RU2067836C1

RU2067836C1 - Способ получения активной воды

Info

Publication number: RU2067836C1
Application number: RU94020306A
Authority: RU
Inventors: В.В. Акиндинов; Ю.В. Гуляев; С.М. Еремин; З.М. Лебедева; И.В. Лишин; И.А. Марков; Ю.А. Тен
Original assignee: Акционерное общество "Теко"
Priority date: 1994-06-17
Filing date: 1994-06-17
Publication date: 1996-10-20
Also published as: RU94020306A

Abstract

Использование: изобретение относится к электрохимической обработке воды, конкретнее к способам активации воды для применения в различных технологических процессах, связанных с растворением органических и неорганических веществ.

Сущность изобретения: дистиллированную воду подвергают обработке в диафрагменном электролизере. Для увеличения величины тока, проходящего через электролизер, увеличивают внутреннюю энергию молекулы воды, например, подогревом, электромагнитным полем или созданием акустических колебаний. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к электрохимической обработке воды, конкретнее к способам активации воды для применения последней в технологических процессах, связанных с растворением органических и неорганических веществ.

Известен способ получения активной воды, заключающийся в обработке воды в электролизере с железными электродами. Недостатком известного способа получения активной воды является низкая активность воды.

Наиболее близким к предложенному техническим решением, которое было выбрано в качестве прототипа, является способ получения активной воды, заключающийся в электрообработке воды постоянным током в зонах диафрагменного электролизера с разделенными электродными пространствами. Недостаток известного способа заключается в получении воды низкой активности, что значительно ограничивает область ее применения. Этот объясняется тем, что электрообработке в качестве первичного продукта (исходного сырья) подвергается вода из природных источников, в том числе и водопроводная, содержащая растворенные соли металлов Me(К.О.) (Me металл, К.О. кислотный остаток). В результате конечный продукт активная вода насыщается гидроокисью металлов Me(OH) и гидроксилами (ОН). Активность полученной таким образом воды, извлекаемой из электролизера, характеризуется концентрацией гидроокиси металлов и гидроксила (ОН) в воде. При этом, как показывают многочисленные эксперименты, активность воды, оцениваемая, в частности, способностью ее к разрыву межмолекулярных связей в сложных органических веществах и определяющая их растворимость в воде, обусловлена прежде всего наличием свободных гидроксилов в активной воде. Присутствие образований Me(ОН) снижает реакционную способность активной воды по сравнению с водой, в которой существуют несвязанные гидроксильные группы (ОН). Таким образом, активность, получаемая согласно известному способу, ограничена наличием в ней связанных с гидроксильными группами металлов.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе получения активной воды, заключающемся в электрообработке воды в зонах диафрагменного электролизера с разделенными электродными пространствами с использованием постоянного тока, согласно изобретению воду предварительно подвергают дистиллированию и повышают и поддерживают внутреннюю энергию молекул дистиллированной воды в процессе электрообработки путем ее подогрева, воздействием на нее электромагнитным полем, акустическими колебаниями.

Именно заявляемая предварительная дистилляция воды и повышение внутренней энергии молекул дистиллированной воды обеспечивают согласно изобретению повышение активности воды, получаемой в результате электрообработки воды в зонах диафрагменного электролизера с разделенными электродными пространствами с использованием постоянного тока за счет повышения концентрации свободных, несвязанных гидроксильных групп (ОН) в конечном продукте электролиза.

Сравнение изобретения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "Новизна". При получении других известных технических решений, признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены из уровня техники и поэтому они обеспечивают заявляемому изобретению соответствие критерию "Изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображена схема процесса электролиза раствора соли сильной кислоты и сильного основания и H₂O в диафрагменном электролизере.

На фиг. 2 представлена схема процесса, протекающего на диафрагме во время электролиза.

Возможность осуществления изобретения подтверждается следующим.

Для уяснения физических основ изобретения рассмотрим процессы, происходящие при получении активной воды в диафрагменном электролизере с разделенными электродными пространствами с использованием постоянного тока.

