Спосіб визначення структурного стану води, спосіб визначення фальсифікатів водних розчинів і спосіб визначення вмісту дейтерію
Номер патенту: 81942
Опубліковано: 25.02.2008
Автори: Самсоні-Тодоров Олександр Олегович, Сироєшкін Антон Владіміровіч, Плєтєнєв Сєргєй Сєргєєвіч, Смірнов Алєксандр Ніколаєвіч, Гончарук Владислав Володимирович, Маляренко Валентин Володимирович, Лапшін Владімір Борісовіч
Формула / Реферат
1. Спосіб визначення структурного стану води, що включає спектроскопію рідкого середовища і визначення розмірів кластерів води, який відрізняється тим, що беруть монохроматичний лазерний промінь видимого світла, по черзі пропускають лазерний промінь через еталонне рідке середовище і досліджуване рідке середовище, по черзі вимірюють картину світлорозсіювання, а потім будують графік розмірних спектрів гігантських гетерофазних кластерів води і/або визначають концентрацію гігантських гетерофазних кластерів води.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як еталонне рідке середовище беруть гомогенний водний розчин.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як еталонне рідке середовище беруть гетерогенний розчин, що містить дисперсні частинки, відділяють частинки з розміром більше 0,2 мкм і витримують не менше 24 годин.
4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як еталонне рідке середовище беруть воду з температурою від 0 до +8 °С.
5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як еталонне рідке середовище беруть неполярний органічний розчинник.
6. Спосіб визначення фальсифікату водних розчинів шляхом визначення структурного стану води за способом п. 1, який відрізняється тим, що як еталонне рідке середовище беруть істинний розчин, а як досліджуване рідке середовище – розчин фальсифікату.
7. Спосіб визначення концентрації дейтерію шляхом визначення структурного стану води за способом п. 1, який відрізняється тим, що як еталонне рідке середовище беруть неполярний розчинник, а як досліджуване рідке середовище – воду, збіднену або збагачену дейтерієм.
Текст
1. Спосіб визначення структурного стану води, що включає спектроскопію рідкого середовища і визначення розмірів кластерів води, який відрізняється тим, що беруть монохроматичний лазерний промінь видимого світла, по черзі пропускають лазерний промінь через еталонне рідке середовище і досліджуване рідке середовище, по черзі вимірюють картину світлорозсіювання, а потім будують графік розмірних спектрів гігантських гетерофазних C2 2 81942 1 3 81942 4 які містять від 2-3 молекул води до тисяч і більш США, 1999г., №5965007, Uzawa, Masakazu, / Water молекул води [1]. and method for processing thereof / C02F001/46] [4]. Відомий спосіб визначення структурного стану Спосіб передбачає визначення тільки малих води шляхом оцінки концентрації кластерів води кластерів води, що складаються з 5-8 молекул [Маляренко В.В. Термодинамическая оценка води. Визначення наявності кластерів такого типу температуры переохлаждения воды на основе у воді автори проводять, використовуючи метод двухструктурной модели / Український хім. ж. дальньої інфрачервоної (ІЧ) спектроскопії. Для 1989. - Т.55, №8. - С.810-814] [2]. Згідно з цим цього зразок води поміщають у комірку об'ємом способом, випробувану воду вміщують у кварцову 10см3, яка розміщена у ІЧ-спектрофотометрі. У ІЧ3 комірку об'ємом 50-100см , обладнану спектрофотометрі через об'єм води у комірці термометром (з межами вимірювання від +10 до пропускають інфрачервоний промінь від лазеру, 100°С), яку поміщають у кріостат і повільно що випромінює у дальній (50-2000мкм) області охолоджують, вимірюючи температурну депресію спектру. Записують ІЧ спектр вихідної води, а потім ІЧ спектр води, яка пропущена через (DΤ) кристалізації води при охолодженні води керамічну мембрану. Зниження інтенсивності нижче 0°С внаслідок ефекту переохолодження, сигналу води у ІЧ спектрі вказує на наявність обумовленого кластерами води. За виміряною кластерів води і використовується далі для депресією кристалізації DΤ води розраховують розрахунку кількості кластерів комп'ютерними кристалізацію кластерів, використовуючи рівняння програмами (які у опису патенту не приведені) на DT=2RT02InΝ1/(DΗp-DНПЛ+2RTInN1), де DΗp, DНПЛ основі різниці у інтенсивностях ліній спектрів. зміна парціальної молярної ентальпії при Недоліком способу є використання методу утворенні кластерів і при кристалізації, відповідно, (дальня область ІЧ спектроскопії), придатного R - універсальна газова постійна, Τ - абсолютна лише для виявлення малих кластерів води, температура, Ν1 - мольна доля кластерів. Спосіб використання складного, дороговартісного ІЧпридатний для особливо чистої води, у якій, на спектрометру, обмежені розміри визначуваних основі температури переохолодження, можна кластерів (5-8 молекул води), використання як оцінити концентрацію кластерів, що містять від 10 джерело опромінювання потужного ІЧ-лазеру або до 90 молекул води. ртутної лампи, що може впливати на зразок води. Суттєвим недоліком способу [2] є Таким чином, відомий спосіб [4] є застосовність його тільки до депресій кристалізації малоінформативним у відношенні структурного особливо чистої води, обмеженість застосування стану води. наведеного рівняння тільки для особливо чистої Загальним недоліком відомих способів [2-4] є води, застосовність тільки до переохолодженої обмежений діапазон розмірів визначуваних води і мала точність визначення температури кластерів води: найбільший розмір визначуваних переохолодження води, що надає мало інформації кластерів води складає 2.10-3мкм. Малий розмір про структурний стан води. вимірюваних кластерів не дозволяє Відомий спосіб визначення кластерів води використовувати відомі способи для ефективного [Патент США, 1998p., №5800576, Johnson, Keith визначення структурного стану води у різних H., Zhang Bin, Clark H. C. / Water clusters and uses водних системах, які містять кластери у більш therefore / МКИ C10L001/32] [3]. Згідно з цим широкому діапазоні розмірів, що значно ускладнює способом, зразок рідкого палива, який містить виявлення з достатньою точністю фальсифікатів воду, поміщують у спектрометричну комірку лікарських препаратів, харчових продуктів і інших об'ємом 10см3, на комірку направляють потужний об'єктів, в яких використовується вода у вигляді промінь лазеру (5-10Вт), після проходження розчинника. комірки із зразком промінь проходить систему лінз Таким чином, автори винаходів [1-4] і потрапляє у щілину спектрометру для вважають, що запропоновані ними способи вимірювання спектрів комбінаційного