Спосіб мінералізації питної води з дистиляту

Спосіб мінералізації питної води з дистиляту, що включає введення в дистилят сульфату магнію, сульфату калію й наступну витримку, який відрізняється тим, що додатково вводять сульфат цинку й сульфат марганцю, причому сульфат магнію вводять у кількості 24-30 мг/л у перерахунку на іон Mg2+, сульфат калію - 80-100 мг/л у перерахунку на іон K+, сульфат цинку - 2,0-4,5 мг/л у перерахунку на іон Zn2+, сульфат марганцю - 0,040,09 мг/л у перерахунку на іон Мn2+, а витримку здійснюють протягом 1,5-2,0 годин. (19) (21) a200606467 (22) 09.06.2006 (24) 10.11.2009 (46) 10.11.2009, Бюл.№ 21, 2009 р. (72) ДРУЗЬЯК МИКОЛА ГРИГОРОВИЧ (73) ТОВАРИСТВО З ОБМЕЖЕНОЮ ВІДПОВІДАЛЬНІСТЮ "АКВА-ТЕХНОЛОДЖІ" (56) SU 407840, 10.12.1973, A1 RU 2051125, 27.12.1995, C1 RU 2058269, 20.04.1996, C1 US 4325975, 20.04.1982, A JP 57130588, 13.08.1982, A 3 склад питної води, що сприяла б збереженню здоров'я людини. Відомий також спосіб мінералізації опрісненої води (Авторське свідоцтво СРСР №715493, Кл. С 02 F 1/16, 1980р.), коли для одержання питної води в опріснену вводять вуглекислий газ і потім пропускають воду, збагачену вуглекислотою, через вапняк - ракушняк (кальцій вуглекислий) з розмірами зерен 0,3 - 1мм. Загальним з винаходом, що заявляється, є те, що опріснена вода мінералізується, але ні спосіб мінералізації, ні сольова сполука одержаної води не збігається Із запропонованим. За цим способом вода мінералізується переважно бікарбонатом кальцію і тому вода містить дуже багато іонів кальцію (більше 100мг/л). Отримується дуже жорстка вода, яка різко погіршує всі показники здоров'я. Дослідження природних вод у тих географічних районах, де відносно багато довгожителів (Абхазія, Дагестан, Нагорний Карабах і Якутія) показали, що природні води в цих районах містять не більше 10мг/л іонів кальцію, а сумарне вживання Іонів кальцію з питною водою і продуктами харчування в цих районах не перевищує 400мг на добу (опубліковано в книгах «Как продлить быстротечную жизнь», Одеса, 2001 і Актюбе - Казахстан, 2004, і «Вода здоровья и долголетия», Одеса, 2005. Автор книг - Друзьяк Н.Г.)·А тому що в більшості країн (вся Україна і більша частина Європи) природна вода містить не менш 40мг/л іонів кальцію, що сприяє підвищеному вмісту солей кальцію у всіх продуктах харчування, вирощених на такій воді, то має сенс не включати до складу солей, призначених для мінералізації опрісненої води, солі кальцію. Тому названий вище спосіб мінералізації опрісненої води нас ніяк не може задовольнити. Крім того, перераховані способи мінералізації опрісненої води призначені для централізованого водопостачання населених пунктів, а тому для них дуже важливим є фактор стабільності складу води. Підвищений вміст бікарбонату кальцію сприяє в такому випадку зниженню корозійної активності одержуваної води. Спосіб мінералізації опрісненої води за винаходом призначений не для централізованого водопостачання, а тільки для бутилювання. Близьким до винаходу, що заявляється, є спосіб, описаний у ТУ 09-3457-83. Відповідно до зазначеного, в 5 тонн дистиляту вводять (у грамах): натрій кислий сірчанокислий 480; магній сірчанокислий 7-водний - 406; кальцій хлористий кристалічний - 1610; бікарбонат натрію 1313 і натрій фтористий - 9. Загальним з винаходом, що заявляється, є мінералізація дистиляту певним набором солей, одна з яких (сульфат магнію) співпадає. З наведеної сольової сполуки, що вводиться в дистилят згідно ТУ, виходить, що, як і в інших технічних рішеннях, у питній воді утворюється підвищений вміст іонів кальцію. До того ж, додатково вводиться велика кількість іонів натрію. Ця вода призначалася для моряків далекого плавання, однак від її використання відмовилися, тому що вона містила