RU2463059C1 - Способ получения воды, обогащенной кремнием - Google Patents
Способ получения воды, обогащенной кремнием Download PDFInfo
- Publication number
- RU2463059C1 RU2463059C1 RU2011119358/15A RU2011119358A RU2463059C1 RU 2463059 C1 RU2463059 C1 RU 2463059C1 RU 2011119358/15 A RU2011119358/15 A RU 2011119358/15A RU 2011119358 A RU2011119358 A RU 2011119358A RU 2463059 C1 RU2463059 C1 RU 2463059C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silicon
- water
- specific gravity
- sio
- silicon dioxide
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения воды, обогащенной кремнием, с содержанием кремния 1,4-2,5 г/л. Заявленный способ заключается в том, что насыщение воды кремнием осуществляется путем перемешивания питьевой воды в течение 10-12 часов при комнатной температуре с высокочистым диоксидом кремния с последующей фильтрацией полученного раствора для удаления остаточного диоксида кремния. В качестве диоксида кремния выбирается диоксид кремния SiO2 торговой марки «Экосил-мелур-3», представляющий собой белый порошок с размером частиц 0,125-0,315 мм, с насыпным удельным весом 1.20 г/см3, истинным удельным весом 1,87 г/см3, с массовой долей SiO2 99,7%. Также в заявленном способе может быть использован синтетический тонкодисперсный аморфный диоксид кремния SiO2 с насыпным удельным весом 0,364 г/см3, истинным удельным весом 1,75 г/см3 и степенью чистоты - 99,1%, который синтезирован гидролизом тетраэтоксисилана. 5 пр.
Description
Изобретение относится к химии биогенных элементов - элементов, которые необходимы организму для построения и жизнедеятельности его клеток и органов. По концентрации элементов в организме биогенные элементы делят на 1) макробиоэлементы; 2) микроэлементы; 3) ультрамикробиоэлементы. Кремний - один из важнейших микроэлементов, входящий в состав человеческого организма. Нормальное его содержание в организме - естественный ключ к здоровью человека. Результатом предлагаемого изобретения является разработка простой в исполнении и эффективной методики получения воды, обогащенной кремнием, для использования ее в лечебно-профилактических целях.
В двадцатых годах прошлого века академик В.И.Вернадский постулировал: «Никакой организм не может существовать без кремния». В семидесятых годах двадцатого века Нобелевский комитет полностью подтвердил этот тезис, признав кремний «элементом жизни». Роль кремния для жизнедеятельности живых организмов и, главным образом, человека всесторонне освещена в трудах одного из авторов предлагаемого изобретения [М.Г.Воронков, Г.И.Зелчан, Э.Я.Лукевиц «Кремний и жизнь», Изд. «Зинатне», Рига, 1977 г., с.588; М.Г.Воронков, И.Г.Кузнецов «Удивительный элемент жизни», Вост.-Сиб. кн. изд., Иркутск, 1983 г., с.108; М.Г.Воронков, И.Г.Кузнецов «Кремний в живой природе», Изд. «Наука», Сибирское Отделение, Новосибирск, 1984 г., с.160]. Серьезные научные исследования о значении кремния для здоровья людей освещены также в ряде других монографий (например, В.В.Кривенко, А.В.Хмелевская, Г.П.Потебня «Литотерапия. Лечение минералами» М., Изд. Педагогика-Пресс, 1994 г., 224 с.; Э.Михеева «Целительные свойства кремния» СПб., Изд.: Невский проспект, 2002 г., 128 с.).
Кремний присутствует во всех тканях и органах млекопитающих. В человеческом организме он в первую очередь необходим для формирования основного вещества кости и хряща, хотя принимает и непосредственное участие в процессе минерализации костной ткани. При переломах костей концентрация кремния в пораженных местах увеличивается в 50 раз. Кремний активно участвует в функционировании свертывающей системы крови. Он необходим для построения эпителиальных и нервных клеток. Он защищает интиму аорты от инфильтрации липидами и, тем самым, предохраняет организм от развития атеросклероза. В моче кремний образует защитные коллоиды, препятствующие кристаллизации некоторых минеральных компонентов и, тем самым, предохраняет организм от развития мочекаменной болезни.