Вода из природных источников, в том числе и водопроводная, далее называемая обычной водой, являющаяся исходным продуктом прототипа, содержит, как правило, растворенные соли металлов Me(К.О.) и характеризуется конечной величиной проводимости, обусловленной как диссоциацией самих молекул воды, так и наличием в воде распавшихся молекул вещества Me(К.О.) с образованием положительно и отрицательно заряженных ионов, составляющих это вещество. Таким образом, обычная вода представляет собой электролит, содержащий в исходном состоянии ионы металлов, кислотных остатков, гидроксония и гидроксила: Me⁺ + (K. O.)^- + H₃O⁺ + OH^-. Необходимо также иметь в виду, что в результате обменной реакции солей с H₂О происходит гидролиз, приводящий к образованию слабодиссоциированных кислот или оснований, что в свою очередь приводит к нарушению равенства концентраций H₃О⁺ и ОН^- в обычной воде, и она приобретает кислую или щелочную реакцию.

Для обычной нейтральной воды значение водородного показателя (OH) определяется степенью диссоциации молекул Н₂ и равно

где α ≪ 1 степень диссоциации воды, зависящая от температуры, [α] = [моль/м³].

Для окисленной воды pH < 7 и для ощелоченной pН > 7 применительно к температуре t 20^oC.

Соли сильных кислот и сильных оснований (типа NaCl) гидролизу не подвергаются.

При наличии солей сильных кислот и слабых оснований в результате гидролиза обычная вода приобретает кислую реакцию (pH < 7), а при наличии солей слабых кислот и сильных оснований щелочную (pH > 7).

Как показывает анализ, обычная вода содержит в своем составе хлориды Na, Ca, Мg, Fe, сульфаты Cu, Zn, Fe (кислотный остаток Cl^-1 и SO

\binom{-2}{4}

соответственно). Схематически состав обычной воды, содержащей соли I-ой группы (соли сильных кислот и сильных оснований) с учетом диссоциации Н₂О определяется обратимыми взаимодействиями
I группа

Для второй группы (соли сильных кислот и слабых оснований) в результате гидролиза имеем
II группа

И наконец для третьей группы (соли слабых кислот и сильных оснований):
III группа

При электролизе обычной воды, содержащей в своем качественном составе продукты гидролиза и диссоциации солей рассмотренных групп и диссоциации Н₂О, на электродах электролизера, без учета химического взаимодействия материала электродов со средой, происходят окислительно-восстановительные взаимодействия, обусловленные зарядовыми обменами компонентов обычной воды с электродами. Так на положительном электроде (анодное пространство) типичны реакции

где e^- заряд электрона.

Здесь учтено, что компоненты полностью диссоциированных сильных кислот и оснований, обусловленные гидролизом солей II и III групп, представлены в этих реакциях в виде (К.О.)^- и (ОН)^-. Так, например, для сильной кислоты НCl кислотный остаток (К.О.)^- Cl^-, и реакция протекает по следующей схеме

На отрицательном электроде (катодное пространство) типичны реакции

Здесь также, как и для первого случая, компоненты диссоциированных кислот и оснований, обусловленные гидролизом солей II и III групп и имеющие положительный заряд, представлены в этих реакциях в виде (Н₃O)⁺ и Me⁺ (так для сильной кислоты НCl роль Me⁺ в этом случае играет (H₃O)⁺).

Кроме того, на катоде существенен процесс, описываемый уравнением
2H₂O + 2e^- = H₂↑ + 2(OH)^- (6)
Таким образом, в электролизере, заполненном обычной водой, в простейшем случае протекают два класса реакций: обратимые реакции типа 1, 2, 3, подчиняющиеся закону действия масс (электролит между электродными пространствами является гомогенной средой), и необратимые реакции типа 4, 5, 6 на электродах электролизера (в анодном и катодном пространствах).

