Срібловмісний реагент “шумерське срібло” для знезараження води плавальних басейнів

Корисна модель відноситься до реагентів для обробки води і може бути використана для знезараження оборотної води плавальних басейнів. Відомий дезинфікуючий водний розчин на основі іонів срібла, в якому в якості стабілізатора використовується харчова кислота [Патент RU 215971, З02F1/50, А61L2/16, А23L3/00]. Недолік відомого розчину полягає у високому вмісті харчової кислоти і в складності його використання для знезараження води. Відомий також дезинфікуючий засіб на основі перекису водню, що додатково містить соли срібла і неорганічні кислоти. Для підвищення дезинфікуючої здатності склад опромінюють червоним світлом [патент Австрії 389802, кл. А01N59/00, заявл. 1987p.]. Недоліком відомого дезинфікуючого засобу є використання тільки одного металу - срібла, що знижує ефективність засобу, а використання кислот приводить до корозії труб водопостачання. Сумісне використання срібла з міддю для отримання бактерицидних водних розчинів відоме з давніх часів. Наприклад, дослідниками шумерської культури знайдені металеві судини, виготовлені з комбінації металів срібло і мідь, які використовувалися для лікувальної мети. Це знаменита ваза Ентемени і мідні глеки з срібним носиком. Мідь і срібло це метали-синергісти. Їх сумісна дія на мікроорганізми значно вища, ніж у срібла і у міді окремо. Дослідники вважають, що при зберіганні води в вазі Ентемени у воду генерувалися іони срібла і міді, і вода перетворювалася на цілющий і омолоджуючий еліксир. Таким чином, шумери першими використовували спільно срібло і мідь для отримання цілющого розчину. Ваза Ентемени збереглася до наших днів як пам'ятник шумерської культури і знаходиться в Дуврі [див. Морозов Н.А. « Миражи исторических пустынь», Том 9. «История человеческой культуры в естественно-научном освещении. Христос, в 10-ти томах», - М. Крафт+Леан, 1997 2003; Петкова С.М. Справочник по мировой культуре и искусству, М., 2005г. -507с]. Мідь є складовою частиною великої кількості металоферментів, вона грає ключову роль в обмінних процесах. Добре відомі її антимікробні, антиоксидантні, імуномодулюючі, протизапальні і інші важливі властивості. Срібло, навіть в мінімальних дозах, значно підсилює властивості міді, Це вказує на каталітичні властивості срібла по відношенню до міді в біохімічних реакціях, де ці метали виступають як синергісти. Мідно-срібні розчини володіють антимікробною, віруліцидною і фунгіцидною дією при мінімальному прояві токсичних і алергічних властивостей. Недоліком такого дезинфікуючого засобу є низька концентрація іонів срібла і міді у воді і неможливість отримання достатньо насичених розчинів цих металів у великих кількостях, достатніх для знезараження води плавальних басейнів. Відома антимікробна композиція на водній основі, що містить іони срібла, іони міді, лимонну кислоту, хлорид натрію при наступному вмісті компонентів: іони срібла -0,00002...0,05мг/л; іони міді - 0,1...1,0мг/л; лимонна кислота - 0,5...1000мг/л; хлорид натрію - 5,0...25,0г/л. [Патент RU №2209773. Антимикробная композиция. МПК7 C02F1/50, A01N59/16, A61L2/16, C02F10/04, C02F103/42. Опубл. 2003.08.10] Дана антимікробна композиція на основі мідь-срібного розчину володіє високими віруліцидними і бактерицидними властивостями навіть при концентраціях Ag+, що не перевищують 0,00002мг/л, і Сu2+ 0,1...0,5мг/л. При концентрації іонів срібла і міді відповідно 0,00078мг/л і 1,0мг/л розчин набуває додатково і фунгіцидної властивості фунгіцидів, проте присутність кислоти робить його непридатним для знезараження води плавальних басейнів. Найбільш близьким до пропонованого є срібловмісний реагент для знезараження і консервації води, що містить електролізне срібло, воду, ортофосфорну кислоту, персульфат амонію і перекис водню при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: електролізне срібло - 5´10-6...0,100; ортофосфорна кислота - 50,0...98,7; персульфат амонію - 0,005...0,200; перекис водню - 0...0,001; вода дистильована - 50,0...1,0. [Заявка RU №2000109343. Серебросодержащий реагент для обеззараживания и консервации воды и способ его получения. МПК7 C02F1/50. Опубл. 