Нормальное содержание кремния в человеческом организме 1-1.5 г (мышечная ткань человека содержит кремния 1-2·10-2%, костная ткань 17·10-4%, а кровь 3.9 мг/л).
Суточная потребность в кремнии у взрослого человека 20-30 мг. Для беременных женщин, кормящих матерей и растущих детей до 11 лет суточная потребность в этом элементе в пять раз выше.
Недостаток кремния в организме вызывает выпадение волос, приводит к размягчению и болезням суставов, рожистому воспалению кожи, заболеванию соединительной ткани и глазного хрусталика, силикозному малокровию. Симптомами «кремниевой анемии» могут служить общая слабость, быстрая утомляемость, повышенная раздражительность. Поскольку кремний отвечает за некоторые функции головного мозга, в частности работу мозжечка, его недостаток приводит к дисфункции этого органа, проявляющейся в нарушении координации движения человека. Введение недостающего кремния в организм способствует нормальному функционированию сосудов, спасению человека от стенокардии, инфаркта миокарда, кардиосклероза, аритмии сердца, инсульта, психических нарушений.
Многие продукты животного и растительного происхождения, такие, например, как сельдерей, репа, редис, семена подсолнечника, орехи, кисломолочные продукты, яйца, икра, обогащены кремнием. Однако чтобы пополнить дефицит кремния в человеческом организме с помощью этих продуктов требуется их постоянное употребление и в достаточно большом количестве, что не всегда возможно или желательно.
Наиболее удобным источником кремния для пополнения его дефицита в человеческом организме считается кремниевая вода. Одним из видов кремниевой воды является водный настой хвоща полевого, растения - являющегося природным кладезем кремния. Рекомендуется 50-60 г травы прокипятить 5-10 минут в 10 л воды. Полученный настой остудить и дать настояться 3-4 часа [Сергеева О.И. «Кремниевая вода в считанные секунды». Газета «Лечебные письма» №14, 2009 г.]. Однако сбор травы и ее подготовка к употреблению - трудоемкий, требующий определенных знаний и материальных затрат процесс.
Для получения обогащенной кремнием воды в последние годы широкое распространение получил метод, заключающийся в настаивании воды на природном камне (кремень). Этот камень имеет черную, темно- или светло-серую окраску. Неорганические соединения кремния - кремнеземы и силикаты составляют три четверти земной коры, и используемый для получения кремниевой воды камень имеет силикатную природу. Силикаты в незначительном количестве находятся в растворенном состоянии во всех водоемах планеты и входят в состав всех ее живых организмов, извлекающих кремний из воды и почвы в виде олигокремниевой кислоты. Первооткрывателем лечебных свойств таким образом полученной кремниевой воды является А.Д.Малярчиков [А.Д.Малярчиков «Кремень и человечество или Кремень вновь обретает славу». М.: АНК «ИТМО им. А.В.Лыкова», 1998 г., 352 с.].
Методика получения такой воды для лечебно-профилактических целей предельно проста. В емкость, например 2-3-литровый сосуд, заполненный водопроводной водой, вносят 35-40 г относительно мелких природных камней. Емкость ставят в место, защищенное от прямых солнечных лучей, и выстаивают при комнатной температуре в течение 5-7 дней [Ветштейн В., Сухин В. «Феномен кремния и здоровье людей», http://nashiprava.by.ru/Internet3.html.].
Недостатком этого метода получения кремниевой воды для лечебно-профилактических целей является неконтролируемое содержание в ней кремния, а также присутствие экстрагированных из камней нежелательных или вредных примесей. Употребление такой воды может привести к переизбытку кремния в организме, что, как и в случае любого микроэлемента, может вызвать эффект, обратный лечебному.
