RU146358U1 - Модуль электрохимической активации воды - Google Patents

Abstract

Модуль электрохимической активации воды, содержащий цилиндрические соосные друг другу анод и катод, в межэлектродном пространстве которых размещена диафрагма, снабженный патрубками подвода воды и отвода активированной воды, источником тока, соединенным с электродами, отличающийся тем, что снабжен цилиндрическим корпусом, выполненным разъемным, и содержит выполненные из диэлектрического материала вертикальный стакан и съемную торцовую герметичную крышку, включающую уплотнительную прокладку, заглушку, через которую пропущены выводы электродов, и фиксирующее кольцо, снабженное резьбой и выполненное с возможностью скрепления с торцом стакана, снабженным аналогичной резьбой, причем диафрагма выполнена в виде трубы из пористого водопроницаемого синтетического материала, упруго распертой между заглушкой и дном стакана, причем стенки внешнего электрода перфорированы по всей его высоте, а стенки внутреннего электрода перфорированы у его нижнего конца, при этом патрубок для отвода активированной воды сообщен с полостью внутреннего электрода, при этом патрубок для подвода воды размещен ближе к торцовой герметичной крышке.

Description

Полезная модель относится к техническим средствам для электрохимической активации воды с обеспечением ее окислительно-восстановительных свойств и повышения биологической ценности.

Известен модуль для обработки воды, содержащий корпус, разделенный диафрагмой на анодную и катодную камеры с размещенными в них перфорированными электродами, прижатыми к диафрагме, при этом поверхность электродов, обращенная к диафрагме, покрыта электроизоляционным материалом, а перфорация электродов соосна (SU №882944, C02F 1/46, 1979).

Недостатки известного устройства - низкая производительность, отсутствие возможности получения непрерывного потока воды, а также регулирования расхода воды с отрицательным и положительным потенциалами.

Известен также модуль электрохимической активации воды, содержащий цилиндрические соосные друг другу анод и катод, в межэлектродном пространстве которых размещена диафрагма, снабженный патрубком подвода воды и отвода активированной воды, источник тока, соединенный с электродами (RU №2252920, C02F 1/46, 2005).

Недостатком известного решения являются невозможность получения активированной воды (не являющейся ни анолитом ни католитом).

Задача, на решение которой направлена полезная модель обеспечение возможности получения активированной воды, не являющейся ни анолитом ни католитом.

Технический результат - обеспечение возможности получения активированной воды, не являющейся ни анолитом ни католитом.

Указанный технический результат достигается тем, что модуль электрохимической активации воды, содержащий цилиндрические соосные друг другу анод и катод, в межэлектродном пространстве которых размещена диафрагма, снабженный патрубком подвода воды и отвода активированной воды, источник тока, соединенный с электродами, отличается тем, что снабжен цилиндрическим корпусом, выполненным разъемным и содержит выполненные из диэлектрического материала вертикальный стакан и съемную торцовую герметичную крышку, включающую уплотнительную прокладку, заглушку, через которую пропущены выводы электродов, и фиксирующее кольцо, снабженное резьбой и выполненное с возможностью скрепления с торцом стакана, снабженным аналогичной резьбой, причем диафрагма выполнена в виде трубы из пористого водопроницаемого синтетического материала, упруго распертой между заглушкой и дном стакана, причем стенки внешнего электрода перфорированы по всей его высоте, а стенки внутреннего электрода перфорированы у его нижнего конца, при этом, патрубок для отвода активированной воды сообщен с полостью внутреннего электрода, кроме того, патрубок для подвода воды размещен ближе к торцовой герметичной крышке.

Сопоставительный анализ совокупности существенных признаков предлагаемого технического решения и совокупности существенных признаков прототипа и аналогов подтверждает его соответствие критерию «новизна».

При этом совокупность существенных признаков формулы полезной модели обеспечивает решение поставленной технической задачи - обеспечение возможности получения активированной воды.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

На фиг.1 схематически показан продольный разрез устройства.

На чертежах показаны цилиндрический корпус, выполненный разъемным и содержащий, выполненные из диэлектрического материала вертикальный стакан 1 и съемную торцовую герметичную крышку, включающую уплотнительную прокладку 2, заглушку 3 и фиксирующее кольцо 4, при этом, через заглушку 3 пропущены выводы цилиндрических, соосных друг другу и продольной оси 5 трубчатых электродов (анода 6 и катода 7), соединенных с источником тока 8. В межэлектродном пространстве анода 6 и катода 7 размещена диафрагма 9.

Диафрагма 9 выполнена в виде трубы из пористого водопроницаемого синтетического материала, упруго распертой между заглушкой 3 и дном 10 стакана 1. Стенки внешнего электрода (анода 6) выполнены с отверстиями 11 перфорации, размещенными по всей его площади и высоте, а стенки внутреннего электрода (катода 7) имеют отверстия 12 перфорации только у его нижнего (на чертеже) конца, Патрубок для подвода воды 13 размещен ближе к торцовой герметичной крышке, патрубок для отвода активированной воды 14 непосредственно сообщен с полостью 15 внутреннего электрода (катода 7). На дне 10 стакана 1 размещен центрующий выступ 16.

