Спосіб отримання нанорідини для дезінвазії

Спосіб отримання нанорідини для дезінвазії, заснований на виготовленні дезінвазійного засобу на водній основі, який відрізняється тим, що ви 3 37521 Недоліками вказаного способу є побічна дія і токсичність отриманого препарату. Відомий екологічно чистий спосіб дезінвазії, в якому в якості діючого чинника для дезінвазії використовують електричне поле з напруженістю не менше 100 В/см з частотою 50 - 250 кГц [Патент России №2038320. СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД. МПК6 C02F1/46, C02F11/00. Опубл. 1995.06.27]. Недоліком цього способу дезінвазії є використання зовнішнього джерела електричного поля, що створює напруженість не менше 100 В/см, що ускладнює процес дезінвазії, оскільки вимагає застосування високовольтного джерела. Наприклад, для створення напруженості 100 В/см в об'ємі всього 50-100 кубічних дециметрів необхідне високовольтне джерело з напругою 5 - 10 кВ. Це призводить до того, що спосіб стає важко застосовним на практиці як унаслідок його складності, так і унаслідок небезпеки ураження електричним струмом обслуговуючого персоналу. Найбільш близьким до пропонованого є спосіб отримання засобу для дезінвазії, заснований на виготовленні дезінвазійного засобу на водній основі, в якому дезінвазійний препарат виготовляють з подрібнених сухих проростів картоплі при нормі витрати сухого препарату 0,001 - 0,1 г/м 3 [Патент России №2120421. СПОСОБ ДЕГЕЛЬМИНТИЗАЦИИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД . МПК 6 C02F11/00 . Опубл. 1998.10.20]. Недоліками вказаного способу є низька ефективність отриманого препарату. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення дезінвазійної ефективності отриманої нанорідини і зниження її токсичності. Запропонований, як і відомий спосіб отримання нанорідини для дезінвазії заснований на виготовленні дезінвазійного засобу на водній основі і, відповідно до цієї пропозиції, виготовлення дезінвазійного засобу здійснюють шляхом електроімпульсної абляції поверхні гранул бактерицидних металів, вибраних з групи, що складається з срібла, міді, магнію, цинку, золота, платини, паладію, іридію, олова, сурми, при цьому електроімпульсну абляцію здійснюють у водному середовищі і електрично заряджають наночастинки, отримані при електроімпульсній абляції, шляхом електронної емісії з свіжоутворених поверхонь гранул. Виготовлення дезінвазійного засобу здійснюють шляхом електроімпульсної абляції поверхні гранул бактерицидних металів, вибраних з гр упи, що складається з срібла, міді, магнію, цинку, золота, платини, паладію, іридію, олова, сурми. Це підвищує дезінвазійну ефективність нанорідини. При цьому наночастинки у складі нанорідини виконують декілька функцій. З одного боку, за рахунок дії електричного заряду вони додають нанорідини дезінвазійну властивість, з др угого боку, наночастинки бактерицидних металів додають нанорідини бактерицидну, вир уліцидну і спороцидну властивості. Крім того, наночастинки металів, залишаючись в знезараженому середовищ, продовжують свою дію вже як ефективні мікроелементи. 4 Використання наночастинок срібла, міді, магнію, цинку, золота, платини, паладію, іридію, олова, сурми підсилює бактерицидну дію нанорідини і розширює спектр її дії за рахунок синергетичної дії металів [див. . Morton H.E., Pseudomonas in Disinfektion, sterilization and Preservation, Ed.S.S. Block. Lea and Febiger, 1977 and Grier N, Silver and Its Compounds in Disinfection, Sterilization and Preservation, Ed.S.S. Block, Lea and Febiger, 1977; И.П.Арсентьева, Е.С.Зотова, Т.А.Байтукалов, Н.Н.Глущенко, И.П. Ольховская, О.А.Богословская, А.Н. Жи гач, И.О. Лейпунский. Исследование биологической активности наночастиц магния и меди. Материалы VIII Международной научно-практической конференции «Экология и жизнь». Пенза 2005. С. 157-160; Федоров Ю.И., Володина Л.А., Кузовникова Т.А. и др. Сравнительное изучение влияния металлов Ag, Cu, Zn, A1 в виде высокодисперсного порошка и соли на рост Escherichia coli В. // Известия Академии Наук СССР. Серия биологическая. 1983. №6. С.948950]. При електроімпульсній абляції поверхня металевих гранул швидко випаровується і утворюється плазма. При цьому речовина розпадається і іонізується, а потім конденсується в наночастинки з перенасиченої пари при швидкому охолоджуванні за рахунок ефекту самоорганізації [Нанотехнологии. Азбука для всех. Под ред. Ю.Д.Третьякова. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. - с. 114-115]. Електроімпульсну абляцію поверхні гранул здійснюють шляхом локалізованого руйнування металевих гранул імпульсами електричного струму. Плазму створюють електричними розрядами в проміжках гранул. Електроімпульсну абляцію здійснюють у водному середовищі і електрично заряджають наночастинки, отримані при електроімпульсній абляції, шляхом електронної емісії з свіжоутворених поверхонь гранул. Це підвищує ефективність нанорідини і знижує її токсичність, оскільки отримана пропонованим способом нанорідина містить тільки електрично заряджені наночастинки металів і воду і не містить ніяких інших хімічних речовин. Електричний заряд на наночастинках виникає через те, що при абляції поверхні на металевих гранулах виникають свіжоутворені поверхні, які володіють властивістю випускати потік електронів [див. Открытие № 290 от 7 июня 1986г. Конюшая Ю.