Известен способ получения кремниевой воды для глазных капель [Патент RU №2321415, БИ, №10, 2008 г.]. Он основан на применении аппарата, позволяющего с помощью различных фильтрующих и сорбционных материалов очищать воду от механических и вредных примесей. На последней стадии проводится ее насыщение кремнием, настаиванием на том же природном «темном кремне». Камни берутся из расчета 7-10 г на 1 литр воды. Настаивание осуществляется в течение 4-7 суток с получением в конечном итоге воды, которая, как утверждает автор, содержит 6.5-7 мг диоксида кремния на 1 литр воды.
Основным недостатком этого метода является использование природного силиката для получения кремниевой воды, применяемой в лечебных целях. В частности использованный в работе так называемый «темный кремень», как известно, может содержать примесь урана [Доронина Ю.А. «Шунгит - камень спаситель» СПб., Изд. «Невский проспект», 2003 г., 96 с.]. Поэтому без измерения уровня радиоактивности этот природный материал применять не следует. Этот процесс нерентабелен, так как использование на его конечной стадии природных камней, например темного кремня или шунгита (пористый кварц, заполненный углеродом), требует применения сложного аппарата для предварительной очистки воды не только от механических примесей, но и от микроэлементов. При этом методика определения содержания кремния в полученной таким образом кремниевой воде не указывается.
Наиболее близким к заявленному изобретению является кремниевая вода, образующаяся при настаивании в ней препарата «Полисорб». Полисорб - неорганический, неселективный, полифункциональный энтеросорбент, представляющий собой высокодисперсный кремнезем, с химической формулой SiO2 и размером частиц 0.09 мм [Сергеева О.И. «Кремниевая вода в считанные секунды». Газета «Лечебные письма» №14, 2009 г.]. С учетом того, что кремний в природной воде или в искусственно приготовленных растворах находится в основном в форме ортокремниевой кислоты H4SiO4, самый близкий путь к получению кремниевой воды - это растворение в ней диоксида кремния. Однако использование для получения кремниевой воды лекарственного препарата «Полисорб» не совсем рентабельно. У этого сравнительно дорогого препарата совсем другое назначение. Он применяется в виде водных суспензий и его назначение не обогащать человеческий организм кремнием, а выводить из организма человека эндогенные и экзогенные токсические вещества различной природы.
Цель предлагаемого изобретения - разработка способа получения воды, обогащенной кремнием с концентрацией кремния 1,4-2.3 г/л, для создания на ее основе путем ее разбавления кремниевой воды, пригодной для использования в лечебно-профилактических целях с требуемой для этой цели концентрацией кремния 10-20 мг/л. Технический результат достигается путем использования в качестве источника насыщения воды кремнием аморфных кремнеземов высокой степени чистоты - торговой марки «Экосил-мелур-3» (ООО Торговый дом «Кварц», г.Санкт-Петербург) и синтетический аморфный кремнезем (эмпирическая формула SiO2).
Предлагаемый в качестве наполнителя «Экосил-мелур-3», эмпирическая формула SiO2 - белый порошок с размером частиц 0.125-0.315 мм, нерастворимый в кислотах (кроме фтористоводородной кислоты), растворимый в щелочных растворах. Его характеристики были определены нами: насыпной удельный вес составил 1.20 г/см, истинный удельный вес равен 1.87 г/см3. Массовая доля SiO2 - 99.7%.
Синтетический аморфный кремнезем, эмпирическая формула SiO2, получают гидролизом товарного кремнийорганического реагента - тетраэтоксисилана (ТЭОС), эмпирическая формула - (C2H5O)4Si. Для этого последний предварительно очищают двойной ректификацией (Ткип. 166-167ºС / Ратм.), до достижения чистоты 99,9% (контроль чистоты осуществляют с помощью метода газожидкостной хроматографии - хроматограф ЛХМ-80). Гидролиз ТЭОС проводят водным раствором КОН при рН 8-9.