Предельным результатом процесса электролиза обычной воды в этом случае является испарение Н₂O; осаждение металлов на катоде; разложение Н₂О на кислород и водород; разложение кислот на газы; выпадение в осадок нерастворимых оснований. При прерывании процесса электролиза рассматриваемой гомогенной среды (без учета взаимодействия материалов электродов со средой) получится вода, содержащая исходные компоненты, количественный состав которых с учетом убыли металлов и газов определяется законом действия масс. Другими словами, в этом случае не происходит изменения качественного состава обработанной воды. Если процесс электрообработки обычной воды проводить в диафрагменном электролизере с разделенными электродными пространствами, то процессы, происходящие в этих пространствах, будут отличаться друг от друга. Диафрагма (в простейшем случае пористая перегородка, выполненная из инертного по отношению к реагентам материала, например стеклянного, кварцевого порошка) при соответствующем размере ячеек препятствует конвекционному (и диффузному) обмену электронейтральных молекул (Н₂O, диссоциированные кислоты и основания). Вместе с тем она может быть в определенной степени прозрачна для заряженных ионов, мигрирующих во внешнем поле электролизера. Причем по отношению к ионам, обладающим разными знаками, диафрагма обоюдопрозрачна. Наличие такой диафрагмы нарушает гомогенность подвергаемой электролизу рассматриваемой среды в целом, приводя к тому, что в разделенных электродных пространствах происходит динамическое накопление ионов разных знаков. Так, в катодном пространстве за счет миграции Me⁺ из анодного пространства и генерации ОН^- (уравнение 6) гидроксилы могут связываться Me⁺, что ведет к увеличению щелочности в этой зоне. В анодном пространстве за счет миграции (К.О. )^- из катодного пространства происходит накопление (K.O.)^- с последующим окислением до кислоты (уравнение 4) и повышение кислотности.

Извлекаемая из катодного пространства диафрагменного электролизера обработанная обычная вода будет характеризоваться по сравнению с исходной большими значениями pH, т.е. обладать щелочными свойствами. Именно эта компонента конечного продукта электролиза обычной воды в диафрагменном электролизере обладает, как показывают многочисленные примеры, повышенной по сравнению с исходной активностью и названа активной водой.

Вместе с тем, простое растворение в дистиллированной воде гидроокиси металла Me(ОН), например NaOH или KОН, до значения pH, равного pH активной воды, и сравнение воздействий полученных различным образом вод (электролизом и растворением гидроокиси металла) на один и тот же объект, показывает, что результаты их воздействий неадекватны друг другу. Получение двух вод для такого сравнения шло по следующим схемам:
1.

2.

Приготовление раствора по п. 2 проводилось при соблюдении условия pH1 pH2.

Сравнение результатов воздействия двух типов воды показывает, что активность воды по п. 1 активной воды, оцениваемая способностью ее к разрыву межмолекулярных связей органического вещества (льняного масла), выше, чем у воды по п. 2 раствора гидроокиси металла в Н₂О. Такое сравнение указывает на то, что в активной воде присутствуют компоненты, обязанные своему происхождению процессу электрообработки в электролизере.

Как следует из анализа процессов, имеющих место в электролизере с разделенными диафрагмой электродными пространствами, таким компонентом активной воды может являться свободный, несвязанный радикал гидроксил (ОН)^-, нескомпенсированный гидроксонием Н₃O⁺. Возможный механизм накопления свободных гидроксилов (ОН)^- в катодном пространстве диафрагменного электролизера находит объяснение, если принять во внимание следующее.

1. Скорости дрейфа различных ионов (компонентов обычной воды, подвергаемых электролизу) в электрическом поле различны. Так всегда выполняются соотношения

V скорость иона в электрическом поле, где индексы относятся к соответствующим ионам.

2. На катоде имеет место процесс "генерации" гидроксилов:

3. Диафрагма препятствует обмену электронейтральными молекулами разделенных электродных пространств и вместе с тем она прозрачна для ионов, мигрирующих во внешнем поле электролизера.

4. Скорости миграции ионов сквозь диафрагму меньше соответствующих скоростей ионов в приэлектродных зонах.

5. В первоначальном состоянии, до начала электролиза, в приэлектродных пространствах выполняется условие электронейтральности, т.е.

Σ N₊ = Σ N_- (9)
где N_+,- n_+,- • g_+,- произведение концентрации положительных или отрицательных ионов n_+,- на зарядовое число g_+,- этих ионов.

6. Протекание тока во внутренней цепи электролизера (между электродами) обусловливается как конвективным движением ионов в поле электролизера, так и переносом зарядов.

