ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2152906

СПОСОБ АКТИВАЦИИ ВОДЫ ПО МЕТОДУ Н.П. БАКУРОВА

СПОСОБ АКТИВАЦИИ ВОДЫ ПО МЕТОДУ Н.П. БАКУРОВА

Имя изобретателя: Бакуров Н.П.; Бакуров О.Н. 
Имя патентообладателя: Бакуров Николай Петрович; Бакуров Олег Николаевич
Адрес для переписки: 170026, г.Тверь, наб. Афанасия Никитина 22, Тверской государственный технический университет, патентный отдел
Дата начала действия патента: 1997.12.03 

Изобретение относится к области обработки воды, в частности получению активированной воды с помощью магнитного поля. Способ активации воды включает предварительное введение в нее СаО и обработку этой воды магнитным полем, образованным постоянными магнитами, обращенными друг к другу одноименными полюсами, в течение 0,1 - 2,0 с. Технический результат состоит в повышении эффективности активации и увеличении "времени жизни" активированной воды.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области обработки воды и может быть использовано при получении активированной воды с помощью воздействия магнитного поля.

Известен способ магнитной обработки воды, заключающийся в пропускании ее через поперечное магнитное поле при предварительном введении в нее ферромагнетиков, причем в качестве ферромагнетиков используют полидисперсные частицы размером 10-8 -10-5 м концентрацией 0,03 - 0,1 мг/л (А.с. СССР N 1608135 МКИ5: C 02 F 1/48, 1990).

Недостатками способа являются использование полидисперсных частиц, которые усложняют процесс, небольшой температурный диапазон обрабатываемых вод, малое "время жизни" активированной воды, низкая эффективность обработки, а также то, что обработка воды производится только в динамическом режиме, а также высокая напряженность магнитного поля.

Наиболее близким по технической сущности является способ магнитной обработки жидкости, включающий спирально-винтовую подачу жидкости в зону действия магнитного поля и аксиальный отвод жидкости из этой зоны, причем ввод жидкости в зону действия магнитного поля осуществляется одновременно двумя потоками - тангенциальным и аксиальным (А.с. СССР N 929586, МКИ 3: C 02 F 1/48, 1982).

Недостатком этого способа является получение активированной воды с небольшим "временем жизни", небольшой диапазон изменения температуры обработанной воды, в котором сохраняется ее активность, низкая эффективность обработки, обработка воды ведется только в динамическом режиме, высокая напряженность магнитного поля используемых магнитов.

Задачей изобретения является получение активированной воды, обладающей новыми свойствами.

Технический результат - повышение эффективности активации и увеличение "времени жизни" активированной воды, увеличение диапазона изменения температуры обработанной воды, в котором сохраняется ее активность, за счет повышения подвижности молекул воды вследствие разрушения водородных связей.

Технический результат достигается тем, что в способе активации воды, включающем обработку ее магнитным полем постоянных магнитов, при предварительном введении в нее CaO в количестве 0,005 - 0,009 моль/л, обработку ведут магнитами, обращенными друг к другу одноименными полюсами в течение 0,1 - 2,0 с. В способе активации воды обрабатывают воду, находящуюся в статическом или динамическом состояниях.

Предлагаемый способ активации воды позволяет получить воду, которая сохраняет свои свойства в течение длительного времени (~ 10 и более лет), кроме того, вода от совместного воздействия CaO и обработки в поле постоянных магнитов приобретает свойства, позволяющие ее использовать как в медицине и пищевой промышленности, так и в различных других областях техники.

По сравнению с прототипом предварительное введение в воду CaO и обработка постоянными магнитами, обращенными друг к другу одноименными полюсами, является новым.

Лучший пример реализации способа

Для реализации способа активации воды используют электромагниты с напряженностью магнитного поля 0,06 - 0,1 А/м. Время обработки фиксируют по секундомеру. Опыты проводят с водой, находящейся в статическом состоянии (в сосуде) и в динамическом состоянии (в трубе) при комнатной температуре в течение 0,1-1 с. Магниты устанавливают так, что одноименные полюса обращены друг к другу. Перед обработкой в воду добавляют CaO. Полученную активированную воду исследуют методом спектроскопии ЯМР (H0 = 67,6 мГц). Измеряют время спиновой релаксации T2, выраженное шириной линии на полувысоте сигнала (1/2) при комнатной температуре.