Полученный таким путем диоксид кремния (SiO2) - тонкодисперсный, белый аморфный порошок, нерастворимый в азотной, серной и соляной кислотах, растворимый во фтористоводородной кислоте и в растворах щелочей с насыпным удельным весом 0,364 г/см3, истинным удельным весом 1.75 г/см3. Степень его чистоты - 99.1%. Его индивидуальность и чистота определялись с помощью ИК-спектроскопии, элементного микроанализа, а также электронно-сканирующего рентгеновского микроанализа. По данным электронно-сканирующего рентгеновского микроанализа полученный таким путем диоксид кремния содержит лишь небольшую примесь (0,8-0.9%) этилового спирта и не содержит примеси тяжелых и токсичных металлов.
Затем чистая питьевая вода настаивается над диоксидами кремния (кремнеземами) марки «Экосил-мелур-3» или синтетическим аморфным диоксидом кремния при перемешивании в течение 10-12 часов при комнатной температуре. Содержание кремния в полученной "кремниевой" воде определяется с помощью микроэлементного и термогравиметрического анализа и составляет 0.14-0.23% или 1,4-2.3 г/л. Полученную воду, насыщенную кремнием, разбавляют водой до нужной концентрации в ней кремния, например 10 мг/л (0.01 г/л).
Расчет ведут по формуле X (степень разбавления) = M1 (исходная концентрация диоксида кремния (г или мг/л))/M2 (нужная концентрация диоксида кремния в воде). Например, из воды с концентрацией 1,4 г/л следует сделать воду с концентрацией 0.01 г/л. 1,4 г/л : 0.01 г/л = 140, т.е. из одного литра с концентрацией кремния 1,4 г/л получится 140 литров воды с концентрацией кремния 0.01 г/л или 10 мг/л.
Следующие примеры демонстрируют изобретение.
Пример 1.
Смесь 223 мл (1 моль) ТЭОС и 72 мл воды с добавлением твердой КОН до получения смеси с рН 8-9 кипятили при перемешивании в течение 7.5-14 часов. Выпавший в осадок диоксид кремния отфильтровывали, промывали большим количеством дистиллированной воды и сушили в вакуум-эксикаторе над прокаленным CaCl2. Выход диоксида кремния (SiO2) - 33 г (55%) с насыпным удельным весом 0,364 г/см3, истинным удельным весом 1.75 г/см3 и степенью чистоты полученного диоксида кремния - 99.1% по данным микроэлементного анализа и электронно-сканирующего рентгеновского микроанализа. Массовая доля потери при прокаливании 0.1%. Примесей тяжелых и токсичных металлов по данным электронно-сканирующего рентгеновского микроанализа в полученном диоксиде кремния не содержится.
Пример 2.
Смесь 335 мл (1,5 моль) ТЭОС и 100 мл воды с добавлением КОН до получения смеси с рН 8-9 кипятили при перемешивании в течение 14 часов. Выпавший в осадок диоксид кремния отфильтровывали, промывали большим количеством дистиллированной воды и сушили в вакуум-эксикаторе над прокаленным CaCl2. Выход диоксида кремния (SiO2) - 66,7 г (60%) с вышеуказанными свойствами.
Пример 3.
Насыщение воды кремнием с помощью диоксида кремния торговой марки «Экосил-мелур-3» осуществлялось путем смешения 7.5 г SiO2 с 500 мл чистой питьевой воды и перемешивания смеси при комнатной температуре в течение 10-12 ч. Полученный раствор фильтровался через двойной бумажный фильтр для полного удаления остаточного количества диоксида кремния. Содержание элементного кремния (Si) в полученном таким образом водном растворе, определенное с помощью микроэлементного и термогравиметрического анализа, составляет 0.23% или 2.3 г/л.
Пример 4.
