ИСКУССТВЕННАЯ МИНЕРАЛИЗОВАННАЯ ПИТЬЕВАЯ ВОДА

ИСКУССТВЕННАЯ МИНЕРАЛИЗОВАННАЯ ПИТЬЕВАЯ ВОДА


RU (11) 2164498 (13) C1

(51) 7 C02F1/68, A23L2/38 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2001.03.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2000122053/12 
(22) Дата подачи заявки: 2000.08.22 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.08.22 
(43) Дата публикации заявки: 2001.03.27 
(45) Опубликовано: 2001.03.27 
(56) Аналоги изобретения: RU 2134241 C1, 10.08.1999. RU 2131847 C1, 20.06.1999. RU 2140892 C1, 10.11.1999. DE 19829984 A1, 05.01.2000. FR 2738007 A1, 28.02.1997. WO 96/15990 A1, 30.05.1996. WO 99/55626 A1, 04.11.1999. JP 4-215891 A2, 06.08.1992. EP 0141250 A2, 15.05.1985. EP 0545139 A1, 09.06.1993. 
(71) Имя заявителя: Акционерное общество "Научно-исследовательский институт химического машиностроения" 
(72) Имя изобретателя: Скляр Е.Ф.; Амирагов М.С.; Бобе Л.С.; Краснов М.С.; Курочкин М.Г.; Самсонов Н.М.; Синяк Ю.Е.; Солнцева Д.П.; Фарафонов Н.С. 
(73) Имя патентообладателя: Акционерное общество "Научно-исследовательский институт химического машиностроения" 
(98) Адрес для переписки: 125015, Москва, ул. Б. Новодмитровская 14, АО "НИИХИММАШ", зам.директора В.В.Ракову 

(54) ИСКУССТВЕННАЯ МИНЕРАЛИЗОВАННАЯ ПИТЬЕВАЯ ВОДА 

Изобретение относится к области получения питьевой воды, в частности, из исходной маломинерализованной, полностью или частично обессоленной воды, которая может быть получена, например, при работе электрохимических генераторов и из воды, обессоленной на ионитной, опреснительной или мембранной установках. Изобретение может быть использовано в различных областях водоподготовки, особенно при получении питьевой воды в замкнутых объектах. Искусственная минерализованная питьевая вода содержит воду и ионы кальция, магния, калия, натрия, серебра, хлориды, сульфаты, гидрокарбонаты, фториды, а также ацетаты при общем массовом соотношении соответственно 999,70-999,88 : 0,015-0,073 : 0,002-0,017 : 0,0012-0,0045 : 0,003-0,006 : 0,00005-0,00013 : 0,004-0,117 : 0,009-0,066 : 0,010-0,050 : 0,00015-0,00150 : 0,018-0,056. При этом вода может содержать дополнительно йод и/или его соединения в количестве 0,005-1,0 мг/л. Полученная вода является физиологически полноценной минерализованной питьевой водой, обеспечивающей содержание органического углерода не более 25 мг/л. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области получения питьевой воды, в частности, из исходной маломинерализованной, полностью или частично обессоленной воды, которая может быть получена, например, при работе электрохимических генераторов и из воды, обессоленной на ионитной, опреснительной или мембранной установках. Изобретение может быть использовано в различных областях водоподготовки, особенно при получении питьевой воды в замкнутых объектах.

Известна искусственная минерализованная вода, полученная путем введения в опресненную воду сульфата калия и сульфата магния (Патент России N 2051125, кл. C 02 F 1/68, 1995). Эта вода сбалансирована физиологически по солям калия и магния. Однако длительное время употреблять исключительно такую воду нельзя ввиду отсутствия в ней таких физиологически необходимых ионов, как ионы кальция, фтора, хлора. К такой воде больше подходит термин "лечебная".

Известна искусственно минерализованная вода, имеющая качество питьевой, которую получают из дистиллированной путем обработки воды оксидом углерода (IV) и одновременного фильтрования ее через зернистую карбонатсодержащую загрузку с обеззараживанием (АС СССР N 1412232, кл. C 02 F 1/68, 1990). Этим способом получают физиологически полноценную питьевую воду гидрокарбонатного класса. Однако необходимость введения оксида углерода (IV) не позволяет использовать полученную таким способом воду при существующем уровне развития техники в замкнутых объектах из-за сложного аппаратурного оформления.