невиправдано велику кількість іонів 88624 4 натрію. Крім того, у цій воді зовсім не була збалансована стосовно натрію магнієва сіль (усього 8 мг/л в перерахунку на Іон Mg2+). Фізіологічно ця вода неповноцінна, тому й не знайшла застосування ні в яких сферах. Найбільш близьким до винаходу, що заявляється, є спосіб одержання питної води, описаний у патенті Російської Федерації №2051125 (опублікований 27.12.1995р.). Спосіб передбачає введення в дистилят попередньо розчинених солей. Сульфат магнію вводять в кількості 24 - 40мг/л (в перерахунку на іон Mg2+), а сульфат калію вводять в кількості 115 - 195мг/л (в перерахунку на іон К+). Суміш витримують протягом доби. Склад одержаної за цим способом води наближений до оптимального, але й у нього є такий недолік, як підвищений солевміст (до 635мг/л), а, як відомо, чим вище солевміст, тим гірше вода засвоюється нашим організмом, а це, у деякій мірі, сприяє зневодненню організму (див. книги: Лодзинский А.А, «Лекции по общей бальнеологии», Москва, 1949, і Таубе П.Р., Барванова А.Г., «Химия и микробиология води», Москва, 1983). За цих причини варто було б зменшити солевміст, не знижуючи при цьому їхнього позитивного ефекту. Даний спосіб обрано прототипом. Прототип і спосіб, що заявляється, мають такі спільні ознаки: - введення в дистилят сульфату магнію; - введення в дистилят сульфату калію; - витримка отриманої суміші протягом заданого часу. В основу винаходу поставлена задача створити спосіб мінералізації питної води, в якому шляхом введення в дистилят додаткових солей, а також підбору їхньої кількості, забезпечити поліпшення якості води за рахунок збалансованості вмісту необхідних макро- і мікроелементів. Поставлена задача вирішена в способі мінералізації питної води з дистиляту, що включає введення в дистилят сульфату магнію, сульфату калію і наступну витримку тим, що додатково вводять сульфат цинку і сульфат марганцю, причому сульфат магнію вводять у кількості 24-30мг/л (в перерахунку на іон Mg2+), сульфат калію - 80 100мг/л (в перерахунку на іон К+), сульфат цинку 2,0 - 4,5мг/л (в перерахунку на іон Zn2+), сульфат марганцю - 0,04 - 0,09мг/л (в перерахунку на іон Мп2+), а витримку здійснюють протягом 1,5 - 2,0 годин. Новим у винаході, що заявляється, є: - введення в дистилят додаткових солей: сульфату цинку і сульфату марганцю; - концентрація солей, що вводяться; - час витримки. Досягнення заявленого результату - поліпшення якості води за рахунок збалансованості вмісту необхідних речовин можна пояснити наступним. З огляду на те, що магній і калій є переважно внутрішньоклітинними елементами і їх іони беруть участь у роботі безлічі ферментів, можна було б підсилити їх роль в роботі клітин організму, в таких, як, наприклад, еритроцити, а також і у всьому опорно-руховому апараті, ввівши в питну воду супутні вищевказаним іонам іони таких елементів, як 5 марганець і цинк. При цьому можна навіть знизити введення в питну воду сульфату калію до 80100мг/л (в перерахунку на іон К+). З точки зору біології, обмін речовин - це ланцюг складних хімічних процесів, які відбуваються в клітинах організму. Без мікроелементів і вітамінів вони неможливі. І от чому. По - перше, мікроелементи сприяють вироблянню ферментів, які виконують роль каталізаторів, прискорювачів і пускачів хімічних процесів. Відомо, наприклад, що цинк бере участь у створенні 200 ферментів, магній - 300, а селен - 60-ти. Недолік одного з елементів здатний розладнати всю ферментну систему й стати причиною безлічі захворювань. А, по - друге, мікроелементи необхідні для виробляння більш ніж 200 гормонів. Гормони - це регулятори всіх обмінних процесів, що протікають у клітинах. Саме вони роблять нас здоровими, енергійними і щасливими. Наприклад, мільйони українців