RU2575282C1 - Method for preparation of highly-pure melt water and device for thereof realisation - Google Patents
Method for preparation of highly-pure melt water and device for thereof realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2575282C1 RU2575282C1 RU2014133794/05A RU2014133794A RU2575282C1 RU 2575282 C1 RU2575282 C1 RU 2575282C1 RU 2014133794/05 A RU2014133794/05 A RU 2014133794/05A RU 2014133794 A RU2014133794 A RU 2014133794A RU 2575282 C1 RU2575282 C1 RU 2575282C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- container
- freezing
- frozen
- melt
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 123
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000010257 thawing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 23
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 claims description 14
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 claims description 14
- 238000007713 directional crystallization Methods 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N water-d2 Chemical compound [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 abstract description 22
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 5
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000005712 crystallization Effects 0.000 abstract description 3
- 230000037250 Clearance Effects 0.000 abstract 2
- 230000035512 clearance Effects 0.000 abstract 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 17
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 13
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 12
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 210000004940 Nucleus Anatomy 0.000 description 5
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 5
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 5
- 230000002378 acidificating Effects 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 210000004027 cells Anatomy 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 4
- 210000004369 Blood Anatomy 0.000 description 3
- 230000000111 anti-oxidant Effects 0.000 description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 125000004435 hydrogen atoms Chemical group [H]* 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- YZCKVEUIGOORGS-IGMARMGPSA-N protium Chemical compound [1H] YZCKVEUIGOORGS-IGMARMGPSA-N 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 3
- 229960001456 Adenosine Triphosphate Drugs 0.000 description 2
- ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-N Adenosine triphosphate Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 2
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N Buckminsterfullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000000170 Cell Membrane Anatomy 0.000 description 2
- 241000720974 Protium Species 0.000 description 2
- 230000001154 acute Effects 0.000 description 2
- 230000003078 antioxidant Effects 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000249 desinfective Effects 0.000 description 2
- 229940079593 drugs Drugs 0.000 description 2
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 108060001306 CEP131 Proteins 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 231100000601 Intoxication Toxicity 0.000 description 1
- 210000003470 Mitochondria Anatomy 0.000 description 1
- 241000806977 Odo Species 0.000 description 1
- 241001629697 Panicum turgidum Species 0.000 description 1
- 208000005374 Poisoning Diseases 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XXUZFRDUEGQHOV-UHFFFAOYSA-J Strontium ranelate Chemical compound [Sr+2].[Sr+2].[O-]C(=O)CN(CC([O-])=O)C=1SC(C([O-])=O)=C(CC([O-])=O)C=1C#N XXUZFRDUEGQHOV-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229930003268 Vitamin C Natural products 0.000 description 1
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Vitamin C Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial Effects 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 125000004429 atoms Chemical group 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 230000005591 charge neutralization Effects 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001684 chronic Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 description 1
- 230000002328 demineralizing Effects 0.000 description 1
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 235000019621 digestibility Nutrition 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005713 exacerbation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000035987 intoxication Effects 0.000 description 1
- 231100000566 intoxication Toxicity 0.000 description 1
- 230000003211 malignant Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000002703 mutagenesis Methods 0.000 description 1
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 230000000771 oncological Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N oxygen atom Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001936 parietal Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 231100000486 side effect Toxicity 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic Effects 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 210000001519 tissues Anatomy 0.000 description 1
- 235000019155 vitamin A Nutrition 0.000 description 1
- 239000011719 vitamin A Substances 0.000 description 1
- 235000019154 vitamin C Nutrition 0.000 description 1
- 239000011718 vitamin C Substances 0.000 description 1
- 150000003700 vitamin C derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 235000019165 vitamin E Nutrition 0.000 description 1
- 239000011709 vitamin E Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-PWCQTSIFSA-N water-t2 Chemical compound [3H]O[3H] XLYOFNOQVPJJNP-PWCQTSIFSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии производства питьевой воды и может быть использовано в медицине, пищевой промышленности, технике, в сельском хозяйстве и других отраслях народного хозяйства.The invention relates to a technology for the production of drinking water and can be used in medicine, food industry, technology, agriculture and other sectors of the economy.
Воду, полученную путем замораживания, например, в морозильной камере, и последующего оттаивания обычной (водопроводной), или любой другой, называют талой водой.Water obtained by freezing, for example, in a freezer, and then thawing ordinary (tap), or any other, is called melt water.
В природных условиях талая вода образуется в результате таяния снега и льда.Under natural conditions, melt water is formed as a result of melting snow and ice.
Известно, что при приготовлении талой воды в ней снижается содержание различных примесей, а также количество ядер изотопа водорода дейтрона (D), присутствующего в воде в виде химического соединения HDO - молекул полутяжелой воды.It is known that during the preparation of melt water, the content of various impurities in it decreases, as well as the number of nuclei of the deuteron hydrogen isotope (D) present in water in the form of a chemical compound HDO - light heavy water molecules.
Талую воду с пониженным содержанием в ней молекул HDO часто называют протиевой (от латинского Protium), т.е. содержащей в своем составе преимущественно ядра легкого изотопа атома водорода - Н+ (протон или ядро атома протия - от греч. protos - первый; в водных растворах протон гидратируется и образует соединение Н3О+).Melt water with a low content of HDO molecules in it is often called protium (from the Latin Protium), i.e. containing mainly the nuclei of the light isotope of a hydrogen atom - H + (the proton or protium atom nucleus is from the Greek. protos - the first; in aqueous solutions, the proton hydrates and forms the compound H 3 O + ).
Указанные изменения свойств талой воды характеризуют ее как более качественную по сравнению с исходной водой, что и является стимулом для ее производства и совершенствования способов приготовления.These changes in the properties of melt water characterize it as better than the source water, which is an incentive for its production and improvement of cooking methods.
Анализ многочисленных публикаций, посвященных талой воде, свидетельствует о широком применении ее с лечебной и профилактической целями как в народной, так и в традиционной медицине. Так, например, данной проблеме посвящена книга В.В. Федорова (Василевского) «Аквавиталогия, или Вода «Божья Роса» на страже здоровья нации». - СПб.: «Издателельство «ДИЛЯ», 2006. - 416 с. ).The analysis of numerous publications devoted to melt water indicates its widespread use for therapeutic and prophylactic purposes in both folk and traditional medicine. So, for example, a book dedicated to this problem by V.V. Fedorov (Vasilevsky) "Aquitalogy, or the Water" God's Dew "on guard of the health of the nation." - St. Petersburg: "Publishing House" DILA ", 2006. - 416 p. )
Механизм взаимодействия талой маломинерализированной воды с организмом человека и ряд наиболее вероятных причин увеличения ее биологической активности и полезности для живых организмов и растений установлены Н.Г. Друзьяком (см. «Как продлить быстротечную жизнь», Одесса: ОКФА, 2001. - 576 с. ).The mechanism of interaction of melt mineralized water with the human body and a number of the most probable reasons for the increase in its biological activity and utility for living organisms and plants were established by N.G. Friends (see "How to extend a fleeting life," Odessa: OKFA, 2001. - 576 p.).