Результаты исследований приведены в таблицах 1, 2.

Как видно из приведенных примеров таблицы 1, полная активация воды происходит за счет изменения напряженности магнитного поля магнитов при практически неизменном pH до достижения значения 1/2, равного 30,0. Полная активация происходит при минимальном расходе CaO, который, как известно, является сильным деструктуризатором воды.

В предлагаемом способе влияние ионов Ca+2 минимально, но его присутствие стимулирует процесс активации и повышает время жизни активированной воды до нескольких десятков лет.

При использовании активированной воды в медицине, пищевой промышленности требуется ограничение по значениям pH среды.

Из таблицы 2 видно, что достичь наибольшей степени активации можно за счет изменения содержания CaO при постоянной напряженности магнитного поля используемых магнитов. Изменение содержания CaO приводит к изменениям pH раствора, что важно для предотвращения накипи в трубопроводах.

После получения активированной воды заявляемым способом был проведен ряд исследований по изучению ее свойств. В таблице 3 приведены данные о влиянии pH активированной воды на ее жесткость и содержание ионов железа.

Эффективность активации оценивалась по изменению тока измерительной ячейки при растворении навески цемента в простой и активированной водах. Методика эксперимента сводилась к следующему. В реакционный сосуд с вмонтированными измерительными электродами и мешалкой наливалось 100 мл исследуемой воды. Электроды подключались к электронной схеме, питающей электроды переменным током, выход которой подключен к самопишущему прибору с пределом измерения 0-100 мА. После этого включались мешалка и лентопротяжный механизм, высыпалась в реакционный сосуд навеска цемента из расчета 2 г/л.

Регистрация кинетики растворения цемента производилась в течение определенного времени, например 5 мин. По диаграммной ленте самописца определяли разность между показаниями через 5 мин растворения и показаниями до начала растворения (1, 2). Это приращение показаний и принимается за критерий оценки эффективности активации воды.

В таблице 4 приведены данные, показывающие влияние активации воды на растворение цемента при приготовлении бетонных смесей.

Анализ полученных результатов показал, что вода, активированная по предлагаемому способу, в зависимости от величины 1/2 в 1,6-2,3 раза эффективнее растворяет цемент по сравнению с водой, приготовленной по известному способу.

В таблице 5 приведены результаты растворения цемента на активированной и простой водах в зависимости от времени, прошедшего после активации.

Из таблицы 5 видно, что "время жизни" активированной воды по известному способу составляет всего 5-10 мин, в то время как вода, приготовленная по предлагаемому способу, сохраняет свои свойства значительно дольше. Отдельно поставленные опыты показали, что вода по предлагаемому способу сохраняет свои активные свойства ("время жизни") в течение 10 и более лет.

Были проведены исследования по выяснению влияния температуры нагрева на активность приготовленных вод. Результаты экспериментов приведены в таблице 6.

Результаты эксперимента показывают, что при повышении температуры до 50oC активные свойства воды, приготовленной по известному способу, пропадают, тогда как вода, активированная по предлагаемому способу, не только сохраняет свои активные свойства при повышении температуры до 100oC, но и после трехкратного кипячения и охлаждения увеличивает свои активные свойства в среднем на 30% по сравнению с исходной температурой активации, равной 20oC. Это очень важно при использовании активированной воды в котлоагрегатах для предотвращения накипи и в медицине, когда для обеспечения стерильности воду трижды кипятят и охлаждают. Эксперименты по оценке эффективности активации воды по предлагаемому способу в статике и в динамике приведены в таблице

Исследования показали, что по предлагаемому способу можно активировать воду, находящуюся в статике (в резервуаре) и в динамике (в трубопроводе).

Предлагаемый способ активации воды легко осуществим в промышленных условиях, pH воды в пределах 7,0 - 8,0, что безопасно для применения воды в пищевой промышленности, в медицине и в сельском хозяйстве. Опыты проводились при комнатной температуре.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ активации воды, включающий обработку ее магнитным полем постоянных магнитов, отличающийся тем, что предварительно вводят в нее СаО в количестве 0,005 - 0,009 моль/л, а обработку ведут магнитами, обращенными друг к другу одноименными полюсами в течение 0,1 - 2,0 с.

2. Способ активации воды по п.1, отличающийся тем, что обрабатывают воду, находящуюся в статическом или динамическом состояниях.

Версия для печати
Дата публикации 25.02.2007гг


вверх