розсіювання дозволяють визначати кластери тільки малих світла, які характерні для вібраційних коливань розмірів. Це, на думку заявника, викликає сумнів, молекул у області від 250-1см до 5-1см. Записують оскільки автори [1-4] не приводять переконливих оптичний спектр комбінаційного розсіювання, який даних, які дозволяють визначати реально існуючі далі піддають математичній обробці кластери. комп'ютерними програмами (які автори у патенті Найбільш близьким до способу визначення не приводять). За результатами програмних структурного стану води є спосіб, викладений у розрахунків одержують розміри кластерів води у [Пат США, 2000г., №6033678, Lorenzen; Lee H. / пальному. Таким способом визначають кластери Microclustered Water / МКИ A 61К031/695] [5]. Суть води розмірами менш 20 ангстрем, які містять 5способу полягає у наступному. Структурний стан 300 молекул води у рідкому паливі. води визначають методом ядерного магнітного Суттєвим недоліком способу [3] є резонансу (ЯМР) на ізотопі кисню 17О. Для цього застосовність його тільки до визначення кластерів досліджувану воду містять у кварцову комірку води, утворених у рідкому паливі, використання об'ємом 2см3, розташовану у резонаторі методу комбінаційного розсіювання, у якому як спектрометру ЯМР. У спектрометрі ЯМР зразок джерело опромінювання вимірюваного зразка у води знаходиться у магнітному полі (300тис. комірці використане проміння потужного лазеру, ерстед) і одночасно у високочастотному що чинить руйнуючий вплив на структурний стан електромагнітному полі. Записується спектр ЯМР води. води, у якому мікрокластери води дають сигнал Відомий спосіб визначення структурного стану ЯМР 17О шириною менше 115Гц, переважно 25води шляхом визначення кластерів води [Патент 5 81942 6 70Гц, і, згідно з винаходом, найбільш переважно Відомий спосіб визначення істинності (рос. 60-70Гц (еталонна кластерна вода). По амплітуді і подлинности) і контролю якості розчинів ширині сигналу ЯМР за допомогою комп'ютерної (виявлення фальсифікатів) хроматографічним програми оцінюють вміст мікрокластерів у воді. методом [Жидкостная хроматография / Визначені мікрокластери з вмістом від 3 до 15 Акционерн. о-во Биохиммак. - Μ., 1994. - 49с.] [6]. молекул води. Згідно з цим способом, досліджуваний розчин Для оцінки ефективності відомого способу [5] об'ємом 1см3 змішують з рідиною-носієм і по визначенню структурного стану води шляхом елюентом і пропускають через колонку, яка виміру кластерів води нами були проведені заповнена сорбентом - нерухомою фазою. Після досліди по виявленню можливостей ЯМР щодо проходження колонки роблять реєстрацію визначення гігантських гетерофазних кластерів розподілених зон шляхом реєстрації електронних води (ГГКВ). Для цього вимірювали амплітуду і спектрів поглинання, для чого вимірюють оптичну ширину сигналу ЯМР 17О кластерів води. У табл.1 щільність розчину, який витікає з колонки, і потім наведені дані, із яких видно, що разом з отримують профіль елюції, тобто, залежність зростанням кількості молекул води у кластері оптичної щільності розчину від об'єму рухомої швидко зменшується амплітуда сигналу ЯМР і фази розчину, що пройшов через колонку. відповідно зростає похибка вимірювання сигналу, і Аналогічно проводять дослід із істинним зразком, це ускладнює визначення способом (5) кластерів який служить за еталон. Для ідентифікації великих розмірів, зокрема ГГКВ, які містять 1013компонентів складних розчинів використовують 1017 молекул води. електронні бази даних і атласи хроматограм, отриманих за тих же умов експерименту. Суттєвими недоліками способуТаблиця 1 [6] є стаціонарність обладнання, висока коштовність застосованих 17О, великі визначення Кількість молекул Ширина лінії ЯМР 17О, Амплітуда сигналу ЯМРприладів, Похибкавитрати часу на аналіз і висока вартість проведення аналізу. води у кластері Гц Гц амплітуди, % Найбільш близьким до способу визначення 5 35 100±2 2,0 фальсифікатів водних розчинів спосіб 7 70 95±2 2,1 є визначення істинності і контролю якості розчинів 15 160 80±2 4,0 методом оптичної спектроскопії [Патент РФ 70 600 35±2 5,7 №2147372 от 1999.03.31 36,4 Соболев Э.М. 500 2000 5,5±2 Оселедцева И.В. Способ определения возраста и 2000 10000 0,01±2 200,0 натуральности коньяка] [7], який взято як 1. 105 не визначається не визначається айближчий аналог до винаходу. Суть визначення істинності розчинів за Таким чином, основним недоліком відомого способом [7] полягає в наступному. Згідно із способу [5] є дані, які викликають сумнів заявника, способом [7] проводять відбір проби коньяку з саме ті, які вказують на наявність кластерної води, наступним якісним і кількісним визначенням що обумовлено непереконливими аргументами, речовин при довжині хвилі 280нм. Із проби приведеними авторами [5] при визначенні виділяють нефлавоїдні компоненти шляхом структурного стану води. Як вважає заявник, це осадження полімерних флавоноїдів з наступними виникло внаслідок визначення дуже обмеженого центрифугуванням, фільтруванням, діапазону розмірів кластерів, який не охоплює концентруванням фільтрату, у якому проводять розміри, характерні для визначення гігантських ідентифікацію евгенолу, фурфуролу і трьох гетерофазних кластерів води (ГГКВ). Це значно ароматичних альдегідів: ваніліну, бузкового і ускладнює виявлення з високою точністю коніферолу за величинами спектральних фальсифікатів лікарських препаратів, харчових співвідношень, визначених для стандартних продуктів і інших об'єктів, у яких використовується розчинів. Визначають масову концентрацію вода як розчинник, а також не дозволяє ефективно виділених ароматичних альдегідів, встановлюють аналізувати полегшену за дейтерієм воду шляхом кореляцію їх між собою і за графіком залежності визначення локалізації молекул важкої води у віку коньяку від коефіцієнту кореляції структурі води і у ГГКВ. встановлюють середній вік використаних у купажі Недоліком способу [5] є також те, що у процесі коньячних спиртів. Проводять ідентифікацію визначення структурного стану води зразок маскуючих домішок, таких як чай, кофе (за знаходиться під дією потужного магнітного поля і присутністю кофеїну), колір, і за наявністю усіх високочастотного електромагнітного поля, яке ідентифікованих компонентів судять про може негативно впливати на структурний стан натуральність коньяку. води, у тому числі, на гігантські гетерофазні Для визначення ефективності відомого кластери. способу [7] нами були здійснені досліди по Структурний стан води, зокрема, наявність у визначенню фальсифікату коньяку "Таврія". Для ній ГГКВ, пов'язаний