Основными из них являются:The main ones are:
- уменьшение количества межмолекулярных (водородных) связей вследствие разупорядочения структуры воды при ее замораживании; данный факт обуславливает значительное снижение вязкости воды и лучшую усваиваемость ее организмом человека;- a decrease in the number of intermolecular (hydrogen) bonds due to disordering of the structure of water during its freezing; this fact leads to a significant decrease in the viscosity of water and better digestibility of it by the human body;
- уменьшение количества примесей в талой воде до 70% по сравнению с их количеством, содержащимся в исходной воде (в том числе и ионов Са2+, количество которых в питьевой воде является не всегда оптимальным; высокое содержание ионов кальция в воде обуславливает высокую ее жесткость и снижает потребительские качества);- a decrease in the amount of impurities in melt water to 70% compared with their amount contained in the source water (including Ca 2+ ions , the amount of which in drinking water is not always optimal; a high content of calcium ions in the water leads to its high hardness and reduces consumer qualities);
- дегазация исходной воды (что также приводит к дополнительному разрыву водородных связей и снижению вязкости).- degassing of the source water (which also leads to an additional breaking of hydrogen bonds and a decrease in viscosity).
Особую роль в формировании биологической активности и повышении потребительских качеств питьевой воды Н.Г. Друзьяк отводит ионам водорода H+.A special role in the formation of biological activity and improving the consumer qualities of drinking water Friends removes hydrogen ions H + .
Он считает, что питьевая вода должна быть маломинерализированной и иметь кислую реакцию (рН<7,0).He believes that drinking water should be low mineralized and have an acid reaction (pH <7.0).
Употребляя воду с кислой реакцией, мы сдвигаем реакцию крови в кислую сторону, что для организма является более благоприятным.Drinking water with an acidic reaction, we shift the blood reaction to the acidic side, which is more favorable for the body.
При оптимальной реакции крови (рН 6,9) достигается обеспеченность всего организма кислородом (переход кислорода из крови и поступление его в ткани), что является залогом здоровья и долголетия.With an optimal blood reaction (pH 6.9), the entire body is provided with oxygen (the transfer of oxygen from the blood and its entry into the tissues), which is the key to health and longevity.
Протон водорода входит также в состав молекул аденозинтрифосфата (АТФ) при помощи которых запасается энергия в биологических клетках.A hydrogen proton is also part of the molecules of adenosine triphosphate (ATP) by which energy is stored in biological cells.
Известно также (см. Волков В.В. Медицина бессмертия и 280 лет земной жизни. - СПб.: Валери СПД, 2002 г. - 288 с.; Друзьяк Н.Г. Как продлить быстротечную жизнь, Одесса: ОКФА, 2001. - 576 с. ), что вода с кислой реакцией является антиоксидантом и защищает организм человека от негативного воздействия на него активных форм кислорода (АФК), к которым относятся:It is also known (see Volkov V.V. Medicine of immortality and 280 years of earthly life. - St. Petersburg: Valerie SPD, 2002 - 288 p .; Friends of NG How to extend a fleeting life, Odessa: OKFA, 2001. - 576 p.) That water with an acid reaction is an antioxidant and protects the human body from the negative effects of active oxygen forms (ROS) on it, which include:
*О2 - синглетный кислород - продукт одноэлектронного восстановления О2; О2 - - супероксид; О2- - оксид-ион (нормальный оксид).* O 2 - singlet oxygen - a product of one-electron reduction of O 2 ; O 2 - - superoxide; O 2- - oxide ion (normal oxide).
АФК в организме человека появляются в результате жизнедеятельности клеток, что является нормальным физиологическим явлением.ROS in the human body appear as a result of cell activity, which is a normal physiological phenomenon.
Так, каждая клетка человеческого организма продуцирует около 0,15 моля супероксида О2 - в сутки. Их роль - осуществление антимикробной защиты.So, each cell of the human body produces about 0.15 moles of superoxide O 2 - per day. Their role is the implementation of antimicrobial protection.
Однако, при большинстве острых заболеваний, обострении хронических заболеваний, интоксикации, ожогах, травмах, операциях и т.п., наблюдается интенсификация свободнорадикальных процессов и повышение генерации АФК митохондриями.However, with most acute diseases, exacerbation of chronic diseases, intoxication, burns, injuries, operations, etc., an intensification of free radical processes and an increase in ROS generation by mitochondria are observed.
АФК в организме человека могут появиться также в результате употребления им электрообработанной воды, при действии радиации и чрезмерного облучения ультрафиолетовыми лучами.ROS in the human body can also appear as a result of the use of electro-treated water, under the influence of radiation and excessive exposure to ultraviolet rays.
Повышенное содержание АФК в организме человека обуславливает появление «свободнорадикальных болезней», к которым относятся более 100 патологий, в частности: мутагенез, злокачественный рост клеток, острые воспалительные процессы и множество других заболеваний, связанных с поражением клеточных мембран и их старением. Мембрана, состоящая из высокоусвояемых для окисления жиров и кислот, становится первой жертвой чрезмерно активных форм кислорода, так называемых свободными радикалами.The increased content of ROS in the human body causes the appearance of “free radical diseases”, which include more than 100 pathologies, in particular: mutagenesis, malignant cell growth, acute inflammatory processes and many other diseases associated with damage to cell membranes and their aging. A membrane consisting of highly digestible fats and acids for oxidation becomes the first victim of overly active forms of oxygen, the so-called free radicals.
Для предотвращения негативного воздействия АФК на мембраны клеток используют антиоксидантную терапию, т.е. применение различных антиоксидантов, таких как аскорбиновая кислота (витамин С), жирорастворимые антиоксиданты - витамины Е и А и др.To prevent the negative effects of ROS on cell membranes, antioxidant therapy is used, i.e. the use of various antioxidants, such as ascorbic acid (vitamin C), fat-soluble antioxidants - vitamins E and A, etc.
В качестве антиоксидантов используют также воду, обогащенную ионами водорода (см. Волков В.В. Медицина бессмертия и 280 лет земной жизни. - СПб.: Валери СПД, 2002 г. - с. с. 44-45).Water enriched with hydrogen ions is also used as antioxidants (see Volkov V.V. Medicine of immortality and 280 years of earthly life. - St. Petersburg: Valerie SPD, 2002 - p. 44-45).
Нейтрализация АФК ионами водорода Н3О+ достигается следующим образом:The neutralization of ROS by hydrogen ions H 3 O + is achieved as follows:
Из представленного выше видно, что в результате протекания указанных реакций образуются нейтральные вещества (реакция 1) или щелочь (реакции 2 и 3), которая в организме человека может нейтрализоваться кислотой.From the above it is seen that as a result of the course of these reactions, neutral substances (reaction 1) or alkali (reactions 2 and 3) are formed, which in the human body can be neutralized by acid.
Становится очевидным, что высокочистая вода, обогащенная ионами водорода, может служить эффективным средством для нейтрализации АФК и других радикалов (без каких-либо побочных эффектов, т.к. высокочистая вода с кислой реакцией не содержит кислотных остатков или сопряженных оснований, вредных для организма).It becomes obvious that high-purity water enriched with hydrogen ions can serve as an effective tool to neutralize ROS and other radicals (without any side effects, since high-purity water with an acid reaction does not contain acid residues or conjugate bases harmful to the body) .
Изложенное выше подтверждает, что поиск эффективных способов производства высокочистой талой воды с кислой реакцией является актуальным.The above confirms that the search for effective methods for the production of high-purity melt water with an acid reaction is relevant.
В настоящее время для приготовления талой воды используют специально разработанные методики и способы, многие из которых применяются на практике.Currently, specially prepared methods and methods are used for the preparation of melt water, many of which are applied in practice.