мають різні захворювання щитовидної залози. Традиційно вважається, що основною причиною хвороб щитовидної залози є дефіцит йоду. Це просте й зручне пояснення могло бути безперечним 100 років тому. Сьогодні ж відомо, що для виробляння гормонів щитовидної залози потрібні не тільки йод, але й селен, залізо, цинк, марганець та інші. Недолік кожного із цих елементів блокує діяльність щитовидної залози. Для населення багатьох регіонів недолік мікроелементів в продуктах харчування і воді - це велика проблема. Як вказано вище, такий недолік мікроелементів призводить до захворювання залізодефіцитної анемії (малокровіє). Причина захворювання не тільки в дефіциті заліза, як це може здатися на перший погляд, але й у тому, що кровотворні клітини не в змозі виробляти гемоглобін. Щоб нормально виробляти гемоглобін, кровотворній клітині потрібні, крім заліза, ще й такі мікроелементи, як цинк і марганець. Причина мікроелементної недостатності полягає у виснаженні земель, тому продукти не містять у собі й 50% тих мікроелементів, які повинні бути в них. Крім того, є регіони, в яких ґрунт бідний на життєво необхідні макро- і мікроелементи. По числу осіб, уражених недугою, захворювання опорно-рухового апарата посідають друге місце після серцево-судинних. У наш час тільки в США щорічно роблять 500 тисяч операцій по протезуванню суглобів. У боротьбі Із самим захворюванням положення близько до катастрофічного: сьогодні ознаки артрозу спостерігаються у 80% осіб старше 40 років і майже в кожного старше 50 років. Причина і суглобних захворювань, і остеопороза пов'язана з порушенням обміну речовин. І відсутньою ланкою в цьому порушеному обміні речовин є марганець. Вірогідно встановлено, що недолік марганцю призводить до розвитку остеопороза. Це захворювання часто намагаються вилікувати підвищеним вживанням кальцію, але бажаного результату не досягають, тому що кальцій ускладнює засвоєння марганцю в організмі, тим самим збільшуючи його дефіцит. А без марганцю порушується синтез кісткової тканини. Тому, якщо вводити марганець в організм Із питною водою, в якій не буде іонів кальцію, то будуть забезпечені 88624 6 сприятливі умови для засвоєння марганцю. Відзначене також уповільнене зрошування костей при травмах, якщо в крові низький рівень марганцю. Марганець відіграє важливу роль у метаболізмі клітини. Він входить до складу активного центра багатьох ферментів - піруваткінази, супероксиддисмутази, фосфотрансферази, аргінази, нуклеази та інших. Особливий інтерес представляє зв'язок марганцю з деякими ферментами, що беруть участь у синтезі кислих глікозаміногліканів, глікопротеїдів і ліпополісахаридів. Кислі глікозаміноглікани відіграють важливу роль у формуванні хряща й кісткової тканини. А марганець при цьому виконує функцію каталізатора, сприяючи утворенню зв'язку між глікозаміном І серіном при біосинтезі кислих глікозаміногліканів у хрящовій тканині (глікозаміноглікани завжди прагнуть прийняти конфігурацію дуже пухкого клубка і займають величезний для своєї маси об'єм, а будучи гідрофільними, вони притягають величезну кількість води і тому утворюють гідратований гель). Тому при дефіциті марганцю у людей зменшується вміст кислих глікозаміногліканів у хрящовій тканині. Зрощування ж костей починається із синтезу хрящової тканини між уламками костей, а потім хрящова тканина заповнюється фосфорнокислим кальцієм. Тому недостатнє надходження марганцю в організм може на значний час затримати зрощування костей. При дефіциті марганцю відзначається зниження росту і аномальний розвиток кістяка. Низькорослі діти споживають усього лише близько 60% марганцю, засвоюваного дітьми високого зросту. Недостатнє споживання марганцю веде до затримки росту волосся й нігтів. Марганець є важливим чинником, що