з індивідуальними цього зразок фальсифікату коньяку, який містить властивостями водних розчинів і інших 0,01% фенолу оброблювали згідно способу [7]: водовмісних систем, що може бути використане з центрифугували, потім фільтрували, відділяли метою визначення їхньої істинності і виявлення фільтрат, фільтрат концентрували, поміщали у фальсифікатів. Але у патентній літературі відсутні кварцову комірку об'ємом 5см3. Потім комірку дані по використанню ГГКВ з цією метою. поміщали у УΦ спектрометр і визначали лінії поглинання при 280нм. Аналогічно оброблювали 7 81942 8 зразок істинного коньяку і потім порівнювали визначуваного кінцевого результату. Окрім цього, інтенсивності ліній поглинання, встановлюючи недоліками способу є його висока вартість, різницю між істинним коньяком і його трудомісткість і використання стаціонарного і фальсифікатом (див. табл.2). унікального устаткування, яке потребує для обслуговування методу персоналу з дуже Таблиця 2 висококваліфікованих спеціалістів. Відомий спосіб визначення дейтерію у воді з використанням електронного парамагнітного Відносна інтенсивність сигналу Похибка №№ Зразок Номер проби резонансу (ЕПР) [Электронный визначення, % парамагнитный поглинання при l=280нм резонанс 10,0 в анализе веществ. Соложенкин П.М. 1 1 Душанбе: 10,2 Дониш, 1986. - 292с.] [9]. Спосіб 2 Істинний коньяк "Таврія" 2 2,0 реалізується наступним чином. Випробуваний 3 3 9,8 2,0 3 зразок води об'ємом 2см змішують з 4см3 5%-ного 4 1 10,1 1,0 Фальсифікат водного розчину залізоамонійних квасців 5 2 10,2 2,0 (Fe4(NH4)2SO4 6Н2О), суміш поміщають у кварцову циліндричну комірку, яку розміщають у кварцовий За наведеними у табл.2 даними, одержаними дьюар спектрометру ЭПР. Дьюар наповнюють при випробуванні способу [7[ присутність у коньяку рідким азотом і на комірку із зразком води 0,01% фенолу (зразок - фальсифікат) практично направляють жорстке ультрафіолетове (УФ) не впливає на сигнал, по якому проводиться випромінювання від лампи ДКСШ-100. Після 40визначення якості зразку коньяку: похибка хвилинного опромінювання дьюар із коміркою визначення практично однакова для істинного поміщають у резонатор спектрометру ЭПР і розчину і його фальсифікату. роблять запис спектру при температурі 77К. У Таким чином, суттєвим недоліком способу [7] є спектрі спостерігають дублетний сигнал від недостатньо висока якість визначення протонів з розщепленням 505 Ерстед и фальсифікату внаслідок недостатньо високої триплетний сигнал від дейтронів з розщепленням чутливості способу до визначення вмісту сторонніх 80 Ерстед. Потім аналогічним шляхом визначають домішкових речовин у випробуваному розчині. Як спектр контрольного зразку води (з відомим ми вважаємо, це пов'язане з тим, що при вмістом дейтерію) і з порівняння інтенсивностей визначенні фальсифікату не враховується сигналів дейтерію у контрольному і структурний стан води, базований на визначенні випробуваному зразках оцінюють вміст дейтерію у гігантських гетерофазних кластерів води. випробуваному зразку води. Недоліком способу [7] є також обмежені Як випливає з технічного опису способу [9], можливості визначення фальсифікатів тільки його реалізація приводить до погіршення точності водними системами, які дають сигнал у УФ області визначення дейтерію при його малих спектру, необхідність у спеціалізованій концентраціях у розчині, що відповідають лабораторії, оснащеній дорогим обладнанням і полегшеній (рос. облегченной) по дейтерію воді. висококваліфікованими спеціалістами, а також Недоліком способу [9] також є необхідність великі затрати часу (до кількох діб) для приладового оформлення способу складним встановлення істинності одного зразку. високо коштовним стаціонарним устаткуванням, Аналіз літературних і патентних джерел що вимагає висококваліфікованого персоналу для інформації вказує, що відсутні дані по обслуговування. використанню структурного стану води, зокрема, Найбільш близьким до способу визначення використанню ГГКВ для визначення вмісту вмісту дейтерію у воді є спосіб, оснований на дейтерію у водовмісних об'єктах. вимірі спектрів ядерного магнітного резонансу Відомий спосіб визначення вмісту дейтерію у (ЯМР) [Сергеев Η.Μ. Изотопные сдвиги в спектрах воді з допомогою мас-спектрометрії [Шерешевский ЯМР воды: новый метод изучения кластерной A.M. Масс-спектрометрические приборы.: Москва, структуры и протонного обмена в воде и ее смесях 1968г.] [8]. Суть способу полягає у наступному. с органическими растворителями. Москва: МГУ, Досліджувану воду вміщують у комірку-реактор сб. Ломоносовские чтения. - 2001. - С.15] [10]. 3 об'ємом 5см , з якого потім зразок подають до Відповідно до цього способу готують 6%-ний іонізатора, де частково іонізують і в умовах розчин випробуваної води в нітрометані, розчин вакуумування направляють до мас-аналізатору, у поміщують у циліндричну комірку із спектрально якому розділяють іони води за масами (за чистого скла об'ємом 2см3, яку поміщують у співвідношенням маси іону до його заряду). Потім резонатор спектрометру ЯМР. Записується спектр в умовах вакуумування іони переводять у приймач ЯМР, у якому спостерігають сигнали від іонів, у якому іонний струм перетворюють у нітрометану (відліковий сигнал), синглетний електричний сигнал, що підсилюється, сигнал від звичайної води (Н2О) і дублетний + + реєструється одночасно з масою іонів (H , ОН , D , сигнал від важкої води (DHO). По інтенсивності і OD- и др.). Після цього будують залежність іонного формі сигналу ЯМР оцінюють відносний вміст струму від маси часток, із якої визначають вміст дейтерію в зразку. дейтерію у воді. Нами були проведені випробування способу Суттєвим недоліком способу [8] є необхідність [10] на спеціально приготовлених змішанням проведення під час аналізу великої кількості дейтерієвої і протієвої води зразках з різним послідовних операцій по обробці зразку і його вмістом дейтерію. На зразках по черзі, відповідно похідних, внаслідок чого підвищується похибка до способу [10] записували спектри ЯМР і потім 9 81942 10 порівнювали їх для визначення вмісту дейтерію у основі води і водних розчинів неорганічних воді. Результати випробувань представлені в речовин і дисперсій у водній системі і визначати з таблиці 3 (похибка виміру визначалася за високою точністю вміст дейтерію в полегшеній формулою %=(С1-С2)100%/С1, де С1 і С2 воді. розрахункова й вимірювана концентрація, Для вирішення поставленої задачі відповідно). запропонований спосіб визначення структурного стану води, що включає спектроскопію рідкого Таблиця 3 середовища і вимір розмірів