Известна искусственная минерализованная вода "Боржоми" (Патент РФ N 2077507, C 02 F 1/68, 1997). При получении этой воды используются соли, содержащие основные физиологически необходимые для организма ионы, т.е. ионы кальция, магния, калия, натрия, сульфаты, хлориды, а также гидрокарбонаты, которые улучшают органолептические свойства воды. Получают такую воду из прокаленной при 80-100oC смеси солей путем растворения последних в подготовленной воде (насыщенной углекислым газом при температуре 1-3oC). Введение в воду соединений, предлагаемых в этом техническом решении, не увеличивает содержание общего органического углерода (ТОС) воды.

К недостаткам такой минерализованной воды при использовании ее для питья в замкнутых объектах является ее высокая насыщенность углекислым газом, а в случае его удаления - нестабильность раствора и возможное образование осадков малорастворимых соединений. Введение солей в таком виде невозможно осуществить в поток воды. Отсутствие в воде обеззараживающих средств увеличивает вероятность ее бактериального загрязнения.

Анализ современного уровня техники показывает, что наиболее близким решением к предлагаемому является искусственная минерализованная питьевая вода и состав для ее приготовления (Патент РФ N 21342441, кл. C 02 F 1/68, A 23 L 2/38, 1999). Так, искусственная минерализованная вода, полученная введением соединений кальция, магния и йода в количестве 20-150, 8-120, 0,01-0,15 мг/л в пересчете на элементы соответственно и содержащая различные анионы, в том числе и органические - цитраты и лактаты, обладает, по мнению авторов, физиологической полноценностью. Потребление такой воды обеспечивает общеукрепляющее и оздоравливающее действие. В состав этой воды могут также входить соединения фтора, ионы серебра и/или меди, натрия и/или калия и другие компоненты.

По термину "физиологическая полноценность" патент вступает в противоречие с патентом РФ N 2051125 ввиду необязательного содержания ионов калия в искусственной минерализованной воде по этому техническому решению. Также из многочисленных источников известно, что ионы калия должны обязательно присутствовать в питьевой воде, иначе она становится физиологически неполноценной. Содержание общего органического углерода (ТОС) в питьевой воде замкнутых объектов не должно превышать 25 мг/л. Это доказано многочисленными исследованиями, результаты которых обобщены в ГОСТ Р 50804-95. Поэтому невозможно использовать воду, содержащую в качестве анионов лактаты (7,9-15,4 мг/л) или цитраты (5,0-9,5 мг/л), так как при этом ТОС воды составляет более 40 мг/л. Кроме того, при приготовлении искусственной минерализованной воды по примерам 1, 3, 4 могут образовываться осадки малорастворимой соли CaSO4, что недопустимо в замкнутых объектах. Специальный физиологический эффект вода проявляет при содержании ионов фтора в ней от 0,5 до 1,5 мг/л, а концентрации до 0,5 мг/л не обеспечивают положительного физиологического действия. Ионное серебро не является физиологически необходимым компонентом, однако проявляет обеззараживающий эффект при концентрации более 50 мкг/л, поэтому введение ионного серебра в количестве 10-40 мкг/л, как в известном техническом решении, нецелесообразно.

В связи с этим возникла задача разработки физиологически полноценной искусственной минерализованной питьевой воды с содержанием органического углерода не более 25 мг/л из исходной маломинерализованной, полностью или частично обессоленной воды, полученной, например, из воды, синтезированной при работе электрохимических генераторов, и из воды, обессоленной на ионитной, опреснительной или мембранной установках.

Решение задачи достигается тем, что искусственная минерализованная питьевая вода включает воду, ионы кальция, магния, калия, натрия, серебра, хлориды, сульфаты, гидрокарбонаты, фториды, а также ацетаты при массовом соотношении соответственно 999,70-999,88 : 0,015-0,073 : 0,002-0,017 : 0,0012-0,0045 : 0,003-0,006 : 0,00005-0,00013 : 0,004-0,117 : 0,009-0,066 : 0,010-0,050 : 0,00015-0,00150 : 0,018-0,056.

Вода, синтезированная при работе электрохимических генераторов, и вода, обессоленная на ионитной, опреснительной или мембранной установке замкнутых объектов, перед минерализацией может быть пропущена через патрон обеззараживания, в результате работы которого в воду поступает дополнительно йод и/или его соединения в количестве 0,005-1,0 мг/л. Таким образом, в искусственной минерализованной воде может находиться дополнительно йод и/или его соединения.