лімітує вироблення інсуліну. При дефіциті марганцю також знижується активність ряду ферментів вуглеводного обміну (нижче буде йти мова про вуглеводний обмін в еритроцитах), відбувається жирова інфільтрація печінки і підвищене відкладення жиру, підвищується концентрація ліпопротеїдів низької щільності (які сприяють атеросклерозу), обмежується синтез полових гормонів і погіршуються відтворні функції. Недостатність марганцю сприяє й анемії - є прямо пропорційна залежність між вмістом марганцю в раціонах і рівнем гемоглобіну в крові. Еритроцити відрізняються від сполуки плазми не тільки тим, що в них утримується гемоглобін, але ще в них утримується багато іонів калію, магнію цинку й марганцю. У порівнянні з усіма тканинами організму, найбільше калію знаходиться в еритроцитах - 115 мэкв/кг, у м'язах - 100 мэкв/кг, а в серці - 64 мэкв/кг. Це внутрішньоклітинний елемент. Таким же внутрішньоклітинним елементом є і магній, його концентрація в клітинах завжди перевищує концентрацію в позаклітинному середовищі. Так, вміст іонів магнію в плазмі крові становить (у процентному співвідношенні) 1,7 - 2,8мг, а в еритроцитах 3,4 - 5,8мг. В еритроцитах немає ні ядра, ні мітохондрій, в них обмежений синтез білка і немає окисного фосфорилювання. Обмінні процеси в них представлені в основному анаеробним гліколізом. На за 7 ключній стадії гліколізу (перетворення 2фосфоглицериновой кислоти у фосфоенолпіруват здійснюється в результаті реакції дегідратації, що каталізується фосфопіруват-гідратазою) бере участь фермент (що каталізує цю реакцію), який має потребу в іонах Mg2+, Mn2+, Zn2+, антагоністами яких є іони Са2+. Тому введення солей магнію, цинку й марганцю в питну воду, яка не містить іонів кальцію, буде сприятливо позначатися на засвоєнні іонів металів цих солей. А реакцію між фосфоенолпіруватом і АДФ з утворенням піровиноградної кислоти і АТФ (при зазначеному вище гліколізі) каталізує піруваткіназа, якій потрібні для прояву своєї активності іони Mg2+, Mn2+ і К+. Іони ж Са2+ знову виступають як антагоністи іонів марганцю. Тому й у цьому випадку мікроелемент марганець (сіль MnSO4) бажано вводити в питну воду, що не містить іонів кальцію. Із введенням у питну воду солей марганцю (MnSO4) піруваткіназа настільки активується, що кількість калійної солі в цій же воді може бути значно знижена (верхня межа 195мг/л може бути знижена до 150мг/л). Цинк міститься переважно в еритроцитах, де входить до складу карбоангідрази. Цей фермент каталізує оборотну реакцію розщеплення вугільної кислоти до вуглекислого газу й води і є одним з найпоширеніших і найбільш активних ферментів організму людини. Він бере участь у здійсненні таких функцій організму, як транспорт СО2, утворенню соляної кислоти в шлунку і підтримці кислотно-лужної рівноваги в крові. Вперше карбоангідразу і виявили в еритроцитах. Карбоангідраза є металоферментом (цинк -протеїдом). Завдяки введенню цинку (сіль ZnSO4) в питну воду настільки активується діяльність всіх ферментів, що перебувають в еритроцитах (а їх усього 140), що артеріальна кров змінює свій колір з темночервоного на червоний, що означає більш глибоке насичення артеріальної крові киснем. Потреба в цинку становить у дорослих людей 10-15мг на добу, у дітей -4 - 5, у дітей грудного віку - 0,3мг на 1кг маси тіла. Недостатність цинку - досить розповсюджене явище. В природних умовах фактором, що викликає та збільшує недостатність цинку, є підвищений рівень кальцію в раціонах і в питній воді. Недостатність цинку - це й низький зріст, і проблеми з половим розвитком, і огрубіння шкіри, і летаргія (різке гноблення всіх ознак життя), і зниження апетиту, і апатія, і депресія. До ознак гипоцинкоза відноситься і підвищена дратівливість, і порушення координації руху. Описано