гігантських гетерофазных кластерів води, у якому, відповідно до Вимірювана концентрація монохроматичний Відношення атомів H:D у Розрахункова концентрація винаходу, використовують Похибка виміру за №№ лазерний DHO, ммол/дм3 промінь з довжиною способом [10], % хвилі в області зразку води DHO, ммол/дм3 видимого світла, по черзі пропускають лазерний 1 4500:1 12,32 11,90 3,4 промінь через 10,56 еталонний зразок і досліджуване 2 5000:1 11,12 5,0 рідке середовище, по черзі вимірюють картину 3 10000:1 5,56 5,11 8,1 розсіювання і 1,92 потім будують графік30,9 розмірних 4 20000:1 2,78 спектрів гігантських гетерофазных кластерів води 5 40000:1 1,39 0,69 50,3 і/або визначають розміри і концентрацію гігантських гетерофазных кластерів води, причому Як випливає з приведених у табл.3 як рідке середовище використовують гомогенний результатів випробування способу [10], при водний розчин, або гетерогенний розчин, що концентраціях дейтерію у воді нижче його містить дисперсні частки, відокремлюють частки з концентрації в звичайній воді, тобто, для розміром більш 0,2мкм і витримують не менш 24 полегшеної за дейтерієм води, похибка годин. визначення вмісту дейтерію значно збільшується, і Спосіб визначення структурного стану води, складає 30,9 і 50,3% при концентрації останнього оснований на визначенні гігантських гетерофазных 3 2,78 і 1,39ммол/дм , відповідно. кластерів води, дозволяє вирішити задачу Істотним недоліком способу [10] є низька розробки способів його практичного використання. точність визначення дейтерію в зразках Запропоновано спосіб визначення полегшеної за дейтерієм води, що знаходиться за фальсифікату водних розчинів, у якому, відповідно межами припустимих величин похибки виміру при до винаходу, по черзі пропускають лазерний дуже малих концентраціях дейтерію. На нашу промінь через істинний розчин і фальсифікат думку, мала точність визначення дейтерію водних розчинів і істинність розчину визначають за пов'язана з тим, що не враховується структурний швидкістю розпаду/зборки гігантських стан води, який характеризується, зокрема, гетерофазных кластерів води. гігантськими гетерофазними кластерами води. Запропоновано спосіб визначення Недоліком способу є також використання концентрації дейтерію, у якому, відповідно до обмеженого числа розчинників, які можуть винаходу, по черзі пропускають лазерний промінь виявитися не сумісними з випробуваним зразком, через воду, збіднену дейтерієм, і неполярний що може привести до значних втрат точності при органічний розчинник, і кількість дейтерію визначенні вмісту дейтерію. До недоліків способу визначають за швидкістю розпаду/зборки [10] можна також віднести використання дуже гігантських гетерофазных кластерів води. дорогого стаціонарного устаткування, яке вимагає Експериментальними дослідженнями висококваліфікованих фахівців для структурного стану води за допомогою обслуговування, що обмежує доступність методу спектроскопії при використанні лазерного променя для проведення масових, багаторазових аналізів видимої області випромінювання (тобто, з при визначенні вмісту дейтерію у водовмісних довжиною хвилі 380¸760нм) нами встановлене зразках. існування у воді і водних системах великих Таким чином, відомі способи визначення асоціатів з молекул води, розміром від 2-5 до 100істинності вироблених продуктів і фальсифікатів 150мкм, які визначені нами як гігантські рідких лік у фармакологічній промисловості, рідких гетерофазні кластери води (ГГКВ), і причиною водовмісних продуктів (мінеральних столових вод, утворення яких, на думку заявника, є особливості безалкогольних і алкогольних напоїв) у харчовій процесів розпаду і утворення кооперативних промисловості, а також відомі способи для аналізу водневих зв'язків води під впливом присутніх полегшеної по дейтерію води в енергетиці (на домішкових і мікродомішкових компонентів у воді і атомних електростанціях) обмежені за своїми водних системах. Нами вперше показано, що можливостями досягати якісно точного результату використання спектроскопії з застосуванням внаслідок того, що, як ми вважаємо, при їхній лазерного променя з довжиною хвилі в області від реалізації не використані значні можливості, які 380 до 760нм і наступної математичної обробки забезпечує аналіз структурного стану води, картини світлорозсіювання, подає нову зокрема, визначення гігантських гетерофазных інформацію про структурний стан водної системи, кластерів води (ГГКВ). зокрема, дозволяє з високою точністю визначати Задачею винаходу є розробка способу гігантські гетерофазні кластери води, що може визначення структурного стану води, який бути основою для розробки нових ефективних забезпечив би розширення діапазону визначення методів контролю складу водних і водовмісних розмірів кластерів у бік більш великих розмірів, систем, у тому числі, методів виявлення що, у свою чергу, дозволило б якісно однозначно фальсифікатів лікарських препаратів, визначати фальсифікати рідких продуктів на 11 81942 12 зразку, або у зразку досліджуваного рідкого фальсифікатів харчових продуктів, фальсифікатів середовища). інших об'єктів, а також для визначення Картина світлорозсіювання зчитується з концентрації дейтерію в полегшених по дейтерію екрану розташованою перед екраном під кутом водах. 20°-25° відносно оптичної осі, відеокамерою (5) і Таким чином, сукупність істотних ознак перетворюється в ній у цифровий сигнал. заявленого способу визначення структурного Обцифрований (рос. оцифрованный) сигнал з стану води є необхідною і достатньою для відеокамери надходить на комп'ютер, на якому досягнення забезпечуваного винаходом технічного встановлена необхідна для роботи відеокамери результату - розширення діапазону визначення оболонка Windows-XP. розмірів кластерів у бік їхнього збільшення до Зображення (картина світлорозсіювання) гігантських гетерофазних кластерів води. Це зразку, що знаходиться у вимірювальній комірці, дозволило розробити практично корисні способи запам'ятовується комп'ютерною програмою на основі визначення гігантських гетерофазных "Camera Plus" у вигляді файлу з розширенням кластерів води. Заявлена сукупність суттєвих "bmp". Далі для одержання інформації про ознак запропонованих способів визначення гігантські гетерофазні кластери води проводиться фальсифікатів водних розчинів і визначення вмісту комп'ютерна обробка записаних двох файлів дейтерію дозволяє якісно однозначно визначати зображення (файли типу "bmp" еталонного зразку і фальсифікати рідких продуктів на основі води і зразку досліджуваного рідкого середовища) у водних розчинів неорганічних