Сущность изобретения заключается в том, что искусственная минерализованная питьевая вода отличается новым качественным и количественным составом, который обеспечивает необходимые физиологические и технологические требования, так как при приготовлении, использовании и длительном хранении такой воды не наблюдается выпадение осадков солей и ее зарастание микроорганизмами.

Обессоленная или маломинерализованная вода, полученная на установках замкнутых объектов, может содержать различные неорганические и органические вещества, не оказывающие положительного физиологического действия на организм, присутствие которых, однако, регламентировано нормативными документами, например ГОСТ 2874, ГОСТ Р 50804-95 и другими.

При приготовлении искусственной минерализованной воды могут быть использованы индивидуальные соли, их смеси, растворы солей, смешанные растворы с более высокой концентрацией, чем концентрация солей в искусственной минерализованной воде.

В качестве солей, вводимых в обессоленную воду, могут быть использованы соли, имеющие растворимость не менее 8 г/л, хлориды, сульфаты, гидрокарбонаты, фториды, ацетаты магния, кальция, калия, натрия, серебра.

Анализ заявляемой искусственной минерализованной питьевой воды, а также известных технических решений показывает, что не имеется совокупности признаков, тождественных по технической сущности заявляемым. Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемое решение отличается от прототипа использованием дополнительных компонентов, в предлагаемых количествах для минерализации воды.

Таким образом, заявляемая искусственная минерализованная питьевая вода соответствует критерию изобретения "новизна". В литературе и практике отсутствуют сведения о составе воды, идентичном предложенному, и это не следует явным образом из уровня техники. Это позволяет сделать вывод о том, что заявленное решение соответствует критерию "изобретательский уровень". Предложенное решение обеспечивает достижение оптимального результата, может быть реализовано при получении искусственно минерализованной воды и дает возможность его многократного воспроизведения, что позволяет сделать вывод об удовлетворении заявляемого изобретения критерию "промышленная применимость".

Сущность изобретения поясняется примерами.

Пример 1.

В маломинерализованную воду, синтезированную при работе электрохимического генератора, в количестве 100 литров стационарно последовательно вводят 7,5 г ацетата кальция, 1,1 г сульфата магния, 0,8 г хлорида калия, 2,1 г гидрокарбоната натрия, 0,015 г фторида серебра и 0,04 г фторида калия. Содержание воды и ионов в массовых долях представлено в таблице. В этой же таблице представлено содержание органического углерода в воде.

Пример 2.

В воду, полученную в результате обессоливания на ионитной установке, в количестве 10 л при прохождении по системе соленасыщения вводят 10 мл водного раствора ацетата кальция концентрации 60 г/л, 10 мл раствора хлорида кальция концентрации 160 г/л, 10 мл раствора хлорида магния концентрации 20 г/л, 10 мл раствора сульфата магния концентрации 40 мг/л, 10 мл раствора гидрокарбоната натрия концентрации 10 г/л, 5 мл раствора гидрокарбоната калия концентрации 19 г/л, 5 мл смешанного раствора, содержащего фторид серебра с концентрацией 0,118 г/л и фторид натрия с концентрацией 2,65 г/л. Содержание воды и ионов в массовых долях представлено в таблице. В этой же таблице представлено содержание органического углерода в воде.

Пример 3.

В воду в количестве 20 л, полученную в результате обессоливания на опреснительной установке и прошедшую через блок обеззараживания (вода после прохождения блока содержит йод в количестве 0,8 мг/л и йодид-ионы в количестве 0,2 мг/л), стационарно вводят 20 мл смеси растворов ацетата кальция и хлорида кальция, перемешивают, вводят 50 мл смеси растворов сульфата магния, гидрокарбоната магния, гидрокарбоната натрия и гидрокарбоната калия, перемешивают, вводят 10 мл смеси растворов фторида калия и сульфата серебра, перемешивают. Содержание воды и ионов в массовых долях, йода и йодидов, содержащихся в воде (мг/л), представлено в таблице. В этой же таблице представлено содержание органического углерода в воде.

Пример 4.

В воду, полученную в результате обессоливания на мембранной установке, в количестве 100 л стационарно вводят 14,4 мг сульфата серебра и 220 мг фторида натрия. Далее, при прохождении по системе соленасыщения последовательно вводят 71 мл ацетата кальция концентрации 90 г/л, 55 мл раствора сульфата магния концентрации 150 г/л, 40 мл смеси растворов гидрокарбоната натрия и калия концентрации 30 и 7,5 г/л соответственно, 30 мл раствора хлорида кальция концентрации 240 г/л. Содержание воды и ионов в массовых долях представлено в таблице. В этой же таблице представлено содержание органического углерода в воде.

