apa, în funcție de necesități.

Pentru electrozi negativi din magneziu sau zinc se realizează diferența de potențial natural maximă de 1.1 V - 1.2 V (asa cum a reieșit din verificările practice cu multimetru digital), față de electrodul de carbon (grafit) cu electrolit apa potabilă și care are ca efect punerea în soluție a ionilor de magneziu sau zinc. Efectele asociate acestei puneri în soluție a ionilor metalici, în apă, sunt legate de interacțiunea chimică dintre caracterul reducător și oxidant al apei și implicit reacția acesteia cu ionii metalici dispersați în apă și cu celelalte elemente chimice prezente in apa; apa potabilă, trebuie înțeleasă ca apa plus elementele chimice din

RO 135382 AO compoziția acesteia, conform cu buletinul de analiză, în condițiile de acceptare conform legislației.

Pentru magneziu și zinc, efectele asociate acestei reacții, realizează modificarea precipitării si cristalizării carbonatului de calciu solid și aderent în carbonat de calciu solid, fragmentat și neaderent și/sau realizarea îmbogățirii apei cu cantități foarte mici de ioni de zinc sau magneziu, sub doza zilnică recomandată pentru consumul uman, ca supliment alimentar concomitent cu împrumutarea potențialului de electrod la înfășurările din fir de aur si argint prin care se realizează posibilitatea acestor metale de a avea un potențial de electrod mai scăzut decât cel natural si de a realiza electroliza cu transfer de masa in mod natural, in apa, prin punerea in soluție a ionilor metalici de aur si argint.

Amplasarea ordonată în flux a celulelor de electroliză sau a unor ionizatoare, se poate utiliza pentru tratamente separate și succesive cu ioni metalici diferiți .

Exemple:

- otel inox -zinc: tratamente anticalcar și anticoroziune;

- otel inox -magneziu : tratamente anticalcar și anticoroziune, tratament medical in terapie diabet de tip 2;

- otel inox - argint: tratament antiseptic și medical, antibiofilm, tratament medical anticancerigen;

- otel inox - aur: tratament antiimbatrinire si regenerare celulara.

Un corp cilindric, din otel inoxidabil, apartinand unui ionizator poate primi la montaj mai multe celule, pentru modelul exemplificat in desen, in următoarele variante:

- patru celule identice, echipate cu electrozi de carbon si electrozi dintr-un singur tip de metal (ex. zinc sau magneziu , etc)

- patru celule identice, echipate cu electrozi de carbon si electrozi de metal din metale diverse (la toate patru celule, perechile, numărul si tipul acestora se pastreaza)

- patru celule diferite, echipate fiecare in parte, cu electrozi din carbon si cu electrozi din metale diferite la nivelul fiecărei celule, in asa fel incat pot fi: o celula cu electrozi din carbon si electrozi din zinc, o celula cu electrozi din carbon si electrozi din magneziu, o celula cu electrozi din carbon si electrozi din argint si o celula cu electrozi din carbon si electrozi din cupru, etc.

Claims (6)

RO 135382 AO Revendicări

1. Aparatul pentru ionizarea apei în flux continuu cu ioni metalici de aur, argint, magneziu, zinc prezenti in apa caracterizat prin aceea că este compus dintr-un corp (1) cilindric și gol la interior, conceput în așa fel încât să permită curgerea apei în ambele direcții, indiferent de poziția de montaj, închis la capete cu două reducții filetate (2) și mai multe celule de electroliză naturală în apa, formate fiecare dintr-un electrod de carbon sau metalic pozitiv (3 sau 1), un electrod metalic negativ (4) și un izolator cu șicane (5), înfășurări fir argint (6) si înfășurări fir de aur (7) astfel încât prin perechile de electrozi cu potențial electric natural diferit, în prezența electrolitului apa, în flux continuu, să se realizeze un curent electric cu emitere de ioni metalici în apă, cu particularitatea dată de reînnoirea aproape permanentă a electrolitului, respectiv apa, aflată în stare de curgere, în contact cu apa, diferența de potențial natural între electrozii, de la fiecare celulă, realizeazând un micro circuit electric cu transfer de ioni de la electrodul negativ (metal) către electrodul pozitiv (carbon).

2. Aparatul pentru ionizarea apei în flux continuu cu ioni metalici de aur, argint, magneziu, zinc prezenti in apa conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că efectul de ionizare apare prin diferența de potențial de electrod a electrodului de carbon pozitiv (3) sau carcasa (1) si a electrodul metalic negativ (4) care poate fi din zinc si/sau magneziu, in scurtcircuit cu electrozii din fir de aur (7) si fir de argint(6) cu dispersare de ioni in apa si efect anticalcar, ecologic, antibiofilm, anticoroziune, inclusiv efecte medicale benefice.

3. Aparatul pentru ionizarea apei în flux continuu cu ioni metalici de aur, argint, magneziu, zinc prezenti in apa conform revendicărilor 1 și 2 , caracterizat prin aceea că în fiecare celulă de electroliză naturală, perechile de multielectrozi (3,4,6,7) fac diferența de potențial în mod natural și lucrează cu apa în flux continuu, ca electrolit nou , fara modificarea caracteristicilor electrolizei naturale.

4. Aparatul pentru ionizarea apei în flux continuu cu ioni metalici de aur, argint, magneziu, zinc prezenti in apa conform revendicărilor de la 1 la 3,caracterizat prin aceea că permite realizarea oricăror perechi dipol anod metal — catod carbon/otel inox cu efecte de ionizare a apei cu ioni metalici diferiti, electrozii metalici (3) vor fi folositi in scurtcircuit, cu un singur tip de metal, corespunzător și dedicat pentru tipul de tratament și ionizare al apei, specific fiecărui metal și în legătură cu efectele directe ale acestuia, dispersat în apă.

RO 135382 AO

IX

5. Aparatul pentru ionizarea apei în flux continuu cu ioni metalici de aur, argint, magneziu, zinc prezenti in apa conform revendicărilor de la 1 la 4, caracterizat prin aceea că prin izolatorul cu șicane (5), curgerea apei se realizează cu efect de turbulență, omogenizând și dispersând ionii metalici în apa cu flux continuu.

6. Aparatul pentru ionizarea apei în flux continuu cu ioni metalici de aur, argint, magneziu, zinc prezenti in apa conform revendicărilor de la 1 la 5, caracterizat prin aceea că celulele multielectrod pot fi echipate cu perechi diferite de electrozi (3,4,6,7), montați în același corp izolator (5) care la rândul lor sunt montate in corpul (1) cilindric.