речовин і дисперсій такий спосіб. Обидва файли відкриваються в у водній системі, у тому числі виявляти з комп'ютерній програмі Adobe Photoshop-7, достатньою точністю фальсифікати лікарських переводяться в чорно-біле зображення і препаратів, фальсифікати харчових продуктів і проводиться їхнє порівняння в режимі матричного фальсифікати інших об'єктів, у яких вирахування, у результаті якого на зображенні використовується вода у вигляді розчинника, а залишаються тільки фрагменти, які також визначати вміст дейтерію в збіднених по характеризують структурний стан води, зокрема, дейтерію водах. гігантські гетерофазні кластери води. По Спосіб визначення структурного стану води комп'ютерному аналізу зображення (картини реалізується таким чином. Визначення світлорозсіювання) за допомогою програми структурного стану води, засноване на визначенні "Origin-50" отриманого різницевого зображення гігантських гетерофазних кластерів води (ГГКВ) будується графік розмірних спектрів (залежність здійснюється на установці, принципова схема якої процентного вмісту ГГКВ від їхніх розмірів) або представлена на Фіг. визначається концентрація ГГКВ. Установка містить: 1 - напівпровідниковий Приклади конкретного виконання. лазер (довжиною хвилі випромінювання в Приклад 1. діапазоні 380¸760нм, потужністю 3,5мВт), який має На установці, зображеній на Фіг., визначали діаметр пучка лазерного випромінювання на структурний стан дистильованої води шляхом відстані 40мм, наприклад, ~0,8мм, та отримує визначення розмірів і концентрації гігантських струм від стабілізованого джерела напругою 4,5В; гетерофазних кластерів води. 2 - система лінз (стандартний набір лінз об'єктива У вимірювальну комірку з товщиною шару з посиленням 9*¸90* виробництва фірми "ЛОМО"; рідини 1 см по черзі поміщали еталонний зразок 3 - вимірювальна комірка (товщиною 1¸3см); 4 (гептан) і зразок досліджуваного рідкого білий матовий екран 30´60см; 5 - реєструючий середовища (дистильована вода при температурі пристрій (відеокамера типу "Video Cam Express"), 20°С). Включали лазер (1), промінь від якого підключений до комп'ютера. Оптична система проходив через систему лінз (2), що має установки перед проведенням вимірів посилення 20*, вимірювальну комірку з зразком (3) калібрується в такий спосіб. У вимірювальну і потрапляв на екран (4). Зображення картини комірку (3) поміщають стандартний об'єктсвітлорозсіювання зчитувалося з екрану мікрометр (типу ОМ-10), зображення шкали якого відеокамерою (5). Для оптимального прийому передається на екран (4) і потім відеокамерою зображення гігантських гетерофазних кластерів передається на комп'ютер, що дозволяє води у відеокамері встановлені наступні настройки визначати: розміри деталей зображення, відеопроцесору: яскравість = 5, контрастність = 5, користаючись шкалою об'єкта-мікрометра. кольоровість = 2, відтінок = 3, насиченість = 1, Визначення гігантських гетерофазних чіткість = 4, гама = 1, баланс білого = 1. кластерів води за допомогою установки, Обцифроване зображення з відеокамери представленої на Фіг., проводиться в такий спосіб. передавалося на комп'ютер і оброблялося, як У вимірювальну комірку (3) по черзі поміщують описано вище. У результаті визначення для зразка еталонний зразок і зразок досліджуваного рідкого дистильованої води були отримані розміри ГГКВ і середовища (яке може бути гомогенним або їхній вміст, що представлено в табл.4. гетерогенним). Включають лазер (1), промінь від якого проходить через систему лінз (2), Таблиця 4 вимірювальну комірку з зразком (3) і потрапляє на екран (4), формуючи на ньому зображення Розмір Концентрація Похибка визначення картини світлорозсіювання, обумовлене явищами ГГКВ, мкм ГГКВ, об'єм. % розмірів ГГКВ, % оптичного заломлення світла лазерного променя у 5 0,5 2,5 зразку, який знаходиться у комірці (у еталонному 10 1,7 2,0 13 3,2 2,2 1,0 6,0 3,5 81942 14 відеокамері були встановлені настройки 20 2,0 відеопроцесору, аналогічні прикладу 1. 40 1,7 Обцифроване зображення з відеокамери 60 1,5 передавалося на комп'ютер і оброблялося, як 80 1,5 описано вище. У результаті визначення для зразку 100 1,5 0,05%-ної суспензії каолініту при 20°С були отримані розміри ГГКВ і їхній вміст, що Приклад 2. представлено в табл.6. На установці, зображеній на Фіг., визначали розміри і концентрацію гігантських гетерофазних Таблиця 6 кластерів у гомогенному водному розчині, у якості якого використовували медичний фізіологічний Розмір Концентрація Похибка визначення розчин (розчин хлористого натрію концентрацією ГГКВ, мкм ГГКВ, об'єм. % розмірів ГГКВ, % 0,85%). 10 0,9 2,3 У вимірювальну комірку з товщиною шару 20 0,8 2,3 рідини 2см по черзі поміщали еталонний зразок 40 2,7 1,9 (повітря, тобто, використовували порожню комірку) 60 6,5 1,5 і зразок досліджуваного рідкого середовища 80 5,8 1,3 (розчин хлористого натрію концентрацією 0,85%). Включали лазер (1), промінь від якого проходив 100 5,3 1,3 скрізь систему лінз (2), яка мала посилення 40*, вимірювальну комірку з зразком (3) і потрапляв на Як видно з приведених у таблицях 4, 5 і 6 екран (4). Зображення картини світлорозсіювання результатів, у дистильованій воді, у гомогенному зчитувалося з екрана відеокамерою (5). Для розчині (розчин хлориду натрію) і в гетерогенному оптимального прийому зображення гігантських розчині (суспензія каолініту) незалежно від гетерофазних кластерів води у відеокамері досліджуваного середовища спосіб дозволяє встановлені настройки відеопроцесору, аналогічні визначати ГГКВ розміром від 5 до 100мкм і їхню прикладу 1. Обцифроване зображення з концентрацію з похибкою від 2,7 до 1,3%. відеокамери передавалося на комп'ютер і Аналогічно прикладам 1-3 були виконані оброблювалося, як описано вище. У результаті досліди по визначенню розмірів і вмісту ГГКВ, визначення для зразка розчину хлористого натрію відповідно до винаходу, при використанні як концентрацією 0,85% були отримані розміри ГГКВ і еталону зразків різної природи й агрегатного їхній вміст, що представлено в табл.5. стану: - рідкий полярний розчинник (вода при Таблиця 5 температурі 0-8°С); - рідкий неполярний розчинник (гептан, Розмір Концентрація Похибка визначення гексан); ГГКВ, мкм ГГКВ, об'єм. % розмірів ГГКВ, % - повітря (порожня комірка). 10 3,9 1,7 Використання зазначених еталонних середовищ дозволяє ефективно проводити 20 2,8 1,5 визначення ГГКВ у водних і водно-органічних 40 5,7 1,5 системах. 