Рассмотрим процесс электролиза в диафрагменном электролизере на примере раствора соли сильной кислоты и сильного основания в H₂О. В этом случае ионный состав раствора содержит
Me⁺ + (K.O.)^- + (H₃O)⁺ + (OH)^- (10)
Для определенности считаем все ионы однозарядными (Me(К.О.) NaCl). Считаем также для определенности, что соль Me(К.О) в начальной стадии полностью диссоциирована и что

где N концентрация соответствующего сорта иона в H_2>О. Так для хлоридов, содержащихся в обычной воде, типично следующее соотношение концентраций положительных ионов

Под действием напряжения, приложенного к катоду (К) и аноду (А), ионы начнут мигрировать к соответствующим электродам, как изображено на фиг. 1. Катодное пространство (КП) и анодное пространство (АП) в результате миграции ионов будет обедняться этими шинами. Причем в случае полностью диссоциированной соли Me(К.О.) убыль ионов Me⁺ и (К.О.)^- не будет восполняться, т.к. на катоде Me⁺ восстанавливаются до металла, а на аноде в конечном результате образуется газ (так, в случае хлоридов 2Cl^- - 2e^- = Cl₂↑). Убыль ионов гидроксила (ОН)^- и гидроксония (H₃O)⁺ из КП и АП будет восполняться за счет диссоциации молекул Н₂О. Таким образом, для тока, протекающего в электролизере, можно записать
I I_нестац + I_стац, (12)
где I_нестац ток, обусловленный ионами Me⁺, (K.O.)^-, убывающий во времени, а I_стац ток, обусловленный ионами (Н₃O)⁺, (OH)^-, поддерживающийся за счет диссоциации молекул H₂O.

Считая для простоты рассуждений, что I_нестац 0, рассмотрим природу тока I_стац (электролиз Н₂O). Можно показать, что для стационарного тока имеет место соотношение

где b⁺, b^- подвижности (Н₃O)⁺ и (ОН)^-; e заряд электрона; S площадь электродов; ρ_+,- коэффициент, учитывающий убыль ионов (Н₃O)⁺ и (ОН)^- из объема раствора в 1 сек в 1 см³; dN_+,-/dt количество образующих ионов (H₃O)⁺ и (ОН)^- в 1 сек в 1 см³; E напряженность поля в электролизере.

Отметим, что это соотношение справедливо для однородной среды без учета явлений, происходящих на диафрагме (Д) (фиг. 1, 2) и электродах (для АП и КП). Соотношение (13) описывает стационарный ток в электролизере, являющийся по своей природе биполярным и существующим благодаря восполнению ионов из находящегося в объеме в большом количестве Н₂O за счет диссоциации молекул (закон действия масс для гомогенных сред).

Наличие диафрагмы и электродов обусловливает существование ряда явлений, изменяющих качественный состав тока в электролизере. На катоде и в области КП, прилегающей к нему, имеет место процесс "генерации" гидроксилов (ОН)^-. В результате мгновенная концентрация гидроксилов в КП будет превышать концентрацию гидроксония (H₃O)⁺. Т.е. в КП будут иметь место соотношения для мгновенных значений
ρ₊ > ρ_-; dN_-/dt > dN₊/dt, (14)
это, в свою очередь, без учета всех остальных факторов (химическое взаимодействие материала электрода катода и металла, восстановленного на нем с компонентами раствора) приводит к тому, что мгновенное значение электрического тока, определяемого как поток заряженных ионов, проходящий через единицу площади КП, будет обусловливаться большей долей гидроксилов по сравнению с гидроксонием, т.е. характер тока в большей степени будет униполярным (ток гидроксилов).

На аноде и в области АП будут идти процессы, характеризуемые соотношениями
ρ_- > ρ₊; dN₊/dt = dN_-/dt (15)
В результате ток также приобретает униполярность, но другого знака (ток ионов гидроксония).

Таким образом, в силку непрерывности тока, для мгновенных значений концентраций в областях АП и КП, не примыкающих к электродам и диафрагме, будем иметь

Диафрагма, размещающая пространства КП и АП, будет подобна конденсатору, на обкладках которого сосредоточены заряды разных знаков. Под действием поля ионы будут дрейфовать в объеме диафрагмы к соответствующим электродам (см. фиг. 2). При этом часть ионов разных знаков будет рекомбинировать (процесс мобилизации), а доля проникающих в пространства ионов будет определяться константой диссоциации Н₂О в пространствах КП и АП и убылью ионов соответствующих знаков из этих пространств на электроды.