Насыщение воды кремнием с помощью синтетического аморфного диоксида кремния (SiO2) осуществлялось путем смешения 7.5 г SiO2 с 500 мл чистой питьевой воды и перемешивания смеси при комнатной температуре в течение 10-12 ч. Полученный раствор фильтровался через двойной бумажный фильтр для полного удаления остаточного количества диоксида кремния. Содержание элементного кремния (Si) в полученном таким образом водном растворе, определенное с помощью микроэлементного и термогравиметрического анализа, составляет 0.14% или 1.4 г/л.
Пример 5.
Синтетический аморфный диоксид кремния в количестве 45 г смешивали с 3 литрами воды. Смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 12-14 часов. Полученный раствор фильтровали. Содержание кремния в полученном фильтрате, определенное с помощью микроэлементного анализа, составило 0,25% или 2.5 г/л.
Claims (1)
- Способ получения воды, обогащенной кремнием, с содержанием кремния 1,4-2,5 г/л, заключающийся в смешении питьевой воды при перемешивании в течение 10-12 ч при комнатной температуре высокочистыми диоксидами кремния (кремнеземами): либо торговой марки «Экосил-мелур-3», эмпирическая формула SiO2, представляющим собой белый порошок с размером частиц 0,125-0,315 мм, с насыпным удельным весом 1,20 г/см3, истинным удельным весом 1,87 г/см3, с массовой долей SiO2 99,7%, или специально синтезированным гидролизом тетраэтоксисилана, тонкодисперсным, аморфным диоксидом кремния, эмпирическая формула SiO2 с насыпным удельным весом 0,364 г/см3, истинным удельным весом 1,75 г/см3 и степенью чистоты 99,1% и последующей фильтрацией полученного раствора для удаления остаточного количества диоксида кремния.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011119358/15A RU2463059C1 (ru) | 2011-05-13 | 2011-05-13 | Способ получения воды, обогащенной кремнием |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011119358/15A RU2463059C1 (ru) | 2011-05-13 | 2011-05-13 | Способ получения воды, обогащенной кремнием |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2463059C1 true RU2463059C1 (ru) | 2012-10-10 |
Family
ID=47079428
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011119358/15A RU2463059C1 (ru) | 2011-05-13 | 2011-05-13 | Способ получения воды, обогащенной кремнием |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2463059C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU179020U1 (ru) * | 2017-03-17 | 2018-04-25 | Александр Ярославович Соколовский | Устройство для обогащения воды кремнием |
EP3483124A1 (de) * | 2017-11-10 | 2019-05-15 | Krones Ag | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von trinkwasser mit hohem silikatgehalt |
RU2717002C1 (ru) * | 2019-04-25 | 2020-03-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Способ получения функциональной питьевой воды |
US11220448B2 (en) | 2018-07-23 | 2022-01-11 | Krones Ag | Process and apparatus for enriching silicate in drinking water |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2228914C1 (ru) * | 2003-01-23 | 2004-05-20 | Кожухова Галина Васильевна | Способ получения кремниевой воды и устройство для его осуществления |
-
2011
