Пристрій для обробки води чи водяних розчинів іонами металу

1 Пристрій для обробки води чи водяних розчинів іонами металу, що містить анод і катод, виконані з металів з різними електрохімічними потенціалами, встановлений в посудині обмеженої Корисна модель відноситься до пристроїв для обробки води і водяних розчинів іонами металів і способам готування розчинів збагачених мікроелементами Відомий дезинфікуючий елемент, що складається зі скляної кульки поверхня якого частково покрита одним або декількома дорогоцінними металами, що володіють антибактеріальними й антимікробними властивостями, маса якого чи яких складає 1 10 7 -510 5 г[1] Однак у даному дезинфікуючому елементі метод дезінфекції за рахунок контакту поверхні металу, що має дезинфікуючі властивості, із ЗОВНІШНІМ середовищем, є малоефективним і не дає позитивних значень концентрації ІОНІВ металу, достатніх для іонізації водяного середовища в який занурена кулька, а так само в зазначеному дезинфікуючому елементі, покриття кульки металом (наприклад сріблом), що вступає в реакцію з сіркою або сірководнем, згодом приводить до ефекту потьмарення, що знижує дезинфікуючу властивість металевого покриття через утворення на його поверхні плівки окислювання Найбільш близьким по суті до пропонованої корисної моделі є обраний як прототип пристрій для обробки води або водяних розчинів іонами металу, що містить анод і катод, встановлені в посудині обмеженої ємності, короткозамкнені між собою шляхом безпосереднього електричного контакту і виконані з металів з різними електрохі ємності, який відрізняється тим, що до його складу уведений піроелектрик 2 Пристрій за п 1 , який відрізняється тим, що анод, катод і піроелектрик виконані у вигляді тіл обертання, причому ЗОВНІШНІ поверхні електродів виконані з різних металів, що належать до мікроелементів, необхідних організму людини 3 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що один з електродів виконаний у вигляді металевого корпуса, здатного вільно пропускати воду і водяні розчини, з розміщеними в ньому піроелектриком і іншим електродом мічними потенціалами, причому анод виконаний спіральним [2] Однак, недоліками даного пристрою для обробки води або водяних розчинів іонами металу, є низька ефективність, обмежена область застосування, малий термін експлуатації за рахунок - відсутності можливості заміни анода іншим металом у побутових умовах, - відсутності можливості обробки води або водяних розчинів іонами відразу декількох металів, - можливості виникнення на поверхні металів, що вступають у реакцію з сіркою або сірководнем, використовуваних в електродах, ефекту потьмарення, тобто утворення на поверхні металу плівки окислювання, що знижує ефективність процесу іонізації, - необхідності створення електроліту зі спеціально приготовленого водяного розчину для більш ефективного використання Пропонована корисна модель призначена для рішення задач по збільшенню ефективності роботи, розширенню області застосування і продовженню терміну експлуатації пристрою для іонізації води або водяних розчинів без використання джерел електроживлення Поставлена задача по створенню пристрою для обробки води чи водяних розчинів іонами металів зважується тим, що до складу пристрою для обробки води або водяних розчинів іонами металу, що містить анод і катод, виконані з металів з різ 00 ЗГ ними електрохімічними потенціалами, встановленого в посудині обмеженої ємності, пропонується, увести піроелектрик. Таким чином, новим у рішенні, що заявляється, по створенню пристрою для обробки води або водяних розчинів іонами металів є введення в його склад піроелектрика. Перерахована ознака, відмінна від найближчого аналогу, необхідна і достатня у всіх випадках, на яких поширюється обсяг правової охорони корисної моделі. Запропонована відмітна ознака дозволяє за допомогою піроелектричного ефекту з води або водяного розчину створити електроліт підвищеної провідності. Для піроелектриков характерне явище спонтанної емісійної активності при зміні температури або накладення електричного поля, що зв'язано зі зміною зарядового стану поверхні в умовах розвитку піроефекта. Так само, пропонується, анод, катод і піроелектрик виконати у виді тіл обертання, причому зовнішні поверхні електродів виконати з різних металів, що відносяться до мікроелементів, необхідним організму людини. Таким чином, відбувається рівномірне зношування поверхні анода, катода і піроелектрика, а так само створення можливостей заміни споживачем електродів і піроелектрика в період експлуатації. Так само, пропонується, один з електродів виконати у виді металевого корпуса, здатного вільно пропускати воду і водяні розчини, з розміщеними в ньому піроелектриком і іншим електродом. За рахунок цього відбувається збільшення ефективності функціонування пристрою, за допомогою збільшення контактної поверхні між анодом, катодом і піроелектриком. Пристрій припускає можливість розміщення електродів рознесеними в просторі посудини обмеженої ємності для зручності заміни одного з електродів або піроелектрика на інші відповідні. При цьому розширюється сфера застосування пристрою, що дозволяє проводити іонізацію води відразу декількома мікроелементами, необхідними організму людини. До металів-мікроелементів, що є такими, можна віднести, наприклад, Fe, Cu, Ag, Аи, Со, Zn, Mn. МОЖЛИВІСТЬ заміни електродів