Наиболее близким, из известных заявителям, является способ приготовления высокочистой целебной питьевой воды «Божья Роса» (см. патент РФ №2097341, 1997 г. ), включающий последовательно осуществляемые стадии удаления нерастворимых механических примесей, удаления хлора, удаления металлов, умягчения, удаления органики, деминерализации, обеззараживания УФ-облучением, замораживания, оттаивания и сбора талой воды, при этом замораживание проводят в высокоскоростном режиме путем мелкодисперсного распыления воды над поверхностью жидкого кислорода.The closest known to the applicants is a method of preparing high purity medicinal drinking water “God’s Dew” (see RF patent No. 2097341, 1997), which includes sequentially carried out stages of removal of insoluble solids, removal of chlorine, metal removal, softening, organics removal , demineralization, UV disinfection, freezing, thawing and collecting melt water, while freezing is carried out in high speed by fine spraying of water over the surface of liquid oxygen.
Полученная талая вода имеет кислую реакцию (рН 6,0) и является высокочистой (количество примесей в ней составляет 10 мг/л).The obtained melt water has an acid reaction (pH 6.0) and is highly pure (the amount of impurities in it is 10 mg / l).
Данный способ избран в качестве прототипа заявляемому способу.This method is selected as a prototype of the claimed method.
Прототип и заявляемый способ имеют следующие общие признаки:The prototype and the claimed method have the following common features:
- замораживанию подвергают доочищенную питьевую воду;- subjected to freezing purified drinking water;
- замораживание доочищенной (исходной) воды производится в морозильной камере;- freezing of purified (source) water is done in the freezer;
- оттаивание;- thawing;
- удаление нерастворенных примесей;- removal of undissolved impurities;
- сбор талой воды.- collection of melt water.
Однако данный способ приготовления талой воды имеет ряд недостатков:However, this method of preparing melt water has several disadvantages:
- полученная талая вода сохраняет в своем составе все примеси, содержащиеся в исходной воде; это объясняется тем, что в процессе высокоскоростного режима замораживания водной аэрозоли образуются весьма мелкие кристаллы льда и подвергнуть их дополнительной очистке от примесей не предоставляется возможным;- the obtained melt water retains in its composition all the impurities contained in the source water; this is explained by the fact that during the high-speed regime of freezing water aerosols very small ice crystals are formed and it is not possible to subject them to additional purification from impurities;
- в процессе мелкодисперсного распыления над поверхностью жидкого кислорода вода насыщается молекулами кислорода, а также другими компонентами воздуха, наполняющего камеру; данный факт значительно снижает ее потребительские качества;- in the process of finely dispersed spraying over the surface of liquid oxygen, water is saturated with oxygen molecules, as well as other components of the air filling the chamber; this fact significantly reduces its consumer qualities;
- способ не позволяет снизить содержание полутяжелой воды в полученном продукте по сравнению с исходным ее значением;- the method does not allow to reduce the content of light heavy water in the resulting product compared with its initial value;
- способ приготовления воды «Божья Роса» предусматривает многостадийную схему очистки и обеззараживания исходной воды, что значительно увеличивает трудозатраты и стоимость производства готовой продукции;- the method of water preparation "God’s Dew" provides a multi-stage scheme for cleaning and disinfecting the source water, which significantly increases the labor costs and the cost of production of finished products;
- специфика производства воды«Божья Роса» такова, что может быть реализована лишь в производственных (заводских) условиях; данная технология производства талой воды приводит к удорожанию стоимости готового продукта и делает его недоступным для многих потенциальных потребителей.- the specifics of the water production “God’s Dew” is such that it can be realized only in production (factory) conditions; This technology for the production of melt water increases the cost of the finished product and makes it inaccessible to many potential consumers.
Наиболее близким по технической сущности является сосуд для приготовления талой воды (см. патент РФ на изобретение №2421404), содержащий емкость, образованную стенкой, дном и имеющую выходное отверстие и установленную на дне внутри емкости колбу с зазором между их стенками. Выходное отверстие сосуда выполнено с горловиной, на наружной поверхности которой выполнена резьба с навинченной на ней крышкой введенной в конструкцию сосуда, с центральным сквозным отверстием, выполненным в ее стенке. Колба выполнена в виде цилиндрического полого стакана, содержащего дно, выходное отверстие и стенку с отверстиями, изготовленными по длине стенки, и трубки, установленной в центральном отверстии крышки и плотно прилегающей к внутренней поверхности стакана, с отверстиями, изготовленными на ее боковой поверхности. Отверстия совпадают с отверстиями стенки стакана при ее перемещении и поворота. Выходной конец трубки выступает снаружи сосуда над крышкой и в выходном отверстии трубки размещена пробка. Внутренняя торцевая поверхность крышки контактирует с торцом выходного отверстия стакана, ее центральное отверстие и боковая поверхность трубки коаксиальны между собой. Между стенками емкости сосуда и стакана, в зазоре выполнена возможность размещения льда после замерзания воды, предварительно налитой в этот зазор.The closest in technical essence is a vessel for the preparation of melt water (see RF patent for the invention No. 2421404), containing a container formed by the wall, the bottom and having an outlet and a bulb installed at the bottom inside the container with a gap between their walls. The outlet opening of the vessel is made with a neck, on the outer surface of which a thread is made with a screw screwed onto it and inserted into the vessel structure, with a central through hole made in its wall. The flask is made in the form of a cylindrical hollow glass containing a bottom, an outlet, and a wall with openings made along the length of the wall, and a tube installed in the central opening of the lid and tightly adjacent to the inner surface of the glass, with openings made on its side surface. The holes coincide with the openings of the glass wall during its movement and rotation. The outlet end of the tube protrudes outside the vessel above the lid and a plug is placed in the outlet of the tube. The inner end surface of the lid is in contact with the end of the glass outlet, its central hole and the side surface of the tube are coaxial with each other. Between the walls of the vessel’s capacity and the glass, in the gap, it is possible to place ice after freezing of water previously poured into this gap.
Особенностью описанной конструкции является то, что в одном продольном сосуде имеется зона замораживания воды с кольцевой морозильной камерой и зона вытеснения примесей из фронта льда и концентрацию их (примесей) в виде рассола.A feature of the described construction is that in one longitudinal vessel there is a water freezing zone with an annular freezer and a zone for displacing impurities from the ice front and their concentration (impurities) in the form of brine.
После завершения цикла замораживания рассол сливается в дренаж через специальное отверстие в сосуде, а лед оттаивают и через те же отверстия сливают в тару потребителя.After the completion of the freezing cycle, the brine is drained into the drain through a special hole in the vessel, and the ice is thawed and poured through the same holes into the consumer's container.
Данное устройство выбрано в качестве прототипа.This device is selected as a prototype.
Прототип и заявляемое изобретение имеют следующие общие признаки:The prototype and the claimed invention have the following common features:
- емкость с крышкой;- a container with a lid;
- дренажный сосуд с перфорированными стенкою и дном;- drainage vessel with perforated wall and bottom;
- дренажный сосуд установлен внутри емкости таким образом, что образует между стенками емкости и дренажного сосуда зазор, обеспечивающий возможность размещения льда после замерзания воды, предварительно налитой в этот зазор.- a drainage vessel is installed inside the container in such a way that it forms a gap between the walls of the container and the drainage vessel, which allows the placement of ice after freezing of water previously poured into this gap.
Однако, устройство по прототипу является недостаточно эффективным, что выражается в том, что конструкция дренажного сосуда не позволяет извлекать из него образовавшийся лед для дальнейшей его доочистки, обеспечения оптимальных условий таяния и хранения полученного продукта.However, the prototype device is not efficient enough, which is reflected in the fact that the design of the drainage vessel does not allow the ice to be removed from it for its further purification, to ensure optimal conditions for melting and storage of the resulting product.