Фиксирующее кольцо 4 снабжено резьбой 17 и выполнено с возможностью скрепления с торцом стакана 1, снабженным аналогичной резьбой.

Патрубок 13 для подвода воды подключен на выход фильтра механической очистки (на чертежах не показан).

Заявленное устройство работает следующим образом.

Обрабатываемая вода через устройство движется следующим образом - поступает через патрубок 13 в зазор между внешним электродом (анодом 6) и корпусом стакана 1, далее через отверстия 11 перфорации, размещенные по всей площади и высоте этого электрода, проходит через диафрагму и оказывается в зазоре между внутренней поверхностью диафрагмы 9 и обращенной к ней поверхностью катода 7, по которому вытесняется вниз к отверстиям 12 перфорации, размещенным у нижнего конца внутреннего электрода 7, через которые попадает в полость 15 этого электрода из которой попадает в патрубок для отвода активированной воды 14.

При подаче постоянного напряжения на электроды 6 и 7, под действием электрического тока на аноде 6 происходит разряд молекул воды с образованием H⁺ и газообразного кислорода. На катоде 7 происходит разряд молекул воды с образованием ионов OH^- и газообразного водорода. В результате - в зоне анода получают анолит с pH 2,6-4,7 и окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП), равным +(50-1200) мВ, а в катодной зоне - католит с pH 8-12 и ОВП в пределах -(50-1200) мВ.

Процесс электроактивации воды, характеризующийся поступлением электронов из воды у анода 6, сопровождается целой серией многочисленных электрохимических реакций, на поверхности катода 7 и анода 6, в результате которых образуются новые вещества (в т.ч. и с участием растворенных в воде примесей), изменяется вся система межмолекулярных взаимодействий.

В результате образования хорошо растворимых гидроксидов натрия и калия и повышения вследствие этого pH происходит сдвиг углекислотного равновесия с образованием труднорастворимых карбонатов кальция и магния из находящихся обычно в исходной воде растворимых соединений этих металлов (гидрокарбонатов, хлоридов, сульфатов).

В процессе катодной обработки вода приобретает щелочную реакцию за счет превращения некоторой части растворенных солей в гидроксиды. Ее окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) резко понижается, уменьшается поверхностное натяжение, снижается содержание растворенных кислорода, азота, возрастает концентрация водорода, свободных гидроксильных групп, уменьшается электропроводность, изменяется структура гидратных оболочек ионов.

На основе теоретических и экспериментальных исследований установлено, что природа ОВП в первую очередь обусловлена квантово-механическими характеристиками атомов элементарной электрохимической системы («электрод-раствор»), особенностями ее электронной структуры, которыми определяются ионизационные потенциалы элементов. Электронные структуры атомов и ионов в значительной мере определяют также характер и энергетику процессов гидратации ионов (см. В.М. Бахир и др. Электрохимическая активация: история, состояние, перспективы. Под ред. д.т.н. проф. Бахира В.М. - М.: АМТН РФ, ВНИИИМТ, 1999. - С.10-14).

По результатам теоретического обоснования физико-химических и технологических процессов электрохимической активации воды, в которых участвуют электронные структуры атомов и ионов, можно отметить, что по размерам атома (0,3 нм) и кластеров воды (несколько нм) технологии производства и использования электрохимически активированной воды относятся к классу нанотехнологий.

Последующее смешивание анолита и католита в зазоре между внутренней поверхностью диафрагмы 9 и обращенной к ней поверхностью катода 7, позволяет, за счет их взаимной нейтрализации получить активированную воду, не обладающую выраженными свойствами анолита (католита).

Claims (1)

1. Модуль электрохимической активации воды, содержащий цилиндрические соосные друг другу анод и катод, в межэлектродном пространстве которых размещена диафрагма, снабженный патрубками подвода воды и отвода активированной воды, источником тока, соединенным с электродами, отличающийся тем, что снабжен цилиндрическим корпусом, выполненным разъемным, и содержит выполненные из диэлектрического материала вертикальный стакан и съемную торцовую герметичную крышку, включающую уплотнительную прокладку, заглушку, через которую пропущены выводы электродов, и фиксирующее кольцо, снабженное резьбой и выполненное с возможностью скрепления с торцом стакана, снабженным аналогичной резьбой, причем диафрагма выполнена в виде трубы из пористого водопроницаемого синтетического материала, упруго распертой между заглушкой и дном стакана, причем стенки внешнего электрода перфорированы по всей его высоте, а стенки внутреннего электрода перфорированы у его нижнего конца, при этом патрубок для отвода активированной воды сообщен с полостью внутреннего электрода, при этом патрубок для подвода воды размещен ближе к торцовой герметичной крышке.

   

Images