60 5,1 1,3 Експериментально були встановлено (дані 80 4,5· 1,3 приведені в табл.7), що для визначення 100 4,2 1,3 структурного стану води шляхом виміру гігантських гетерофазних кластерів води Приклад 3. оптимальними є: кратність збільшення системи На установці, зображеній на Фіг., визначали лінз у діапазоні 20*¸60* при товщині робочого розміри і концентрацію гігантських гетерофазних шару рідини у вимірювальній комірці 1¸3см, як для кластерів у гетерогенному розчині, у якості якого дистильованої води, гомогенних водних розчинів, використовували 0,05%-ну суспензію каолініту. так і для гетерогенних водних розчинів. Вихідну суспензію каолініту перед вимірами Дані, представлені в табл.7 прикладами 1-15 попередньо відфільтровували через ядерні показують оптимальні умови, що дозволяють фільтри (типу ИЯФ, Дубна) з діаметром пор 0,2мкм визначати ГГКВ розмірами від 2 до 150мкм з для видалення частинок крупніших за 0,2мкм, похибкою 1,1¸2,9%, що не досягається відомим потім суспензію витримували без перемішування способом [5]. При позамежних значеннях виміру протягом 24 годин. звужується діапазон розмірів визначуваних У вимірювальну комірку з товщиною шару кластерів і зростає похибка визначення до 3,1рідини 3см по черзі поміщали еталонний зразок 3,9% (табл.7, пп. 16, 17). (воду при температурі 7°С) і зразок досліджуваного рідкого середовища (відфільтровану 0,05%-ну суспензію каолініту). Включали лазер (1), промінь від якого проходив Умови визначення ГГКВ через систему лінз (2), що має посилення 20*, №№ Кратність збільшення Товщина шару рідини Розміри вимірювальну комірку з зразком (3) і потрапляв на п.п. системи лінз у комірці, см ГГКВ, мкм екран (4). Зображення картини світлорозсіювання За винаходом зчитувалося з екрану відеокамерою (5). У Пох ро 15 81942 16 спосіб по зміні картини світлорозсіювання Дистильована вода швидкість розпаду/зборки ГГКВ у 13-1,3.1017 1 20* 1,0 5-100 1,5-2,5 3,7.10 істинному розчині і розчині фальсифікату. Потім шляхом 2 40* 1,0 3-100 1,3-2,0 4,7.1012-3,7.1016 комп'ютерного 1,1-1,8 за допомогою програми аналізу 3 60* 1,0 2-80 3.1012-1,9.1016 "Origin-50" отриманих різницевих 14-1,3.1017 4 20* 2,0 20-150 2,2-2,6 3.10 зображень визначають концентрацію ГГКВ у 13-6,5.1016 5 40* 2,0 10-120 2,0-2,4 3,7.10 істинному розчині і розчині фальсифікату, що дозволяє 6 60* 2,0 2-100 1,8-2,1 3.1012-3,7.1016 виявити істинність розчину і відрізнити його 16 від 7 20* 3,0 30-100 4,7.1012-3,7.10 фальсифікату. 2,7-2,9 16 8 40* 3,0 20-80 Приклади 2,4-2,8 4,7.1012 способу конкретного виконання-1,9.1016 12 9 60* 3,0 5-70 2,2-2,6 4,7.10 -1,3.10 визначення фальсифікату. Розчин хлориду натріюПриклад 4 (0,85%) 10 40* 2,0 10-100 На установці, зображеній на Фіг., -3,7.1016 1,8-2,0 3,7.1013 визначали 11 20* 1,0 5-120 1,4-1,8 4,7.1012-6,5.1016 фальсифікат горілки "Смирновская" у такий спосіб. 12 20* 3,0 10-80 У вимірювальну комірку з 4,7.1012-1,9.1016 2,5-2,8 товщиною шару рідини 2см Суспензія каолініту (0,05%) поміщали істинний розчин (горілка "Смирновская"), потім додавали в 1З-3,7.1016 13 20* 3,0 10-100 1,8-2,0 3,7.10 нього 1мл розчину підозрюваного фальсифікату горілки 14 40* 1,0 10-150 1,5-2,2 4,7.1012-1,3.1017 "Смирновская",1,7-2,1 1 хвилину3,7.1013-1,3.1017 через включали лазер, 15 60* 1,0 10-100 використовували 40* кратне збільшення системи Позамежні значення (по дистильованій воді) лінз і зчитували зображення16 картини 16 1,0 80-150 3,1-3,5 1,9.10 -1,3.1017 світлорозсіювання відеокамерою. Потім через 5 17 90* 3,0 2-30 3,2-3,6 3.1012-1.1015 хвилин повторно зчитували зображення картини За способом [5] світлорозсіювання, обидва обцифровані 18 1.10-4 зображення передавали на комп'ютер 5-15 і зберігали у вигляді файлів. Потім вдруге у вимірювальну Дані, приведені в табл.7, отримані при комірку поміщали нову порцію істинного розчину використанні в якості еталонних зразків гептану (горілка "Смирновская") і додавали 1мл тієї ж (приклади 1-9), повітря (приклади 10-12), води горілки "Смирновская". Через 1 хвилину включали (при температурі +7°С) (приклади 13-15). лазер, зчитували зображення картини розсіювання Як видно з порівняння приведених у табл.7 відеокамерою. Через 5 хвилин повторно зчитували результатів за винаходом і за відомим способом зображення картини світлорозсіювання, обидва [5], запропонований спосіб визначення обцифровані зображення (1-хвилинне і 5структурного стану води, що включає визначення хвилинне) передавали на комп'ютер і зберігали у кластерів води, характеризується більш широким вигляді файлів. Потім програмою Adobe класом водних систем, у яких можна з його Photoshop-7 робили матричне вирахування допомогою визначати кластери води, і дозволяє зображень для кожного зразку з різним часом, і визначати кластери води більш великих розмірів, таким шляхом визначали за зміною картини зокрема, гігантські гетерофазні кластери води світлорозсіювання швидкість розпаду/зборки ГГКВ (ГГКВ), які не визначаються відомими аналогами, у у істинному розчині і розчині, у який був доданий тому числі відомим способом [5]. фальсифікат. Потім комп'ютерним аналізом за Висока ефективність заявленого способу допомогою програми "Origin-50" отриманих визначення розміру і кількості ГГКВ дозволила різницевих зображень визначали концентрацію реалізувати спосіб визначення фальсифікатів ГГКВ у горілці "Смирновская" і в розчині, що водних розчинів, наприклад, горілки містить фальсифікат. Результати представлені в "Смирновская" і мінеральної води "Миргородська". табл.8. Спосіб визначення фальсифікатів водних розчинів, заснований на визначенні ГГКВ, здійснюється на описаній вище установці, схема якої представлена на Фіг., відповідно до Вміст ГГКВ Розмір ГГКВ, методології визначення ГГКВ, згідно способу п.п.1Об'єкт аналізу Тривалість відстоюванн мкм 5, але з особливостями визначення згідно п.6. 