В результате, продукт, полученный в данном устройстве, является низкокачественным и может быть охарактеризован следующим образом:As a result, the product obtained in this device is low quality and can be characterized as follows:
- талая вода содержит большое количество различных примесей и молекул полутяжелой воды, т.е. является недостаточно доочищенной;- melt water contains a large number of various impurities and light heavy water molecules, i.e. It is not sufficiently cleaned;
- таяние льда, образовавшегося в сосуде, осуществляют в воздушной среде и полученная жидкость насыщается различными газами, что снижает ее потребительские качества;- melting of ice formed in the vessel is carried out in air and the resulting liquid is saturated with various gases, which reduces its consumer qualities;
- вода, приготовленная указанным способом (и, вследствие не оптимальных условий ее хранения), сохраняет характерную «талость» (пониженную вязкость, низкую степень насыщенности газами и т.п.) лишь непродолжительное время - 1,5-2 ч; при оптимальных условиях таяния и хранения приготовленной воды она может сохранять свойства, приобретенные в процессе замораживания и последующего оттаивания, более продолжительное время - в течение нескольких суток.- water prepared in this way (and, due to not optimal storage conditions), retains the characteristic “thaw” (low viscosity, low degree of saturation with gases, etc.) for only a short time - 1.5-2 hours; under optimal conditions of melting and storage of prepared water, it can retain the properties acquired in the process of freezing and subsequent thawing, for a longer time - for several days.
Кроме того, данное устройство не обеспечивает возможность обогащения талой воды ионами водорода Н+ в заданных пределах. Известное устройство имеет высокую стоимость.In addition, this device does not provide the possibility of enrichment of melt water with hydrogen ions H + within specified limits. The known device has a high cost.
В основу изобретения поставлена задача создать способ и устройство для приготовления высокочистой талой воды с кислой реакцией, обеспечивающие снижение примесей в виде ионов и взвешенных частиц, а также уменьшение в полученном продукте количества молекул полутяжелой воды HDO по сравнению с содержанием их в исходной воде с одновременным увеличением срока хранения талой воды с заданными кондициями.The basis of the invention is the task to create a method and device for the preparation of high-purity melt water with an acid reaction, which ensures the reduction of impurities in the form of ions and suspended particles, as well as a decrease in the number of molecules of light heavy water HDO in the resulting product compared to their content in the source water with a simultaneous increase shelf life of melt water with specified conditions.
Поставленная задача решена группой изобретений, объединенных единым изобретательским замыслом: способом приготовления высокочистой талой воды и устройством для приготовления высокочистой талой воды.The problem is solved by a group of inventions united by a single inventive concept: a method for preparing high-purity melt water and a device for preparing high-purity melt water.
В первом изобретении поставленная задача решена в способе приготовления высокочистой талой воды, предусматривающем замораживание предварительно очищенной питьевой воды в морозильной камере, оттаивание, удаление примесей и сбор талой воды, тем, что, в отличие от прототипа, предварительно доочищенную воду замораживают методом направленной кристаллизации в присутствии шунгита в течение 10-12 ч, жидкую фракцию в виде рассола сливают, после чего удаляют часть поверхностного замороженного слоя путем оттаивания замороженной массы на глубину 0,5-1,0 мм или промывания ее доочищенной водой, а обработанную таким образом оставшуюся замороженную массу подвергают оттаиванию при 0-25°С, или помещают в емкость для хранения, которую заливают доверху предварительно заготовленной высокочистой дегазированной водой, емкость герметически закупоривают и хранят до употребления.In the first invention, the problem is solved in a method for preparing high-purity melt water, which involves freezing pre-treated drinking water in a freezer, thawing, removing impurities and collecting melt water, in that, unlike the prototype, pre-treated water is frozen by directional crystallization in the presence of shungite for 10-12 hours, the liquid fraction in the form of a brine is drained, after which part of the surface frozen layer is removed by thawing the frozen mass to a depth of 0 , 5-1.0 mm or rinsing it with purified water, and the remaining frozen mass thus treated is thawed at 0-25 ° C, or placed in a storage container, which is poured to the top with previously prepared high-purity degassed water, the container is hermetically sealed and stored before use.
Промывание доочищенной водой замороженной массы осуществляют в течение 15-60 с.Rinsing with frozen water of frozen mass is carried out for 15-60 s.
Во втором изобретении поставленная задача решена в устройстве для приготовления талой воды, содержащем емкость с крышкой, дренажный сосуд с перфорированными стенкой и дном, установленный внутри емкости таким образом, что образует между стенками емкости и дренажного сосуда зазор, обеспечивающий возможность размещения льда после замерзания воды, предварительно налитой в этот зазор, тем, что, в отличие от прототипа, оно дополнительно снабжено контейнером с крышкой, стенки контейнера выполнены перфорированными, а внутри контейнера размещен дробленный шунгит, при этом контейнер расположен внутри дренажного сосуда таким образом, что образует между стенками дренажного сосуда и контейнера зазор, обеспечивающий возможность размещения в нем рассола, образовавшегося после замерзания воды.In the second invention, the problem is solved in a device for the preparation of melt water, containing a container with a lid, a drainage vessel with a perforated wall and a bottom installed inside the container so that it forms a gap between the walls of the container and the drainage vessel, which allows ice to be placed after freezing of water, previously poured into this gap, in that, unlike the prototype, it is additionally equipped with a container with a lid, the walls of the container are perforated, and inside the container m crushed schungite, while the container is located inside the drainage vessel in such a way that it forms a gap between the walls of the drainage vessel and the container, which makes it possible to place a brine formed after freezing of water in it.