випадки найтяжких депресій при дефіциті цинку. Помітна дія іонів цинку починає проявлятися при введенні у воду 2мг/л сульфату цинку і найбільш ефективно при 4,5мг/л (в перерахунку на іон Zn2+). Помітна дія іонів марганцю починає проявлятися при введенні у воду 0,04мг/л сульфату марганцю і найбільш ефективно при 0,09мг/л (в перерахунку на іон Мn2+). Спосіб здійснюється таким чином. Попередньо розчиняють у невеликій кількості дистиляту окремо сульфат магнію, сульфат калію, 88624 8 сульфат цинку і сульфат марганцю. Для цього використовують солі кваліфікації «ч», «хч», «чда». Потім у велику ємність наливають задану кількість дистиляту, після чого в дистилят послідовно вводять попередньо приготовлені розчини сульфату магнію, сульфату калію, сульфату цинку і сульфату марганцю при повільному перемішуванні. Черговість введення не має значення. Приготовлену таким чином мінералізовану воду перемішують і витримують 1,5 - 2,0 години, після чого розливають у необхідну тару (пластикові пляшки, сулії, банки й т.п.). Приклад 1. Отримали 1000л мінералізованої води відповідно до способу, що заявляється. Для цього взяли 950л дистиляту і послідовно додали в нього попередньо розчинені в 20л дистиляту 246г сульфату магнію 7 - водного, 200г сульфату калію, також розчиненого в 20л дистиляту, 10г сульфату цинку, розчиненого в 5л дистиляту і 240мг сульфату марганцю, розчиненого в 5л дистиляту. Отриману таким чином мінералізовану воду ретельно перемішали і залишили для витримки на 1,5 години, щоб всі солі рівномірно розчинилися в повному обсязі води. Аналіз, проведений через 2 години, через добу і через дві доби показали наступну іонну сполуку: К+ = 90мг/л, Mg2+ = 24мг/л, Z2+ = 4,0мг/л, Мп2+= 0,09мг/л, і SO42-= 214мг/л. Приклади 2-11 ілюструють одержання мінералізованої води із вмістом іонів Mg2+, Mn2+, К+ і Zn2+. Дані наведені в таблиці. Як видно з таблиці, у прикладах 4, 6, 7, 8, 9, 10 і 11 результати негативні, коли кількість введених сульфатів магнію, цинку, калію й марганцю перевищує або нижче меж, що заявляються, спостерігається не тільки відсутність результатів, але й негативні наслідки. Зокрема, у прикладі №4 відсутній ефект стабілізації через недолік марганцю. У прикладі №6 спостерігаються ознаки серцевої недостатності внаслідок недоліку калію. У прикладі №7 спостерігається посилений сечогінний ефект через надлишок калію. У прикладах №8 і №9 був відсутній ефект стабілізації внаслідок недоліку або надлишку цинку. У прикладі №10 через надлишок марганцю вода придбала присмак металу, ефект стабілізації був відсутній. У прикладі №11 внаслідок підвищеного змісту магнію спостерігалося підвищене розширення судин, людей «кидало в жар». Приклади №№1, 2, 3 і 5 ілюструють позитивні результати, при тривалому вживанні підвищувався життєвий тонус, вода відповідала всім фізіологічним потребам. Винахід промислово легко здійсненний, спосіб не вимагає складного технологічного устаткування. Цей спосіб можна застосовувати в будь-якому населеному пункті, у якому відсутня якісна питна вода, але є будь-яка природна вода, навіть занадто мінералізована, з якої без особливих затрат праці і при невеликих енерговитратах можна приготувати високоякісну питну воду. Систематичне використання цієї води в якості питної протягом нетривалого часу (2-3 місяці) вирішує проблеми із серцево-судинною системою, 9 при цьому картина крові стає чудовою. Протягом зазначеного вище часу перестають боліти суглоби в людей, які багато років страждали на захворю 88624 10 вання суглобів. Здоровою і еластичної стає шкіра, не випадають волосся, гарними стають нігті. 11 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 88624 Підписне 12 Тираж 28 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. Київ – 42, 01601