1 У вимірювальну комірку по черзі поміщають 10 24,4 істинний розчин і розчин-фальсифікат, включають Фальсифікат горілки 20 18,7 лазер, по черзі пропускають лазерний промінь "Смирновская" 40 23,9 через істинний розчин і розчин-фальсифікат, 10 1,5 причому вимір кожного розчину ведуть у режимі Горілка "Смирновская" 20 3,5 кінетики, тобто, фіксують картину 40 5,6 світлорозсіювання у комп'ютерні файли кілька разів: 1-й вимір роблять у початковий момент Як видно з даних табл.8, зміна в часі вмісту часу, 2-й вимір - через якийсь час, при ГГКВ, що відображує швидкість розпаду/зборки необхідності роблячи декілька таких вимірів, або ГГКВ, різко відрізняється для істинного розчину обмежуючись тільки двома точками. Потім горілки "Смирновская" і її фальсифікату: для комп'ютерною програмою Adobe Photoshop-7 істинного розчину концентрація ГГКВ змінюється в роблять матричне вирахування зображень для межах 0,0-2,8%, а для фальсифікату зміна кожного зразку з різним часом, визначаючи в такий 17 81942 18 концентрації ГГКВ за той ж час складає 49,5ГГКВ за такий же час складає 44,2-63,6%. Значно 51,5%. Значно більш висока швидкість більш висока швидкість розпаду/зборки ГГКВ, розпаду/зборки ГГКВ, характерна для характерна для фальсифікату, вказує на наявність фальсифікату, вказує на наявність у фальсифікаті у фальсифікаті домішок, відсутніх у істинному домішок, відсутніх у істинному розчині горілки розчині мінеральної води "Миргородська", що "Смирновская". Таким чином, використання дозволило виявити фальсифікат води способу, що заявляється, дозволило виявити "Миргородська". фальсифікат стосовно істинного продукту - горілки Таким чином, запропонований спосіб Смирновская". визначення фальсифікату водних розчинів Приклад 5 шляхом визначення ГГКВ і виміру швидкості На установці, зображеної на Фіг., визначали розпаду/зборки ГГКВ різних розмірів, дозволяє з фальсифікат мінеральної води "Миргородська" у високою точністю встановлювати істинність такий спосіб. розчину і виявляти фальсифікати рідких лік у У вимірювальну комірку з товщиною шару фармакологічній промисловості, рідких рідини 2см поміщали істинний розчин (дегазована водовмісних продуктів (мінеральних столових вод, мінеральна вода "Миргородська"), потім безалкогольних і алкогольних напоїв) у харчовій добавляли в нього 1мл дегазованого промисловості, а також порівнювати інші рідкі підозрюваного фальсифікату води водовмісні об'єкти на предмет їхньої ідентичності. "Миргородська", через 1 хвилину включали лазер, Висока чутливість методу визначення ГГКВ за використовували 40* кратне збільшення системи швидкістю їх розпаду/зборки дозволила лінз, зчитували зображення картини запропонувати спосіб визначення концентрації світлорозсіювання відеокамерою. Потім через 5 дейтерію. хвилин повторно зчитували зображення картини Спосіб визначення концентрації дейтерію у світлорозсіювання, обидва обцифровані воді, оснований на визначенні гігантських зображення передавали на комп'ютер і зберігали у гетерофазних кластерів води (ГГКВ), здійснюється вигляді файлів. Потім вдруге у вимірювальну на описаній вище установці, схема якої комірку поміщали нову порцію істинного розчину представлена на Фіг., відповідно до методології (дегазована мінеральна вода "Миргородська"), визначення ГГКВ відповідно до способу п.п. 1-5, додавали 1мл дегазованої тієї ж води. Через 1 але з особливостями визначення згідно п.7. хвилину включали лазер, зчитували зображення Визначення здійснюють аналогічно прикладу 1 картини розсіювання відеокамерою. Через 5 (див. стор.16), але з наступними особливостями хвилин повторно зчитували зображення картини виміру. У вимірювальну комірку по черзі світлорозсіювання, обидва обцифровані поміщають випробуваний зразок води, збідненої зображення (1-хвилинне і 5-хвилинне) передавали дейтерієм, і еталонний зразок неполярного на комп'ютер і зберігали у вигляді файлів. Потім розчинника (гептан, гексан), включають лазер, по програмою Adobe Photoshop-7 робили матричне черзі пропускають лазерний промінь через воду, вирахування зображень для кожного зразку з збіднену дейтерієм, і еталонний зразок, причому різним часом, і таким шляхом визначали по зміні вимір зразка збідненої по дейтерію води ведуть у картини світлорозсіювання швидкість режимі кінетики, тобто, фіксують картину розпаду/зборки ГГКВ у істинному розчині і розчині світлорозсіювання в комп'ютерні файли кілька фальсифікату. Потім комп'ютерним аналізом за разів: 1-й вимір роблять через хвилину допомогою програми "Origin-50" отриманих відстоювання зразка, 2-й вимір - через деякий час різницевих зображень визначали концентрацію відстою (наприклад, 2-5 хвилин). Потім ГГКВ у мінеральній воді "Миргородська" і в комп'ютерною програмою Adobe Photoshop-7 розчині, що містить фальсифікат. Результати poблять матричне вирахування зображень зразку представлені в табл.9. води, збідненої по дейтерію, й еталонного зразку, для кожного зразку з різним часом відстоювання, Таблиця 9 визначаючи в такий спосіб по зміні картини світлорозсіювання швидкість розпаду/зборки ГГКВ у зразку води, збідненої по дейтерію, для кожного Вміст ГГКВ, % Зміна зразку з різним часом відстоювання. у часі вмісту Об'єкт аналізу Розмір ГГКВ, мкм Тривалість відстоювання зразку, хвилин Для визначення концентрації ГГКВ, % дейтерію у 1 5 випробуваній збідненій по дейтерію воді 10 14,7 8,2 44,2 Фальсифікат води 20 22,5 попередньо будують калібрувальний графік. З 8,2 63,6 "Миргородская" декількома 40 29,4 цією метою проводять виміри з 57,5 12,5 зразками води, що містять відомі концентрації 10 3,5 3,5 0,0 Мінеральна вода дейтерію (6-10 зразків), визначаючи в них ГГКВ у 20 2,6 2,6 0,0 "Миргородская" залежності від концентрації дейтерію. Потім 40 4,0 шляхом комп'ютерного аналізу за 2,5 4,1 допомогою Як видно з даних табл.9, зміна в часі вмісту ГГКВ, що відображує швидкість розпаду/зборки ГГКВ, різко відрізняється для мінеральної води "Миргородська" і її фальсифікату: для істинного розчину концентрація ГГКВ змінюється в межах 0,01-2,5%, а для фальсифікату зміна концентрації програми "Origin-50" отриманих різницевих зображень визначають концентрацію ГГКВ у випробуваному зразку збідненої по дейтерію води і спираючись на еталонні зразки води, яка містить дейтерій, визначають концентрацію дейтерію у випробуваному зразку води. Для цього зіставляють отримане значення швидкості 19 81942 20 зменшення концентрації ГГКВ із даними, ммол/дм представленими в калібрувальній таблиці, або Похибка визначення 1,5 1,5 1,7 1,9 будують за даними таблиці калібрувальний графік концентрації дейтерію, % у координатах: зміна концентрації ГГКВ, % концентрація дейтерію, ммол/дм3, або Шляхом використання калібрувальної табл.10 користаються комп'ютерною програмою, що за значеннями зміни виміряної концентрації ГГКВ дозволяє визначити шукану концентрацію для випробуваного зразка полегшеної води дейтерію у випробуваному зразку на підставі (наприклад, 12,7%) визначили концентрацію даних про ГГКВ. дейтерію у випробуваному розчині, яка склала Приклад 6. Приклад конкретного виконання 8ммол/дм3, при цьому похибка визначення способу визначення концентрації дейтерію. складає 1,9%. На установці, зображеної на Фіг., визначали Таким чином, запропонований спосіб дозволяє концентрацію дейтерію в зразку води, отриманої визначати в збідненої воді концентрацію дейтерію каталітичним окислюванням газоподібного водню від 1 до 12,35ммол/дм3 з більш