Достижение технического результата обеспечивается тем, что:The achievement of the technical result is ensured by the fact that:
- замораживанию подвергают доочищенную питьевую воду (например, пермеат), которое проводят в специально разработанном устройстве, позволяющем получать лед методом направленной кристаллизации в виде изделий (тел) любой геометрической конфигурации (диски, тетраэдры, пластины, полые цилиндры и т.п.) объемом от нескольких кубических дециметров и более;- freeze-up is purified drinking water (for example, permeate), which is carried out in a specially designed device that allows ice to be obtained by directional crystallization in the form of articles (bodies) of any geometric configuration (disks, tetrahedrons, plates, hollow cylinders, etc.) of volume from several cubic decimeters and more;
- предлагаемое устройство имеет два отсека - зазоры, в одном из которых осуществляют замораживание воды (отсек для получения льда или рабочий отсек - зазор между стенками емкости и стенками дренажного сосуда) методом направленной кристаллизации и получение основного продукта - льда; отсек для получения льда имеет объем 60-80% от общего объема исходной жидкости;- the proposed device has two compartments - gaps, in one of which freezing of water (compartment for ice or working compartment - the gap between the walls of the tank and the walls of the drainage vessel) is carried out by directional crystallization and the main product is ice; the ice compartment has a volume of 60-80% of the total volume of the original liquid;
- второй отсек - зазор между стенками дренажного сосуда и стенками контейнера является дренажным и предназначен для концентрации в нем примесей в виде рассола, куда эти примеси отталкиваются в процессе замораживания жидкости; образующийся рассол поступает в этот отсек через небольшие отверстия либо прорези различной формы, выполнение в стенках дренажного сосуда;- the second compartment - the gap between the walls of the drainage vessel and the walls of the container is drainage and is designed to concentrate impurities in it in the form of a brine, where these impurities are repelled during freezing of the liquid; the resulting brine enters this compartment through small holes or slots of various shapes, the execution of the walls of the drainage vessel;
- шунгит помещается в контейнере, специально изготовленном для этой цели;- shungite is placed in a container specially made for this purpose;
- контейнер для размещения в нем шунгита проницаем для жидкости, находящейся в устройстве, и изготовлен в виде патрона или стакана с отверстиями или прорезями на его поверхности;- a container for placing shungite in it is permeable to liquid in the device, and is made in the form of a cartridge or glass with holes or slots on its surface;
- конструкция устройства такова, что позволяет извлекать из него полученный лед в виде изделий заданной формы, либо эти изделия могут быть извлечены в расколотом на отдельные части виде;- the design of the device is such that it allows you to retrieve the ice from it in the form of products of a given shape, or these products can be extracted in a split into separate parts;
- после того как слили рассол, удаляют часть поверхностного замороженного слоя:- after the brine is drained, part of the surface frozen layer is removed:
- путем оттаивания замороженной массы на глубину 0,5-1,0 мм- by thawing the frozen mass to a depth of 0.5-1.0 mm
илиor
- путем промывания водой дробленной замороженной массы в течение 15-60 сек.;- by washing with water the crushed frozen mass for 15-60 seconds;
- промывание осуществляют доочищенной водой, для этого кусочки льда помещают в сосуд с перфорированными стенками и дном или дуршлаг и погружают его несколько раз (в течение указанного времени) в емкость с доочищенной водой при комнатной температуре;- washing is carried out with purified water, for this, pieces of ice are placed in a vessel with perforated walls and bottom or colander and immersed several times (within the specified time) in a container with purified water at room temperature;
- обработанные таким образом изделия из льда перекладывают в емкость для оттаивания оставшейся части льда, затем указанную емкость доверху заливают предварительно подготовленной дегазированной высокочистой талой водой, имеющей температуру 0-25°С, дополнительно дегазируют указанную емкость и герметично закупоривают;- the ice products thus treated are transferred to a container for thawing the remaining part of the ice, then the indicated container is poured to the top with previously prepared degassed high-purity melt water at a temperature of 0-25 ° C, the indicated container is additionally degassed and hermetically sealed;
- емкость с тающим льдом держат при комнатной температуре до полного его оттаивания;- a container with melting ice is kept at room temperature until it is completely thawed;
- полученный продукт фасуют и передают потребителю.- the resulting product is Packed and transferred to the consumer.
Узлы и детали устройства для приготовления высокочистой талой воды и вспомогательного оборудования изготавливают из материалов, индифферентных по отношению к питьевой воде и способных работать в интервале температур от - 30°С до 100°С.The components and parts of the device for the preparation of high-purity melt water and auxiliary equipment are made from materials that are indifferent to drinking water and capable of operating in the temperature range from -30 ° C to 100 ° C.
Новым в заявляемом способе является то, что в течение всего периода замораживания воды, залитой в устройство для приготовления высокочистой талой воды, она подвергается обработке шунгитом для придания ей более кислой реакции, при этом изделия из льда изготавливаются с возможностью извлечения их из емкости, в которой они были изготовлены и подвергаются дополнительной их очистке от различных примесей и молекул полутяжелой воды HDO путем оттаивания и удаления части льда, расположенной вблизи от поверхности изделий на глубину от 0,5 до 1,0 мм; таяние и хранение льда (вплоть до его передачи потребителю) осуществляется в дегазированной высокочистой талой воде (заранее приготовленной для этой цели) в герметичной таре при температуре 0…25°С.New in the claimed method is that during the entire period of freezing the water, poured into the device for the preparation of high-purity melt water, it is subjected to shungite treatment to give it a more acidic reaction, while ice products are made with the possibility of removing them from a container in which they were made and are further purified from various impurities and light heavy water molecules HDO by thawing and removing part of the ice located close to the surface of the products to a depth of 0.5 to 1.0 mm; Melting and storage of ice (up to its transfer to the consumer) is carried out in degassed high-purity melt water (previously prepared for this purpose) in an airtight container at a temperature of 0 ... 25 ° С.
Суть заявляемого способа приготовления высокочистой талой воды обогащенной ионами водорода Н+, заключается в следующем.The essence of the proposed method for the preparation of high-purity melt water enriched with hydrogen ions H + is as follows.
В заявляемом способе приготовление талой воды осуществляется путем замораживания исходной воды методом направленной кристаллизации при температуре ниже 0°С и последующего ее оттаивания в интервале температуры 0…25°С. В технике метод направленной кристаллизации известен как метод Бриджмена-Стокбаргера и широко используется в металлургии и экспериментальной минералогии для получения монокристаллов высокой чистоты и заключается в создании в тигле с расплавом градиента температуры.In the inventive method, the preparation of melt water is carried out by freezing the source water by directional crystallization at a temperature below 0 ° C and then thawing it in the temperature range 0 ... 25 ° C. In technology, the directed crystallization method is known as the Bridgman-Stockbarger method and is widely used in metallurgy and experimental mineralogy to obtain high purity single crystals and consists in creating a temperature gradient in a crucible with a melt.
При этом, заготовка расплавляется целиком, а затем расплав кристаллизируется с одного конца путем создания фронта направленной кристаллизации.In this case, the preform is completely melted, and then the melt crystallizes from one end by creating a directional crystallization front.
Примеси, содержащиеся в расплаве, оттесняются от зоны кристаллизации монокристалла, сам же кристалл оказывается высокочистым.The impurities contained in the melt are pushed away from the crystallization zone of the single crystal, while the crystal itself is highly pure.
В случае замораживания питьевой воды (и других водных растворов) с целью уменьшения количества примесей в ней также создают фронт направленной кристаллизации жидкости, помещенной в емкость для замораживания и также достигают оттеснения примесей от замораживаемой части, направляя их в дренажный отсек - зазор между стенками дренажного сосуда и контейнера устройства для приготовления высокочистой талой воды в виде рассола.In the case of freezing drinking water (and other aqueous solutions) in order to reduce the amount of impurities, it also creates a front of directed crystallization of the liquid placed in the container for freezing and also displaces the impurities from the frozen part, directing them to the drainage compartment - the gap between the walls of the drainage vessel and a container of a device for preparing high-purity melt water in the form of a brine.
Скопившийся рассол сливают в дренаж сразу же после извлечения устройства из морозильной камеры.The accumulated brine is drained into the drain immediately after removing the device from the freezer.
Образовавшийся в рабочем отсеке - зазоре между стенками емкости и стенками дренажного сосуда устройства для приготовления высокочистой талой воды лед извлекают, подвергают дополнительной очистке, растапливают и передают потребителю.The ice formed in the working compartment, the gap between the walls of the tank and the walls of the drainage vessel of the device for preparing high-purity melt water, is removed, subjected to additional purification, melted and transferred to the consumer.
В заявляемом способе предусмотрена процедура дополнительной очистки изделий из льда, которая обусловлена тем, что на его поверхности в процессе замораживания скапливается значительное количество примесей в виде ионов различных металлов и молекул полутяжелой воды HDO.The claimed method provides a procedure for additional cleaning of ice products, which is due to the fact that a significant amount of impurities in the form of ions of various metals and light heavy water molecules HDO accumulates on its surface during freezing.
Скапливание примесей на поверхности льда происходит следующим образом.The accumulation of impurities on the ice surface is as follows.
Известно, замерзание дейтерия происходит при температуре 3,8°С.It is known that deuterium freezes at a temperature of 3.8 ° C.
Очевидно, при достижении указанной температуры молекулы HDO, содержащиеся в исходной воде, утрачивают межмолекулярные водородные связи с окружающими их молекулами воды и кристаллизуются, т.е. происходит образование зародышей в виде элементарных ячеек кристаллов льда HDO.Obviously, when the indicated temperature is reached, the HDO molecules contained in the initial water lose intermolecular hydrogen bonds with the surrounding water molecules and crystallize, i.e. nucleation occurs in the form of unit cells of HDO ice crystals.