В силу того, что скорости дрейфа ионов в объеме диафрагмы меньше соответствующих скоростей ионов в КП и АП, на "обкладках" диафрагмы будет поддерживаться некоторая избыточность (Н₃O)⁺ и (ОН)^-. Отметим, также, что в объеме диафрагмы может иметь место зарядовый перенос тока, который приведет к тому, что рекомбинация (Н₃О)⁺ и (ОН)^- с образованием H₂O (и выделением тепла) будет проходить уже не в объеме диафрагмы, а в областях, примыкающих к ее поверхностям.

Таким образом, в электролизере, разделенном диафрагмой, образуются две фракции: в КП фракция с избыточным по сравнению с исходным состоянием содержанием гидроксила (ОН)^- и в АП фракция с избыточным содержанием ионов гидроксония (H₃O)⁺. Напомним, что к такому результату привел качественный анализ электролиза Н₂ дистиллированной воды.

Наличие растворенных в воде солей металлов приводит к тому, что при прерывании процесса электролиза по крайней мере часть несвязанного гидроксила в КП будет связана с ионами Me⁺ с образованием в этом пространстве растворенной щелочи MeОН.

В результате, конечный продукт активная вода содержит в своем составе меньшее, чем при использовании исходной чистой (дистиллированной) воды, количество несвязанных гидроксилов (ОН)^- на единицу объема.

Таким образом, согласно изобретению повышение активности воды, получаемой в результате электрообработки воды в зонах диафрагменного электролизера с разделенными электродными пространствами с использованием постоянного тока за счет повышения концентрации несвязанных гидроксилов тока (ОН)^- в конечном продукте электролиза достигается тем, что электролизу подвергают дистиллированную воду.

Для осуществления процесса электролиза дистиллированной воды необходимо обеспечить условия существования неубывающего во времени электрического тока, протекающего в электролизере. Это накладывает определенные требования на количество образующихся в единицу времени носителей электричества (ионов) N_обр и количество убывающих из объема электролизера носителей N_уб (за счет нейтрализации на электродах), приходящихся на единицу объема, а именно
N_обр ≥ N_уб (16)
Аналогичное соотношение имеет место и для скоростей образования (электрической диссоциации) и убыли (рекомбинации) носителей
V_обр ≥ V_уб (17)
"Генераторами" носителей в электролизере являются две области объемы чистой (дистиллированной) воды в КП и АП, не примыкающие к поверхностям диафрагмы и электродов, и область КП, прилегающая к катоду. Образование носителей в чистой воде электролитическая диссоциация подчиняется закономерностям

где C₊, C_- концентрация ионов гидроксония (Н₃O) и гидроксилов (ОН), обусловленная электролитической диссоциацией дистиллированной воды; K ионное произведение чистой воды, постоянная для неизменяющихся параметров (температура, давление) величина. Это состояние, отражающее закон действия масс для электролитической диссоциации дистиллированной воды, справедливо, вообще говоря, для стабильной системы, когда скорость течения обратимой реакции (1) V_обр выше, чем скорость убыли ионов (H₃O)⁺ и (ОН)^- из объема дистиллированной воды в результате какого-либо воздействия.

Таким образом, значение N_обр определяется скоростью реакции V_обр и значением предельной концентрации C₊ C_-, достигаемой в Н₂ для фиксированных внешних параметров.

Образование гидроксилов в области КП, примыкающей к катоду, происходит в соответствии с (8), т.е. скорость образования ионов гидроксила ограничивается в этом случае скоростью течения реакции электролитической диссоциации. Поскольку N_обр и N_уб одинаковым образом зависят от концентрации ионов (H₃O)⁺ и (OH)^-, то определяющим фактором в установлении требуемого соотношения (16) будет являться выполнение условия (17).

Как известно, скорость электролитической диссоциации дистиллированной воды V_обр зависит от величины внутренней энергии ее молекул E_вн, а именно с увеличением E_вн V_обр повышается. Скорость убыли V_уб определяется подвижностью ионов (H₃O)⁺ и (ОН)^- во внешнем поле электролизера.