2002.03.10]. Недоліком відомого срібловмісного реагенту є низька бактерицидна активність, обумовлена тим, що його отримують у присутності кислоти. Крім того, використання кислоти приводить до корозії труб водопостачання. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення бактерицидної активності срібловмісного реагенту з метою його застосування в умовах підвищеного вмісту патогенних бактерій, вірусів і грибків без перевищення ГДК іонів срібла і міді. Запропонований, як і відомий срібловмісний реагент для знезараження води плавальних басейнів містить срібло, мідь і воду і, відповідно до цієї пропозиції, він містить ультрадисперсне срібло і ультрадисперсну мідь у вигляді наночасток, отриманих ерозійно-вибуховим диспергуванням мідних і срібних гранул імпульсами електричного струму у воді з енергією імпульсів, яка перевищує енергію сублімації металу, що диспергується, при цьому дисперсність наночасток срібла і міді в реагенті складає 10...100нм, а відношення концентрацій наночасток срібла і наночасток міді в реагенті складає приблизно 0,01. Наявність в реагенті ультрадисперсного срібла і ультрадисперсної міді у вигляді наночасток, отриманих ерозійно-вибуховим диспергуванням мідних і срібних гранул імпульсами електричного струму у воді з енергією імпульсів, яка перевищує енергію сублімації металу, що диспергується, дозволяє отримати бактерицидний склад з високою бактерицидною активністю. Використання двох металів - срібла і міді, з дисперсністю наночасток срібла і міді 10... 100нм підсилює бактерицидні властивості реагенту внаслідок синергетичної дії цих металів. Відношення концентрацій наночасток срібла і наночасток міді в реагенті складає приблизно 0,01, що дозволяє не перевищувати ГДК металів у воді, оскільки співвідношення ГДК для срібла і міді відрізняються приблизно в сто разів [див. Злобинский Б.М. и др. Воспламеняемость и токсичность металлов и сплавов. Изд-во «Металлургия». 1972, 264с]. Сучасні наукові дослідження показали, що реагенти з сріблом і міддю в нанодисперсному стані набагато менш токсичні в порівнянні з реагентами, в яких ті ж метали знаходяться в іонному стані, отриманому розчиненням солей. Наприклад, мідь в 7 разів менш токсична, що перевірене на великій кількості експериментів, проведених ученими [див. Арсентьева И.П. Использование биологических активных препаратов на основе наночастиц металлов в медицине и сельском хозяйстве. Доповідь на нараді: «Индустрия наносившем и материалы: оценка нынешнего состояния и перспективы развития». Москва, Центр «Открытая экономика», Опубл. 07.02.2006, http://www.strf.ru/client/doctrine.aspx]. Срібловмісний реагент «Шумерське срібло» для знезараження води плавальних басейнів на основі міді і срібла отримують таким чином. Для цієї цілі може бути використаний пристрій для електроерозійного диспергування металів [див. Патент України на корисну модель №18215. Пристрій електроерозійного диспергування металів. МПК B22F9/14(2006/01) Опубл. 15.11.2006. Бюл. №11]. У діелектричну судин у з електродами поміщають гранули срібла і міді при співвідношенні мас приблизно 1:100. Через гранули пропускають імпульси електричного струму з амплітудою імпульсів струм у близько 1кА. Диспергування гранул міді і срібла здійснюють в діелектричній рідині з великим питомим опором. Під час надходження на гранули міді і срібла електричних імпульсів з енергією, що перевищує енергію сублімації випарованого металу приблизно в 1,5...2 рази, в точках контакту металевих гранул один з одним виникають іскрові розряди, в яких здійснюється диспергування металу. Ділянки поверхні металевих гранул плавляться і вибухоподібно руйнуються на найдрібніші частинки і пару. Наночастки срібла і міді потрапляють у воду і утворюють концентрований реагент, що містить ультрадисперсне срібло і ультрадисперсну мідь на водній основі, який використовують для знезараження води плавальних басейнів.