Многие из образовавшихся зародышей льда HDO в интервале температуры охлаждаемой жидкости от 3,8°С до 0°С, перемещаясь конвективными потоками в рабочем объеме устройства, достигают внутренней поверхности емкости устройства для приготовления высокочистой талой воды, укрепляются на ней, используя эту поверхность в качестве подложки.Many of the formed HDO ice nuclei in the temperature range of the cooled liquid from 3.8 ° С to 0 ° С, moving by convective flows in the working volume of the device, reach the inner surface of the device’s capacity for preparing high-purity melt water, are fixed on it, using this surface as the substrate.
Укрепление частиц льда на поверхности стенок емкости обязано явлению адгезии.The strengthening of ice particles on the surface of the walls of the tank is due to the phenomenon of adhesion.
Время снижения температуры охлаждаемой жидкости от 3,8°С до 0°С, в реальных условиях замораживания в морозильной камере бытового холодильника, составляет несколько десятков минут.The time to reduce the temperature of the cooled liquid from 3.8 ° C to 0 ° C, in real conditions of freezing in the freezer of a domestic refrigerator, is several tens of minutes.
За этот промежуток времени происходит осаждение значительного количества молекул полутяжелой воды на стенках емкости и дренажного сосуда устройства для приготовления высокочистой талой воды в виде кластеров или тончайшего слоя, а также ионов различных металлов и на поверхности рабочей жидкости.During this period of time, a significant number of light heavy water molecules are deposited on the walls of the tank and drainage vessel of the device for preparing high-purity melt water in the form of clusters or a thin layer, as well as ions of various metals and on the surface of the working fluid.
При дальнейшем снижении температуры жидкости до 0°С к кристаллам HDO активно начинают присоединяться зародыши кристаллов Н2О.With a further decrease in the liquid temperature to 0 ° C, nuclei of H 2 O crystals actively begin to join HDO crystals.
Процесс осаждения зародышей HDO на поверхности стенок емкости и дренажного сосуда устройства для приготовления высокочистой талой воды и на поверхности рабочей жидкости постепенно прекращается.The process of deposition of HDO nuclei on the surface of the walls of the tank and the drainage vessel of the device for preparing high-purity melt water and on the surface of the working fluid is gradually stopped.
В результате, концентрация молекул HDO в охлаждаемом растворе снижается по сравнению с исходным ее значением (следовательно, и в конечном продукте - талой воде).As a result, the concentration of HDO molecules in the cooled solution decreases compared to its initial value (hence, in the final product - melt water).
Необходимость удаления части льда с поверхности изделий становится очевидной.The need to remove part of the ice from the surface of the products becomes apparent.
Специально проведенными заявителями опытами установлено, что путем промывания изделий из льда (в дуршлаге или под душем чистой воды) достигается снижение примесей в готовом продукте в виде солей до 2 мг/л.By experiments specially carried out by the applicants, it was found that by washing ice products (in a colander or in a shower of clean water), impurities in the finished product in the form of salts are reduced to 2 mg / l.
Полученный результат является удовлетворительным.The result is satisfactory.
Указанный эффект наблюдали опосредованно, измеряя солесодержание в воде, в которой промывали лед сразу же после извлечения его из морозильной камеры.The indicated effect was observed indirectly by measuring the salinity in water, in which the ice was washed immediately after removing it from the freezer.
Концентрация молекул полутяжелой воды в приготовленной талой воде не измерялась.The concentration of light heavy water molecules in the prepared melt water was not measured.
С этой целью были использованы литературные данные.For this purpose, literature data were used.
Так, например, согласно данным ряда исследователей установлено, что при однократном замораживании воды и последующего оттаивания в ней уменьшается количество молекул HDO на 10%.For example, according to a number of researchers, it was found that with a single freezing of water and subsequent thawing, the number of HDO molecules in it decreases by 10%.
При четырехкратном цикле замораживания и последующего оттаивания воды количество молекул полутяжелой воды в ней снижается до 25%.With a four-fold cycle of freezing and subsequent thawing of water, the number of light heavy water molecules in it decreases to 25%.
В работе Александрова Б.Л. «Физико-биологический механизм онкологического заболевания и пути оздоровления человека» в кн.: «Человек и природа. Проблемы экологии Юга России». Сборник научных докладов 2-й Международной конференции, 5-8 сентября 2008, Ст. Тамань, с. с. 94-98 отмечается: «… профилактика от возможного онкозаболевания должна сводиться к ряду мероприятий, среди которых важным является снижение уровня поступления в организм молекул тяжелых и сверхтяжелых вод с потребляемой водой и пищей».In the work of Alexandrov B.L. “Physico-biological mechanism of oncological disease and ways of healing people” in the book: “Man and nature. Ecological problems of the South of Russia. " Collection of scientific reports of the 2nd International Conference, September 5-8, 2008, Art. Taman, s. from. 94-98 notes: "... the prevention of possible cancer should be reduced to a number of measures, among which the important thing is to reduce the intake of heavy and superheavy water molecules in the body with consumed water and food."
Александров Б.Л. утверждает, что даже 10%-ное снижение уровня молекул HDO в питьевой воде благотворно влияет на здоровье человека.Alexandrov B.L. claims that even a 10% decrease in the level of HDO molecules in drinking water has a beneficial effect on human health.
Данный факт в очередной раз подтверждает целесообразность развития методов производства воды с пониженным содержанием в ней молекул HDO.This fact once again confirms the feasibility of developing methods for the production of water with a low content of HDO molecules in it.
Ниже поясним, каким образом в заявляемом способе приготовления высокочистой воды осуществляется обогащение рабочей жидкости ионами водорода H3O+ в процессе ее замораживания.Below we explain how in the inventive method for the preparation of high-purity water, the working fluid is enriched with hydrogen ions H 3 O + in the process of freezing it.
С этой целью в контейнер устройства для приготовления высокочистой талой воды, а именно в центральную или нижнюю его часть, помещается определенное количество шунгита, например в виде щебенки фракции 5-20 мм.To this end, a certain amount of schungite, for example in the form of gravel of a fraction of 5-20 mm, is placed in the container of the device for the preparation of highly pure melt water, namely in its central or lower part.
Шунгит - горная порода, представляющая собой композит, матрицу которого образует углерод (30 мас. %). В углеродной матрице равномерно распределены высокодисперсные частицы силикатов (SiO2 - 57%, Al2O3 - 4,0 %, TiO2 - 0,2% и др.).Shungite is a rock, which is a composite, the matrix of which is carbon (30 wt.%). In the carbon matrix, finely dispersed particles of silicates are uniformly distributed (SiO 2 - 57%, Al 2 O 3 - 4.0%, TiO 2 - 0.2%, etc.).
Незначительная часть углеродного вещества в шунгите представлена молекулами фуллерена С60 (0,001 мас. %) и фуллереноподобных структур (до 0,01 мас. %).An insignificant part of the carbon substance in shungite is represented by molecules of fullerene C 60 (0.001 wt.%) And fullerene-like structures (up to 0.01 wt.%).
Фуллерен и фуллереноподобные структуры способны создавать связи с большим количеством других атомов и молекул в самых различных сочетаниях и образовывать новые вещества.Fullerene and fullerene-like structures are able to create bonds with a large number of other atoms and molecules in a wide variety of combinations and form new substances.