П. Открытия советских ученых. Часть 1. Физикотехнические науки. Изд-во МГУ. 1988, с. 372-374]. Емісія електронів є результатом високої щільності зарядів свіжоутворених поверхонь. При розділенні поверхонь під час руйнування матеріалу гранул здійснюється розділення різнойменних зарядів, що призводить до утворення в областях розривів речовини електричного поля напруженістю до 107 В/см. Це електричне поле вириває електрони з поверхні матеріалу. Крім того, при вибуха х локальних ділянок гранул виникає явище вибухової електронної емісії (див. Открытие № 176 от 24 июня 1976г. Конюшая Ю.П. Открытия советских ученых. Часть 1. Физико-технические науки. Издво МГУ. 1988, с. 287-288). За рахунок явища вибухової електронної емісії утворюються потужні по 5 37521 токи електронів в процесі вибухоподібного перетворення речовини на пару і наночастинки. Ці фізичні явища призводять до того, що наночастинки, знаходячись в потоках електронів, набувають поверхневого електричного заряду. Необхідність створення електричного заряду на поверхні наночастинок пояснюється тим, що електричне поле є дуже ефективним екологічно чистим діючим чинником дезінвазії, при цьому напруженість поля повинна бути не менше 100 В/см [Патент России №2038320. СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД. МПК6 C02F1/46, C02F11/00. Опубл. 1995.06.27]. Спосіб отримання нанорідини для дезінвазії здійснюють в реакторі, заповненому водою, в якому розміщують металеві гранули [див. патент України на корисну модель №23550. Спосіб ерозійно-вибухового диспергування металів. МПК B22F 9/14. Опубл.25.05.2007. Бюл.№7.]. У ланцюжках електропровідних гранул є розрядні проміжки. При пропусканні через гранули імпульсів електричного струму в розрядних проміжках між електропровідними гранулами виникають іскрові розряди, що призводять до абляції поверхні гранул. При електричному пробої розрядних проміжків в них виникає плазма. За рахунок електроімпульсної абляції здійснюється вибухоподібне диспергування гранул. У каналах розряду температура досягає 10 тис. градусів. Ділянки поверхні гранул в локалізованих зонах іскрових розрядів плавляться і вибухоподібно руйнуються на найдрібніші наночастинки і пару. Нано 6 частинки, знаходячись в потоках електронів, набувають поверхневого електричного заряду. При диспергуванні гранул електрично заряджені наночастинки накопичуються у воді, утворюючи колоїдний розчин. Електричний потенціал на поверхні наночастинок досягає декілька вольт. При розмірі наночастинок близько 100 нм напруженість електричного поля в ближній зоні наночастинок досягає 105 В/см, що значно (на три порядки!) перевищує пороговий рівень дезінвазії електричним полем і призводить до знищення гельмінтів і яєць гельмінтів. Електричне поле є ефективним екологічно чистим діючим чинником дезінвазії, при цьому напруженість поля повинна бути не менше 100 В/см [Патент России №2038320. СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД. МПК6 C02F1/46, C02F11/00. Опубл. 1995.06.27]. Приклад. Електроімпульсною абляцією поверхні срібних і мідних гранул у воді приготований дезінвазійний засіб, що є колоїдним розчином електрично заряджених наночастинок: 1000 мл води містили наночастинок срібла - 5 мг, наночастинок міді - 50 мг. Матеріалом для дослідження слугувала культура яєць Ascaris suum. Всього було сформовано 3 дослідні групи. У три ємності залили по 1 літра суміші сирого осаду стоків тваринницької ферми вологістю 95%. До кожної ємності була внесена культура яєць аскарусів в кількості 50 штук. Нанорідину додавали з розрахунку 500 мл, 1000 мл, 3000 мл на 1 м 3 осаду. Під час експерименту і перед відбором проб суміш перемішували. Час експозиції в дослідах склав 6, 12 і 24 години. Результати експериментів наведені в таблиці. Таблиця Дозування наноречовин, мл/ м 3 Експозиція, год. 500 6 12 24 6 1000 12 24 6 3000 12 24 Висновок: на основі проведених досліджень щодо дії електрично заряджених наночастинок бактерицидних металів на збудники інвазійних хвороб тварин можна зробити висновок, що спостерігається загибель 96,7% яєць гельмінтів при дозуванні нанорідини 3000 мл на 1 м 3 осаду і при оптимальній експозиції починаючи від 6 годин. Кількість нежиттєздатних яєць, Ascaris suum % 62,9 78,6 81,8 73,4 80,8 94,2 86,4 92,3 96,7 Таким чином, запропонований спосіб дозволяє отримати нанорідину для дезінвазії, яка є екологічно чистою речовиною і має високу ефективність дезінвазії. 7 Комп’ютерна в ерстка І.Скворцов а 37521 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601