Таким образом, повышение V_обр можно произвести только увеличением E_вн. Установление строгих соотношений для зависимости V_обр, V_уб от E_вн применительно к реальным процессам, протекающим в диафрагмированном электролизере, достаточно сложно и не описывается здесь. Укажем, что применительно к конкретной геометрии диафрагмированного электролизера и величине приложенного к электродам напряжения экспериментально была определена температура дистиллированной воды 100^oC > T > T_комн (T температура) дистиллированной воды мера внутренней энергии молекул E_вн), по достижении которой (в частности подогревом) в электролизере протекает неубывающий во времени ток, указывающий на выполнение условия (17), а значит и на обеспечение процесса электролиза.

Таким образом, согласно заявляемому способу (п. 2) повышение внутренней энергии молекул воды интенсифицирует электролиз дистиллированной воды.

Полная энергия E_вн молекул воды определяется как сумма ее потенциальной и кинетической составляющих
E_вн E_к + E_п (19)
В свою очередь кинетическая энергия E_к определяется скоростью движения центра молекулы воды, а также скоростью и частотой ее вращения. Потенциальная энергия E_п включает в себя как энергию связи (ОН)^- и (H₃O)⁺ в самой молекуле воды, так и энергию связи, обеспечивающую пространственную структуру ансамблей молекул воды, а также энергию поляризации.

Повышение E_вн можно достичь повышением температуры воды. При этом увеличивается скорость хаотического движения центра молекулы. Возбуждение в воде акустических колебаний, когда молекулы воды приобретают направленную колебательную скорость, также приводит к повышению E_вн. Поляризация молекул воды во внешнем электромагнитном поле, сопровождающаяся вращением молекулы воды, приведет к повышению E_вн.

Таким образом, согласно заявляемому способу (п. 3, п. 4, п. 5) повышение внутренней энергии молекулы воды достигается повышением температуры воды, воздействием на нее электромагнитным полем и воздействием на воду акустическими колебаниями.

В качестве примера, иллюстрирующего возможность осуществления заявляемого способа получения активной воды, опишем процесс получения такой воды, реализованный при электролизе чистой воды в диафрагменном электролизере. Электролизер представляет собой цилиндрический стакан, выполненный из кварцевого стекла. Диафрагма, разделяющая площадь поперечного стакана на равные части по всей высоте стакана, представляла собой мелкопористую пластину, изготовленную по технологии изготовления фильтра Шотта. В разделенных диафрагмой пространствах электролизера симметрично по отношению к диафрагме размещались электродные пластины.

Пластины подключались к выходным клеммам внешнего источника постоянного тока, позволяющего контролировать и изменять выходные ток и напряжение. Коэффициент пульсации источника не превышал значения 1%
Электролизер заполнялся чистой водой, полученной дистиллированием обычной (водопроводной) воды. Температура воды равна комнатной. При подаче на пластины электролизера внешнего, постоянного напряжения в нем начинает протекать слабо выраженный процесс электролиза воды, характеризующихся весьма малыми токами порядка 5 мкА. При этом в области катодного пространства не происходит динамического накопления гидроксилов (ОН)^-, что подтверждается измерениями водородного показателя pH в анодном и катодном пространствах, согласно которым

Это обусловлено тем обстоятельством, что скорость образования ионов гидроксония (Н₃O)⁺ и гидроксилов (ОН)^- в объеме воды при комнатной температуре меньше скорости их убыли на электроды электролизера. При увеличении времени электролиза, вплоть до 4 часов, качественного изменения картины не наблюдалось.

При повышении температуры воды (внешним нагревом) происходит резкое увеличение тока во внешней цепи электролизера до значений порядка 1А. При этом происходит интенсификация процесса электролиза, сопровождающаяся бурным выделением кислорода и водорода на электродах с динамическим накоплением гидроксилов (ОН)^- в катодном пространстве. В этом случае за счет повышения внутренней энергии молекул воды скорость образования (H₃O)⁺ и (ОН)^- в объеме электролизера, включая прикатодную область, выше чем скорость их убыли на электроды электролизера, что и обусловливает накопление (ОН)^- в катодном пространстве.

При возбуждении в дистиллированной воде, заполняющей электролизер, акустических колебаний с помощью пьезопреобразователя, помещаемого в воду, также удается интенсифицировать процесс электролиза с динамическим накоплением гидроксилов (ОН)^- в катодном пространстве.