високою точністю при температурі 160°С. (похибка визначення склала від 1,5 до 4,4%), що У вимірювальну комірку з товщиною шару значно краще, ніж при використанні відомого рідини 2см поміщали зразок випробуваної на вміст способу (див раніше, табл.3), в якому похибка дейтерію води, використовували 40* кратне складає від 3,4 до 50,3%. збільшення системи лінз. Включали лазер, через 1 Переваги запропонованого способу хвилину зчитували зображення картини визначення структурного стану води, способу світлорозсіювання відеокамерою. Через 3 хвилини визначення фальсифікатів водних розчинів і повторно зчитували зображення картини способу визначення вмісту дейтерію, полягають у світлорозсіювання, обцифроване зображення наступному: передавали на комп'ютер і зберігали у вигляді 1. Спосіб визначення структурного стану води, файлів. Потім комірку заповнювали еталонним що заявляється, у порівнянні з відомим способом зразком, у якості якого використовували [5], дозволяє: органічний розчинник гептан, через 1 хвилину - визначати реально існуючі кластери води, що зчитували зображення картини світлорозсіювання у свою чергу дозволяє мати уявлення про відеокамерою, об-цифровані зображення реальний структурний стан води. Це вперше стало передавали на комп'ютер і зберігали у вигляді можливим внаслідок охоплення при вимірі файлів. кластерів води більш великих розмірів, у тому Було отримано, що у випробуваному зразку числі гігантських гетерофазных кластерів води, які концентрація ГГКВ (розмірами 80-100мкм) за 2 мають розміри від 2 до 150мкм, що містять, хвилини зменшилася на 12,7%. відповідно, від 3.1012 до 1,3.1017 молекул води; Для побудови калібрувального графіку робили - значно розширити діапазон випробуваних аналогічні виміри з десятьма приготовленими водних систем, завдяки можливості визначати в зразками води з відомим вмістом дейтерію них ГГКВ, що характеризують структурний стан (концентрація дейтерію в них складала від 1,00 до води; 12,35ммол/дм3). У вимірювальну комірку поміщали - виключити необхідність дії на зразок кожен зразок води з відомим вмістом дейтерію. сильного магнітного поля і високочастотного Включали лазер, через 1 хвилину відстоювання електромагнітного поля, тобто, впливів, які можуть зчитували зображення картини світлорозсіювання мати руйнівну дію на структурний стан води, у відеокамерою. Потім через 3 хвилини тому числі, на розміри і концентрацію кластерів; відстоювання повторно зчитували зображення - досягти високої точності визначення ГГКВ, картини світлорозсіювання, обцифровані похибка визначення кластерів розмірами від 2 до зображення передавали на комп'ютер і зберігали у 150мкм складає від 1,1 до 2,9%. вигляді файлів. Потім комп'ютерною програмою 2. Спосіб визначення фальсифікату водних Adobe Photoshop-7 робили матричне вирахування розчинів, що заявляється, у порівняні з відомим зображень зразку води, збідненої по дейтерію, й [7], дозволяє: еталонного зразку, для кожного зразку з різним - значно підвищити ефективність визначення часом відстоювання. Таким шляхом по зміні фальсифікату завдяки високій чутливості процесу картини світлорозсіювання визначали швидкість розпаду/зборки ГГКВ у істинному розчині при розпаду/зборки ГГКВ у зразку води, збідненої по наявності сторонніх домішок; дейтерію, для кожного зразку з різним часом розширити функціональні можливості відстоювання. Дані для побудови калібрувального способу за рахунок використання широкого класу графіку представлені в табл.10. випробуваних рідких об'єктів, включаючи не тільки Концентрацію дейтерію у випробуваному водні системи, що мають сигнал в УФ області зразку одержували шляхом співставлення спектру, але і різних рідких водовмісних об'єктів отриманої для нього зміни концентрації ГГКВ (з (лікарські препарати, лікерогорільчані і розмірами 80-100мкм) з даними таблиці 10. безалкогольні напої, хімічні реактиви і т.п.). 3. Заявляємий спосіб визначення дейтерію в Таблиця 10 збідненій по дейтерію воді, у порівнянні з відомим [9], дозволяє істотно підвищити точність Зміна концентрації ГГКВ (розміром 80-100мкм) за 2 хвилини, % визначення в інтервалі концентрацій 1,0Параметри 5,0 6,3 6,7 12,7 12,35ммол/дм3, що характеризується зменшенням 15,8 18,2 19,5 21,2 22,5 23,0 Концентрація дейтерію, 12,35 11,50 11,12 8,00 5,56 4,00 2,78 2,00 1,39 1,00 2,5 21 81942 похибки визначення від 3,4-50,3% до 1,5-4,4%, тобто, у ~2-10 разів. Достоїнствами запропонованих способів є: - висока надійність результатів, можливість використання способів для водних систем різної природи; - відсутність необхідності використання дефіцитних дорогих реактивів для проведення випробування водних систем і можливість використання способів при різних температурах; - відсутність необхідності використання дороговартісного стаціонарного устаткування, що вимагає висококваліфікованого обслуговування. 22
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for investigation of structural state of water, method for determination of falsification of water solutions and method for determination of deuterium content
Автори англійськоюHoncharuk Vladyslav Volodymyrovych, Syroieshkin Anton Volodymyrovych, Smirnov Aleksandr Nikolaievich, Maliarenko Valentyn Volodymyrovych, Samsoni-Todorov Oleksandr Olehovych, Pleteniev Serhii Serhiiovych, Lapshin Vladimir Borisovych
Назва патенту російськоюСпособ определения структурного состояния воды, способ определения фальсификатов водных растворов и способ определения содержания дейтерия
Автори російськоюГончарук Владислав Владимирович, Сыроешкин Антон Владимирович, Смирнов Александр Николаевич, Маляренко Валентин Владимирович, Самсони-Тодоров Александр Олегович, Плетенев Сергей Сергеевич, Лапшин Владимир Борисович
МПК / Мітки
МПК: G01N 33/18, G01N 21/17
Мітки: стану, структурного, фальсифікатів, визначення, води, розчинів, дейтерію, вмісту, водних, спосіб
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/11-81942-sposib-viznachennya-strukturnogo-stanu-vodi-sposib-viznachennya-falsifikativ-vodnikh-rozchiniv-i-sposib-viznachennya-vmistu-dejjteriyu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб визначення структурного стану води, спосіб визначення фальсифікатів водних розчинів і спосіб визначення вмісту дейтерію</a>
Попередній патент: Похідні піридину, придатні для інгібування системи обміну натрію/кальцію
Наступний патент: Ходова частина гусеничного транспортного засобу
Випадковий патент: Функціональна структура процедури перетворення аналогового сигналу напруги в логіко-динамічному процесі контролю амплітуди та частоти