- 2011-05-13 RU RU2011119358/15A patent/RU2463059C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2228914C1 (ru) * | 2003-01-23 | 2004-05-20 | Кожухова Галина Васильевна | Способ получения кремниевой воды и устройство для его осуществления |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Полисорб МП (Polisorb MP): инструкция по применению, противопоказания, состав и цена. 25.02.2011. РЛС-онлайн. [онлайн]. АЙЛЕР Р. Химия кремнезема. - М., том 1, 1982. КАМАШЕВ Д.В. Синтез ультрадисперсных матриц кремнезема с заданными размерами частиц. Сборник тезисов секционных докладов, стендовых докладов и докладов участников конкурса научных работ молодых ученых, секция 4.5. Химия и химическая технология наноматериалов [онлайн]. Опубликовано онлайн 26.08.2009. СТЕРХОВ И.И. Получение композиционных строительных материалов с использованием отработанных формовочных смесей. Сборник научных статей молодых ученых и студентов «Проблемы ноосферной безопасности и устойчивого развития, выпуск I. - Тамбов, 2010, [онлайн]. ЧУЕШОВ В.И. Промышленная технология лекарств, том 1, 2002. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU179020U1 (ru) * | 2017-03-17 | 2018-04-25 | Александр Ярославович Соколовский | Устройство для обогащения воды кремнием |
EP3483124A1 (de) * | 2017-11-10 | 2019-05-15 | Krones Ag | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von trinkwasser mit hohem silikatgehalt |
US10730766B2 (en) | 2017-11-10 | 2020-08-04 | Krones Ag | Method and device for the production of drinking water with high silicate content |
EP4036067A1 (de) * | 2017-11-10 | 2022-08-03 | Krones Ag | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von trinkwasser mit hohem silikatgehalt |
US11220448B2 (en) | 2018-07-23 | 2022-01-11 | Krones Ag | Process and apparatus for enriching silicate in drinking water |
RU2717002C1 (ru) * | 2019-04-25 | 2020-03-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Способ получения функциональной питьевой воды |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2463059C1 (ru) | Способ получения воды, обогащенной кремнием | |
Ghodake et al. | Biological synthesis of gold nanoparticles using the aqueous extract of the brown algae Laminaria japonica | |
Qi et al. | Microwave hydrothermal transformation of amorphous calcium carbonate nanospheres and application in protein adsorption | |
CN101528279B (zh) | 生物材料、其制备和用途 | |
Liu et al. | A simple wet chemical synthesis and characterization of hydroxyapatite nanorods | |
Zaremba et al. | Aragonite− hydroxyapatite conversion in gastropod (Abalone) nacre | |
CN103687808B (zh) | 介孔硅 | |
US20130310253A1 (en) | Cholesterol lowering agent, neutral fat lowering agent, blood glucose level lowering agent, cholesterol adsorbent, adsorbent, neutral fat adsorbent, healthy food, health supplement, food with nutrient function claims, food for specified health use, quasi-drug, and pharmaceutical drug | |
CN106132384A (zh) | 用于牙齿的再矿化和增白的经表面反应的碳酸钙 | |
CN1183037A (zh) | 洁齿剂组合物 | |
Wang et al. | Formation of vaterite mesocrystals in biomineral-like structures and implication for biomineralization | |
RU2017145305A (ru) | Аморфный карбонат кальция, стабилизированный полифосфатами или бисфосфонатами | |
Xu et al. | Hydrogen-bonded silicene nanosheets of engineered bandgap and selective degradability for photodynamic therapy | |
AU2011100255B4 (en) | Method for water treatment | |
CN110436485A (zh) | 一种使用氟硅酸和氟硅酸钾生产高活性氟化钾的方法 | |
CN102939281A (zh) | 格隆氯铵的制备方法 | |
CN101863819A (zh) | 一种制备l-焦谷氨酸镁的方法 | |
CN108606950A (zh) | 一种复方抑菌精油及其制备方法 | |
CN106748642B (zh) | 一种度骨化醇类似物wxfq-65的合成方法 | |
JP2009120449A (ja) | バイオアパタイトの製造方法及び生物学的な活性を有する物質の分離方法 | |
JP2009001700A (ja) | 精製カラギーナン及びその製造方法 | |
CN102294034A (zh) | 一种生物矿化材料及其制备方法与应用 | |
CN110054606A (zh) | 一种二氢杨梅素-盐酸黄连素药物共晶及制备方法 | |
JP5768489B2 (ja) | 化粧料用表面処理球状炭酸カルシウム粒子の製造方法 | |
CN102871850A (zh) | 一种包含氧化锌和水杨酸的爽肤水及制备方法、与氧化锌和水杨酸在制备爽肤水中的应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190514 |