Заявителями установлено, что водные растворы (питьевая вода, дистиллят и пермеат) при настаивании их на шунгите в течение нескольких часов обогащаются ионами водорода H3O+ и приобретают кислую реакцию (рН 4,5…4,8) (см. статью Ряпосова А.П. Электрофизические свойства шунгитовой воды. В сб.: Экологическая безопасность горнопромышленных регионов: Труды научно-практической конференции. - Екатеринбург, 2013, с. с. 96-99).Applicants found that aqueous solutions (drinking water, distillate and permeate), when they are insisted on shungite, are enriched with hydrogen ions H 3 O + for several hours and acquire an acid reaction (pH 4.5 ... 4.8) (see Ryaposov’s article A .P. Electrophysical properties of schungite water. In Sat: Ecological safety of mining regions: Proceedings of a scientific and practical conference. - Ekaterinburg, 2013, p. 96-99).
В заявляемом способе приготовления талой воды процесс обработки воды шунгитом (с целью ее подкисливания) и процесс ее замораживания (например, в морозильной камере домашнего холодильника) совмещены.In the inventive method for the preparation of melt water, the process of treating water with shungite (in order to acidify it) and the process of freezing it (for example, in the freezer of a home refrigerator) are combined.
При этом эффект обогащения водного раствора кислотой оказался аналогичным, а трудозатраты на производство одной единицы продукции снизились почти вдвое.At the same time, the effect of enriching the aqueous solution with acid turned out to be similar, and the labor costs for the production of one unit of production decreased almost by half.
Механизм обогащения водных растворов ионами водорода Н3О+, при настаивании их на шунгите, заключается в следующем.The mechanism of enrichment of aqueous solutions with hydrogen ions H 3 O + , when insisting on shungite, is as follows.
В книге Рысьева О.А. «Шунгит - камень Жизни». - СПб.: Издательство «Диля», 2010 - 182 с. сообщается о синтезе соединений молекулы фуллерена С60 с большим количеством (примерно 26) гидроксильных групп. Молекула С60 с присоединенными к ней группами ОН- по существу является фуллереновым спиртом, растворенным в воде.In the book of Rysyev O.A. "Shungite is the stone of Life." - SPb .: Publishing house "Dilya", 2010 - 182 p. the synthesis of compounds of the fullerene C 60 molecule with a large number (about 26) of hydroxyl groups is reported. A C 60 molecule with OH groups attached to it is essentially a fullerene alcohol dissolved in water.
Очевидно, во время настаивания шунгита на воде гидроксил-ионы, присоединившись к молекуле С60, утрачивают характерные взаимодействия их с остальными элементами системы H2O-H+-ОН-.Obviously, when schungite is infused with water, hydroxyl ions, having joined the C 60 molecule, lose their characteristic interactions with other elements of the H 2 OH + –OH - system .
В результате, согласно закону действия масс, водная среда приобретает более кислую реакцию.As a result, according to the law of mass action, the aqueous medium acquires a more acidic reaction.
Количество шунгита, необходимого для достижения заданного эффекта подкисления водной среды, устанавливается опытным путем и в большинстве случаев не превышает 20 об.% от общего количества рабочей жидкости.The amount of schungite necessary to achieve the desired effect of acidification of the aquatic environment is established empirically and in most cases does not exceed 20 vol.% Of the total amount of working fluid.
Изучение свойств талой воды, приготовленной согласно заявляемому способу, проводилось в специализированной лаборатории ОДО «ИНТЕРХИМ» (г. Одесса). Протокол испытаний прилагается.The study of the properties of melt water prepared according to the claimed method was carried out in a specialized laboratory of ODO "INTERCHEM" (Odessa). Test report attached.
На чертеже изображено устройство для приготовления высокочистой талой воды, где:The drawing shows a device for the preparation of high-melt water, where:
фиг. 1 - вид устройства, наполненного водой до замораживания;FIG. 1 is a view of a device filled with water before freezing;
фиг. 2 - вид устройства с замерзшей массой.FIG. 2 is a view of a frozen mass device.
Устройство для приготовления высокочистой талой воды содержит емкость 1, внутри которой расположен дренажный сосуд 3. Стенка и дно дренажного сосуда 3 выполнены перфорированными (с отверстиями диаметром 3-5 мм или прорезями). Дренажный сосуд 3 фиксируется на емкости 1 с помощью опорного кольца 8. Дренажный сосуд 3 установлен в емкости 1 таким образом, что образует между внутренней стенкой емкости 1 и наружной стенкой дренажного сосуда 3 зазор, обеспечивающий возможность размещения льда после замерзания воды, предварительно налитой в этот зазор.A device for preparing high-purity melt water contains a
Внутри дренажного сосуда 3 установлен контейнер 5, (например, в виде стакана), внутри которого размещен дробленный шунгит 7. Стенка контейнера 5 также выполнена перфорированной. Зафиксирован контейнер 5 с помощью опорного кольца 9. Контейнер 5 установлен внутри дренажного сосуда 3 таким образом, что образует между внутренней стенкой дренажного сосуда 3 и наружной стенкой контейнера 5 зазор, обеспечивающий возможность размещения в нем рассола, образовавшегося после замерзания воды.A
Емкость 1 снабжена крышкой 10, а дренажный сосуд 3 снабжен крышкой 6.The
Для иллюстрации работы устройства на фиг. 1 слой воды в зазоре между внутренней стенкой емкости 1 и наружной стенкой дренажного сосуда 3 указан позицией 2.To illustrate the operation of the device of FIG. 1 layer of water in the gap between the inner wall of the
На фиг. 2 замороженная масса, размещенная между внутренней стенкой емкости 1 и наружной стенкой дренажного сосуда 3, указана позицией 12, а слой рассола, размещенного между наружной стенкой контейнера 5 и внутренней стенкой дренажного сосуда, указан позицией 4.In FIG. 2, the frozen mass placed between the inner wall of the
Устройство для приготовления высокочистой талой воды при размещении в холодильной камере устанавливается на теплоизолирующую подкладку 11.A device for the preparation of high-purity melt water when placed in a refrigerator is mounted on a heat-insulating
Пример осуществления заявленного изобретения.An example implementation of the claimed invention.
Для приготовления талой воды в количестве 1,1 л в устройство наливали пермеат (солесодержание 15 мг/л, рН 6,7) в количестве 1,45 л.To prepare melt water in an amount of 1.1 l, permeate (salinity of 15 mg / l, pH 6.7) in an amount of 1.45 l was poured into the device.
Контейнер 5 заполняли шунгитовой щебенкой 7 фракции 10-15 мм, количество которой составляло 180 г (80 см3 или 5,5% от общего количества жидкости, залитой в устройство).The
Устройство помещали в морозильную камеру бытового холодильника, например, марки Whirlpool. Под основание емкости 1 устанавливали подкладку 11 из фторопласта Ф-4 толщиной 2 мм, что позволило достичь одинаковой скорости промерзания жидкости по ее высоте.The device was placed in the freezer of a domestic refrigerator, for example, the Whirlpool brand. Under the base of the
Устройство, помещенное в морозильную камеру, выдерживали 10 и 12 ч.The device placed in the freezer was kept for 10 and 12 hours.
После 10-часовой выдержки в морозильной камере слой воды 2 промерзал на глубину до наружной поверхности дренажного сосуда 3 (27 мм).After 10 hours in the freezer, the water layer 2 was frozen to a depth of the outer surface of the drainage vessel 3 (27 mm).
После 12-часовой выдержки устройства при низкой температуре дополнительно промерзала некоторая часть рассола 4 (фиг. 2) (на глубину около 5 мм).After 12 hours exposure of the device at low temperature, some of the brine 4 (Fig. 2) (to a depth of about 5 mm) was additionally frozen.