і піроелектрика збільшує термін служби всього пристрою. Так у випадку чи зносу відпрацьовування ресурсу анода, наприклад, даний електрод заміняється на аналогічний і пристрій продовжує експлуатуватися в робочому режимі. У якості піроелектрика може бути використаний, наприклад, турмалін або германій. При цьому не виключається позитивний вплив поляризованого піроелектрика на середовище (повітря, вода, водяний розчин), що використовують для профілактики і лікування організму людини. Так турмалін служить ефективним джерелом негативних іонів, корисних організму людини. Запропонована корисна модель пояснюється кресленнями: - на фіг.1 показаний пристрій для обробки води або водяних розчинів іонами металів у виді тіл 10870 обертання; - на фіг.2 показаний пристрій для обробки води або водяних розчинів іонами металів у виді контейнера. Пристрій представлений фіг. 1 містить анод 1, катод 2, піроелектрик 3, посудина обмеженої ємності 4, іонізуєма рідина 5, область контакту між електродами 6, область контакту між піроелектриком і електродами 7. Тіла обертання можуть бути виготовлені з діелектрика і покриті різними металамимікроелементами, що мають різні значення електродного потенціалу. Товщина покриття анодів може складати 4050мкм, а катодів 10-20мкм, і залежить від терміну й умов експлуатації, а також поточного котирування цін на відповідні метали. Діаметр тіл обертання для зручності експлуатації може бути від 10мм до 20мм. Для збільшення ефективності функціонування пропонованого пристрою, за допомогою збільшення контактної поверхні між анодом, катодом і піроелектриком, один з електродів виконаний у виді металевого корпуса, здатного пропускати воду і водяні розчини, з розміщеними в ньому піроелектриком і іншим електродом. Пропонований варіант пристрою на фіг.2 містить анод 1, катод 2, піроелектрик 3, посудина обмеженої ємності 4, ионизуема рідина 5, область контакту між електродами 6, область контакту між анодом і піроелектриком 7, область контакту між катодом і піроелектриком 8, замки 9, кронштейн 10. Збільшення контактної поверхні в області контакту між електродами 6 сприяє посиленню гальванічної пари, тому що більш щільний контакт друг до друга електродів дозволяє значно зменшити опір електроструму між електродами. Збільшення контактної поверхні в області контакту між електродами і піроелектриком 7, 8 підсилює вплив поляризації піроелектрика на поверхні електродів. Для приклада, металевий корпус (катод) 2 може бути виконаний із дротяної сітки з замками 9 і кронштейном 10 і мати форму конуса, а піроелектрик 3 і інший електрод (анод) 1 можуть являти собою циліндр і кулька відповідно. При цьому сітка може бути мідної, кулька - скляний і покрита сріблом, а піроелектрик - турмалін. Замки 9 на корпусі необхідні для заміни електродів або піроелектрика. На поверхні циліндра з піроелектрика 3 може бути виконаний осередок або увігнутість для більш повного контакту поверхні кульки електрода. Для використання пропонованого іонатора, аноді, катод 2 і піроелектрик 3 занурюють у посудину 4, у який заливається рідина 5, призначена для іонізації і уявляє собою електроліт у виді питної води або необхідного розчину. Знаходячись у рідині електроди 1, 2 функціонують як гальванічний елемент і анод 1 виділяє іони металу, з якого він виконаний або котрим він покритий, при цьому, у результаті поляризації піроелектрика 3 у розчині в приконтактній області між електродами і пірозлектриком 3 відбувається зміна іонної рівноваги, що сприяє підвищенню величини роботи виходу електронів і власне більш інтенсивної іонізації розчину 5 в одиницю часу Результати ІСПИТІВ пропонованого пристрою в порівнянні з прототипом представлені в таблиці 1 Геометрія пропонованого пристрою для ІСПИТІВ 10870 6 вибиралася така, як і в прототипу, при цьому піроелектрик розміщувався на дні посудини обмеженої ємності і служив підставою для юнатора Таблиця 1 № з/п Іонатор Наявність Найменування потьмарення Градієнт зміКІЛЬКІСТЬ Тип елек- Тип піроеле- компонентів Час робочої пони темперавиділеного розчину, концетродів ктрика іонізації верхні срібла тури розчину срібла нтрація через 3 МІСЯ 1 Пропонований СріблоМІДЬ пристрій турмалин 2 Пропонований СріблоМІДЬ пристрій германій 3 Прототип 4 Прототип СріблоМІДЬ СріблоМІДЬ відсутній відсутній Вода питна (ЮОмл), кислота лимонна (0,1 г/л) Вода питна (ЮОмл), кислота лимонна (0,1 г/л) Вода питна (ЮОмл), кислота лимонна (0,1 г/л) Вода питна (ЮОмл), кислота лимонна (0,1 г/л) ЦІ -20°С 24год 0,0004м г/л Є +30°С 24год 0,0005мг/л Ні -20°С 24год 0 0002мг/л є +30°С 24год 0,0003м г/л є Іспити показали більш високу ефективність юнізацм пропонованого пристрою в порівнянні з прототипом Виявлено відсутність потьмарення срібного електрода при введенні в пристрій германієвого піроелектрика В інших випадках ефект потьмарення за рахунок сірчистих з'єднань, що містяться в розчині був виявлений візуально Даний ефект германієвого піроелектрика пояснюється високою реакційною здатністю германія до сірки і сірководню Джерела інформації 1 Патент України №60961 А, кл C02F1/42, C02F1/50, 2003р 2 Патент РФ №2190573, кл C02F1/467, 2002р фіг.1 фіг.2 Комп ютерна верстка А Рябко Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності вул Урицького 45 м Київ МСП 03680 Україна ДП Український інститут промислової власності вул Глазунова, 1, м К и ї в - 4 2 01601