Облучение воды электромагнитным полем приводит к такому же результату - интенсификации процесса электролиза дистиллированной воды с накоплением гидроксилов (ОН)^- в катодном пространстве.

Извлеченная из катодного пространства электролизера активная вода, полученная согласно заявляемому способу электролизом дистиллированной воды с предварительным повышением внутренней энергии ее молекул, достигаемым термическим нагревом или воздействием на нее акустическими колебаниями, или воздействием на нее электромагнитным полем, сравнивалась с активной водой, полученной электролизом обычной воды, проведенным в том же электролизере без дополнительного повышения внутренней энергии ее молекул при комнатной температуре.

Сравнение активности полученных таким образом двух "активных" вод - активной чистой воды (АЧВ) и активной обычной воды (АОВ) проводилось по оценке степени растворимости в них льняного масла. Равные объемы АЧВ и АОВ помещались в идентичные друг другу пробирки с добавлением к ним одинакового количества льняного масла. Высота столба смеси АЧВ и АОВ с маслом в пробирках была равной 10 см при радиусе пробирки 1 см, а отношение объема льняного масла к объемам АЧВ и АОВ в пробирках составляло величину 0,05. После одновременного перемешивания (на виброцентрифуге) и выдержке для отстоя в течение ≈ 10 мин с помощью пипетки из пробирок извлекались пробы. Зазор проб из пробирок проводился одинакового уровня (1/3 высоты столба смеси АЧВ с АОВ с маслом в пробирках, отсчитываемой от дна пробирки), объемы проб при этом были одинаковыми и составляли 1 см³. Извлеченные пробы помещались в плоские стеклянные чашки (чашка Петри) и подвергались нагреву (Т ≈ 40^oC) до полного испарения содержащейся в ней воды. В результате, на дне чашки, содержащей пробу из пробирки с АЧВ, образовалась пленка льняного масла, наблюдаемая визуально, тогда как в другой чашке, содержащей пробу из пробирки с АОВ, пленка визуально не наблюдалась. Сравнение масс неиспарившихся остатков проб из двух чашек (взвешиванием) показывает, что отношение их составляет величину порядка 60, т.е.

m_АЧВ/m_АОВ ≈ 60,
где m_АЧВ и m_АОВ массы остатков проб, взятых соответственно из пробирок с АЧВ и АОВ.

Сравнение АЧВ и АОВ проводилось при примерном равенстве их значений водородного показателя, равного 11,8 12,5 (измерение титрованием). АЧВ и АОВ при этом имели одинаковую температуру (комнатную ≈ 20^oC).

Анализ качественного состава АЧВ и АОВ, проведенный на спектрометре, показал, что в составе АОВ присутствуют металлы (Na, Ca, Mg), содержащиеся в исходном состоянии в обычной воде, тогда как присутствие в АЧВ таких металлов не было обнаружено. Сопоставление этих двух факторов отсутствие металлов в АЧВ и устойчивая щелочная реакция ее (pH АЧВ ≈ 11,8 12,5) указывает на наличие в ее составе несвязанных гидроксилов (OH)^-. Этот вывод подтверждается кондуктометрическими измерениями электропроводности АЧВ, которые показали, что проводимость АЧВ (при отсутствии в ее составе металлов) на несколько порядков превышает проводимость исходной чистой (дистиллированной) воды, не подвергавшейся электролизу.

Таким образом, предлагаемый способ получения активной воды позволяет по сравнению с существующими повысить концентрацию несвязанных гидроксилов (ОН)^- в ней и тем самым повысить ее активность.

Полученная таким образом активная вода, являясь экологически чистым продуктом, может найти применение в различных сферах человеческой деятельности (промышленность, сельское хозяйство, микробиология, биофизика и др.) в качестве растворителя сложных органических и неорганических веществ.

Claims

1. Способ получения активной воды, включающий электрообработку воды в зонах диафрагменного электролизера, отличающийся тем, что электролизу подвергают дистиллированную воду.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе обработки дистиллированной воды увеличивают внутреннюю энергию ее молекул.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что внутреннюю энергию молекул увеличивают подогревом.

4. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что внутреннюю энергию молекул увеличивают воздействием электромагнитного поля.

5. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что внутреннюю энергию молекул увеличивают созданием в дистиллированной воде акустических колебаний.