В обоих случаях (и даже при полном замерзании исходной жидкости) результат является удовлетворительным.In both cases (and even with complete freezing of the initial liquid), the result is satisfactory.
После указанной процедуры замораживания жидкости устройство извлекали из морозильной камеры и выдерживали при комнатной температуре в течение 10 мин (для оттаивания пристеночного слоя льда).After the indicated freezing procedure, the device was removed from the freezer and kept at room temperature for 10 minutes (to thaw the parietal layer of ice).
Затем лед 12 (фиг. 2) вместе с дренажным сосудом 3 и контейнером 5 извлекали из емкости 1.Then ice 12 (Fig. 2) together with the
Лед 12 отделяли от дренажного сосуда 3 путем откалывания его деревянным предметом и помещали в дуршлаг, промывали пермеатом в течение 30 с и перекладывали в стеклянную емкость.
Эту емкость доверху заливали высокочистой дегазированной талой водой (с заданным рН), закупоривали вакуумными крышками для домашнего консервирования и передавали потребителю.This container was poured to the top with high-purity degassed melt water (with a given pH), corked with vacuum lids for home preservation and transferred to the consumer.
За промежуток времени, указанный выше, с поверхности приготовленного льда был удален слой толщиной 0,5-0,7 мм.During the time period indicated above, a layer with a thickness of 0.5-0.7 mm was removed from the surface of the prepared ice.
Лабораторными измерениями было установлено, что в удаленном слое льда содержались соли различных металлов в количестве 2 мг/л. Это количество солей составляет 10% от общего количества примесей, содержащихся в исходной воде.Laboratory measurements revealed that 2 mg / L of various metals were contained in the removed ice layer. This amount of salts is 10% of the total amount of impurities contained in the source water.
Таким образом, общее количество примесей в готовом продукте составило 6,4 мг/л, рН 6,15. В исходной воде солесодержание составляло 15 мг/л, рН 6,7.Thus, the total amount of impurities in the finished product was 6.4 mg / l, pH 6.15. In the initial water, the salinity was 15 mg / l, pH 6.7.
Достигнутый эффект легко увидеть. С этой целью достаточно сопоставить количество солей и реакции в исходной жидкости и в готовом продукте.The achieved effect is easy to see. For this purpose, it is sufficient to compare the amount of salts and reaction in the initial liquid and in the finished product.
При этом, в поверхностном слое заготовок льда находится 10% молекул полутяжелой воды от общего количества этих молекул в исходной воде.At the same time, in the surface layer of ice blanks is 10% of light heavy water molecules of the total number of these molecules in the source water.
Указанные результаты свидетельствуют о высокой эффективности заявляемого способа и установки для приготовления высокочистой талой воды с кислой реакцией.These results indicate the high efficiency of the proposed method and installation for the preparation of high-purity melt water with an acid reaction.
С учетом изложенного, данное изобретение может быть рекомендовано для практического использования в народном хозяйстве.In view of the foregoing, this invention can be recommended for practical use in the national economy.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201403366 | 2014-04-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2575282C1 true RU2575282C1 (en) | 2016-02-20 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2701353C1 (en) * | 2018-09-24 | 2019-09-27 | Михаил Иванович Мацевич | Method and set for production of melt water with low content of salts |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2097341C1 (en) * | 1996-04-08 | 1997-11-27 | Владимир Васильевич Федоров | Method for producing high-purity curative drinking water "god's dew" ("grand water") |
| RU2253630C2 (en) * | 2002-10-29 | 2005-06-10 | Рак Валентин Александрович | Method of production of portable water "victoria" |
| RS949U (en) * | 2006-11-14 | 2008-08-07 | Radomir Dimitrijević | Test facilities for purification of waste waters by means of a nautral sorbent mineral schungite |
| RU2421404C2 (en) * | 2009-06-04 | 2011-06-20 | Юрий Анатольевич Сухонос | Vessel for preparation of melt water |
| WO2012016681A1 (en) * | 2010-08-03 | 2012-02-09 | Thomas Freitag | Device for water treatment |
| KR20120025674A (en) * | 2010-09-08 | 2012-03-16 | 유희자 | A water purifier using schungite |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2097341C1 (en) * | 1996-04-08 | 1997-11-27 | Владимир Васильевич Федоров | Method for producing high-purity curative drinking water "god's dew" ("grand water") |
| RU2253630C2 (en) * | 2002-10-29 | 2005-06-10 | Рак Валентин Александрович | Method of production of portable water "victoria" |
| RS949U (en) * | 2006-11-14 | 2008-08-07 | Radomir Dimitrijević | Test facilities for purification of waste waters by means of a nautral sorbent mineral schungite |
| RU2421404C2 (en) * | 2009-06-04 | 2011-06-20 | Юрий Анатольевич Сухонос | Vessel for preparation of melt water |
| WO2012016681A1 (en) * | 2010-08-03 | 2012-02-09 | Thomas Freitag | Device for water treatment |
| KR20120025674A (en) * | 2010-09-08 | 2012-03-16 | 유희자 | A water purifier using schungite |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2701353C1 (en) * | 2018-09-24 | 2019-09-27 | Михаил Иванович Мацевич | Method and set for production of melt water with low content of salts |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2393996C1 (en) | Method of purifying water and apparatus for realising said method | |
| JP4249799B1 (en) | Method for producing hydrogen reduced water | |
| CN103687816B (en) | There is functional hydrogen water making device | |
| US10815135B2 (en) | Production of highly ionized alkaline water using a combination of reducing metals and reductive minerals | |
| Ignatov et al. | Mountain Water as Main Longevity Factor in Research of Phenomenon of Longevity in Mountain Areas of Bulgaria | |
| CN104925954A (en) | Tap water storage tank capable of self-purifying depending on cladophora | |
| TW201201900A (en) | Liquid clathrate with gas molecule dissolved therein in high density | |
| CN102652757B (en) | Application of health-care drinking liquid containing deep seawater in preparation of medicaments or health-care products for preventing or treating metabolic syndrome | |
| RU2575282C1 (en) | Method for preparation of highly-pure melt water and device for thereof realisation | |
| CN102452758A (en) | Production process flow of low hertz (HZ) water | |
| RU2421404C2 (en) | Vessel for preparation of melt water | |
| CN101913725A (en) | Particle-energy water generating device | |
| RU2407706C2 (en) | Device for producing light water | |
| KR20100074885A (en) | Method for manufacturing alkali calcium cleaning salts | |
| WO2010087731A1 (en) | Water purification method and a device for carrying out said method | |
| UA107901C2 (en) | Method of preparing high meltwater and the device for its implementation | |
| Beghalia et al. | Effect of herbal extracts of Tetraclinis articulata and Chamaerops humilis on calcium oxalate crystals in vitro | |
| CN106963787B (en) | Botryococcus braunii ethanol extract and preparation method and application thereof | |
| CN104843929B (en) | Mineralising micromolecular water middle temperature contravariant deoxidation hydrogenation device | |
| RU2344092C2 (en) | Water treatment method and plant | |
| RU2620641C1 (en) | Method of drinking water storage | |
| Ignatov et al. | Multifactorial Research of Longevity Phenomenon in Mountainous and Field Areas of Bulgaria | |
| RU2597160C1 (en) | Method of producing melanin and dry extract of biologically active substances of shelf fungus | |
| RU2543868C2 (en) | Device for production of light water | |
| KR101991724B1 (en) | Method and Apparatus for Purifying Active Hydrogen Water |