Пример 5.

В воду, синтезированную при работе электрохимического генератора и прошедшую через блок обеззараживания (вода после прохождения блока содержит иодид-ионы в количестве 0,005 мг/л), в количестве 100 литров стационарно последовательно вводят смесь 0,8 г ацетата калия и 6,0 г ацетата кальция, перемешивают. Далее вводят смесь из 14,4 мг сульфата серебра, 100 мг фторида калия и 250 мг фторида натрия, перемешивают. Полученную воду пропускают через систему соленасыщения, где в воду поступает 200 мл смешанного раствора, содержащего хлорид магния с концентрацией 9,0 мг/л, сульфат магния (7,0 г/л), гидрокарбонат натрия (8,0 г/л) и гидрокарбонат магния (23,0 г/л). Содержание воды и ионов в массовых долях, йода и йодидов, содержащихся в воде, представлено в таблице. В этой же таблице представлено содержание органического углерода в воде.

Пример 6.

В воду, полученную в результате обессоливания на ионитной установке, в количестве 10 л при прохождении по системе соленасыщения вводят 10 мл смешанного раствора ацетата серебра, ацетата натрия, ацетата калия и фторида натрия, содержащего ионы калия, натрия, серебра, фториды и ацетаты в количестве (г/л) соответственно: 3,5; 6,0; 0,1; 0,8; 18,2. Далее вводят 10 мл смешанного раствора сульфата и гидрокарбоната магния, содержащего ионы магния, сульфаты и гидрокарбонаты в количестве (г/л) соответственно: 12,0; 14,6; 41,7. Далее вводят 10 мл хлорида кальция концентрации 110,8 г/л, при этом концентрация ионов кальция и хлора составляет соответственно: 40,0 и 70,8 г/л. Содержание воды и ионов в массовых долях представлено в таблице. В этой же таблице представлено содержание органического углерода в воде.

Представленные примеры не ограничивают количество обрабатываемой воды, количество вводимых солей, их растворов и последовательность их введения в пределах описания.

Растворы солей могут быть получены непосредственно перед введением из порошкообразных солей и композиций солей, а также из готовых солевых растворов.

Таким образом, из маломинерализованной, полностью или частично обессоленной воды получена физиологически полноценная искусственная минерализованная питьевая вода с содержанием органического углерода (ТОС) менее 25 мг/л. Такая вода может быть получена и использована в условиях замкнутых объектов.

Количество и состав используемых компонентов обусловлены тем, что меньшего количества и состава недостаточно для получения физиологически полноценной воды, а большее количество может превышать допустимые нормы по содержанию отдельных компонентов в питьевой воде и повышать ТОС воды выше допустимой нормы (ГОСТ Р 50804-95). Введение в искусственную минерализованную воду ацетат-ионов позволило сохранить баланс между сульфат- и хлорид-ионами и предотвратить выпадение осадков малорастворимых соединений.

Приведенные примеры не охватывают все возможные варианты искусственной минерализованной воды, описанные формулой, а служат иллюстрацией возможных форм реализации изобретения, которые позволяют получить физиологически полноценную воду из воды различных систем замкнутых объектов.

В искусственной минерализованной воде могут находиться в микроколичествах другие химические элементы и соединения, которые поступают в деминерализованную воду в связи с несовершенством систем очистки. Эти соединения, находящиеся в воде, не оказывают значительного физиологического действия на организм человека при его деятельности в замкнутом объекте. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Искусственная минерализованная питьевая вода, содержащая воду и ионы кальция, магния, калия, натрия, серебра, хлориды, сульфаты, гидрокарбонаты, фториды, отличающаяся тем, что содержит ацетаты при общем массовом соотношении соответственно вода : ионы кальция : ионы магния : ионы калия : ионы натрия : ионы серебра : хлориды : сульфаты : гидрокарбонаты : фториды : ацетаты, равном 999,70 - 999,88 : 0,015 - 0,073 : 0,002 - 0,017 : 0,0012 - 0,0045 : 0,003 - 0,006 : 0,00005 - 0,0013 : 0,004 - 0,117 : 0,009 - 0,066 : 0,010 - 0,050 : 0,00015 - 0,00150 : 0,018 - 0,056.

2. Вода по п.1, отличающаяся тем, что содержит дополнительно йод и/или его соединения в количестве 0,005 - 1,0 мг/л.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru