"МИС-РТ" - 2008. Сборник № 43-1.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ВЫСШЕГО КАЧЕСТВА: АНАЛИЗ И ПЕРСПЕКТИВА

Широносов В.Г. , Минаков В.В., Широносов О.В., Широносова Г.И., Иванов В.Б.
Научно-исследовательский центр "ИКАР", ikar@udm.ru
Учебно-научный центр "Резонансные Технологии" Удмуртского Государственного Университета.
Экология и промышленность России, март 2008, с. 4-7, sb43-1.pdf

В настоящее время используются многочисленные нормы, правила и подходы к определению качества питьевой воды. Основой качества питьевой воды считается ее чистота и минеральный состав. Но, как оказалось, даже химически чистая вода является жидкостью с крайне сложной структурой и свойствами. А при разработке нормативов питьевой воды не учли главного и "выплеснули ребенка" - биологическую полезность воды. Поэтому вода в наших домах до сих пор остается не питьевой.

В последние десятилетия интерес учёных всего мира к известной, но, в то же время, удивительной субстанции, под названием "вода" постоянно возрастает. Результаты многочисленных исследования доказали, что существующие стандарты оценки качества и исследования свойств воды являются несовершенными и не учитывают множество параметров, которые характеризуют ее биологическую полезность и активность. На физиологические свойства воды влияют не только её химический состав и степень очистки, но и целый ряд других комплексных физических параметров, которые характеризуют воду как сложную структурированную систему, находящуюся в неравновесном термодинамическом состоянии с собственным характерным излучением и собственной микрокластерной структурой (рис.1) [1].


Рис. 1. Микрокластеры (0,01-0,1 мм) в водных растворах:
1 - дистиллированная вода, 2 - природная минеральная вода, 3 - 70% раствор спирта.

Активация воды (её перевод в неравновесное термодинамическое состояние с резонансной микрокластерной структурой) может быть осуществлена различными физическими, химическими или биологическими способами (рис.2). (Растворы 1 - 3 получены на установке "Изумруд-СИ" (мод. 03), 1 - 2 в режиме протоков анолит/католит 1:1, 4 - 5 получены на установке "Изумруд-СИ" (мод. 04). Растворы активированы: 4 - контактно и 5 - бесконтактно электролизом, 6 - бесконтактно посредством УЗИ, 7 - ультрафиолетовым излучением, 8 - газообразными фракциями от взаимодействия Al c раствором HCl). Такое состояние характеризуется повышенной физико-химической и биологической активностью.


Рис. 2. Резонансные микрокластеры (5 - 25 мм) в контактно и бесконтактно активированных водных растворах:
1 - анолит кислый; 2 - католит щелочной; 3 - анолит нейтральный катодно обработанный (АНК); 4 - 0,3 % водный раствор Na2CO3; 5 - дистиллированная вода; 6 - водка "Сарапульская"; 7 , 8 - дистиллированная вода.

Одним из важнейших параметров питьевой воды является ее "заряд" - окислительно-восстановительный потенциал (ОВП). ОВП питьевой воды, измеренный относительно хлорсеребряного электрода, должен быть отрицательным, а рН нейтральным, т.к. клетки человека имеют ОВП ~ (- 70 мВ). Болезни возникают, когда отрицательный потенциал клеток (ОВП) отличается от нормы. Как показали исследования (Заявки на изобретение RU 2007127132 pat_2007127132.pdf, RU 2007127133 pat_2007127133.pdf; Пат. RU 2299859 pat_2299859.pdf, RU 2316374 pat_2316374.pdf) для сред, переведенных в неравновесное состояние, ОВП является интегральным показателем, отражающим структуру и биологическую активность питьевой воды, и может быть различным, даже при одном и том же значении рН [2, 3]. "Аномальность" значений ОВП и рН отнюдь не противоречит уравнению Нернста, а говорит об ограниченности условий его вывода и применения, а также об особенностях измерения параметров неравновесных активированных сред (рис.3) (измерение ЭДС проводилось по способу - заявка на изобретение RU 2007127132).

 

Рис. 3. Динамика ОВП (1-3) и ЭДС (4-6) образцов дистиллированной воды (1, 2, 4, 6) и инфузионного раствора (3, 6):
1, 4 - контрольные образцы; 2, 3, 4, 6 - активированные бесконтактно при электролизе без диафрагмы в интервале t=0-6.7 ч.

Аномальность значений рН и ОВП контактно и бесконтактно активированной воды достаточно просто объясняются возникновением вблизи анода и катода устойчивых высокоэнергетических резонансных микрокластеров (РМ) из осциллирующих диполей (молекул воды, ОН- …) [2-4]. В статике такие системы из диполей неустойчивы (эффект коллапса), но в динамике, при резонансе, проявляются эффекты динамической стабилизации [3]. Переменное электромагнитное поле от двух диполей, осциллирующих синхронно в противофазе, имеет узкий спектр частот (резонансный эффект) и быстро убывает с расстоянием. Необычность свойств активированных водных растворов (время релаксации, эффекты бесконтактной активации, длительность существования кластерной структуры (см. рис. 1 и 2), дискретность по минерализации и гомеопатия) обусловлены высокой величиной добротности микрокластерных образований ("молекулярных камертонов") Q ~ 1013-23.

Обычная питьевая ("консервированная") вода с ОВП>0, проникая в ткани человеческого организма, отнимает электроны от клеток и тканей, состоящие из воды на 80 - 90%. В результате этого биологические структуры организма (клеточные мембраны, органоиды клеток, нуклеиновые кислоты и другие) подвергаются окислительному разрушению. Так организм изнашивается, стареет, жизненно важные органы теряют свою функцию, снижается иммунитет.

Горная талая вода, отрицательно заряженная за счет трибоэлектричества и структурных фазовых переходов, имеет микрокластерную структуру. Питьевая вода с отрицательным ОВП легко усваивается организмом, сообщает свой заряд крови и разносится по всему организму, восполняя клеткам потерянные при болезни отрицательные заряды. К примеру, было установлено, что поение мышей, облученных смертельной дозой рентгеновского излучения, водой с ОВП= ? 450 мВ уменьшило среди них смертность с 96% до 10% по сравнению с контрольной группой, которой давали обычную (неактивированную) водопроводную воду с положительным ОВП.

Как правило, отрицательное значение ОВП активированной воды сохраняется не более суток, поэтому такую воду желательно готовить самим, либо жить около горных родников с "живой" водой.

В 1990 г. Киселев Б.И. разработал способ получения активированных водных растворов (АВР) на основе бесконтактного воздействия на воду полем - магнитным, лазерным и звуковым (Пат. 1827274 СССР). Им впервые было доказано, что искусственно, физическим методом, можно заставить неживой объект (воду) на ограниченное время стать биологически активной и полезной. Клинические исследования показали, что АВР являются сильнейшим иммуностимулирующим и лечебно-профилактическим средством без побочных эффектов. По сравнению с пероральным введением (~ 60 дней) наиболее быстрым и эффективным является инфузионное введение АВР (~ 10 дней).

В 2000 г. были изобретены таблетки "жизни" - микрогидрин (наноуглерод). Одна таблетка на стакан воды, молока, кока-колы, меняет ее ОВП от +300 мВ до - 300 мВ, что значительно больше, чем у свежеприготовленного морковного сока (- 70) мВ. Микрогидрин относят к сильнейшему антиоксиданту, но, к сожалению, стоимость 1 л такой воды достаточна велика ~ 100 руб.

В дальнейшем, В. М. Дворниковым (Пат. RU 2234945) был разработан напиток "Ваше здоровье", длительно сохраняющий свой отрицательный ОВП ~ (6 - 12) месяцев. Напиток, как показали исследования, обладает выраженными иммуностимулирующими, лечебно-профилактическими свойствами, но его стоимость доступна не многим (~140 руб./л).

Важным параметром питьевой воды является также её минеральный состав. Недостаток в воде основных ионов Ca++, Mg++, J, Se… приводит к целому ряду заболеваний. Лишь только в некоторых источниках содержание микроэлементов, ионов находится в приделах норм, рекомендованных ВОЗ (например, источники воды Сарово).

Низкий уровень поступления в организм ионов кальция и магния является причиной гипертонической болезни, ишемической болезни сердца, остеохондроза (даже у детей 1,5-летнего возраста), остеопороза (ломкость костей), нарушения осанки, снижения интеллекта и памяти, усиленного камнеобразование желчевыводящих путей и мочевыделительной системы, разрушения зубной эмали, выпадения волос и т.д. Ионы кальция и магния крайне необходимы для нормального развития и функционирования организма человека. Особенно остро в них нуждаются дети, беременные и кормящие женщины, пожилые люди.

Результаты проведенных исследований показали, что в мире существует всего несколько природных уникальных источников c водой определенного состава и свойств, позволяющей жить полноценной здоровой жизнью. Как правило, такие источники расположены в горах. Что же делать остальным, которые в основном пьют воду "консервированную" (водопроводную или бутилированную)?

Исторически, сложились два направления в приготовлении питьевой воды.

Первое направление, экономное и массовое, основано на очистке и обеззараживании воды из ближайших источников до соответствующих для каждой страны санитарно-эпидемиологических правил и норм. Такой способ очистки сохраняет для потребителей необходимые минеральные вещества и обеспечивает себестоимость питьевой воды ~ (0,001 - 0,1) руб./л.

Второе направление (до недавнего времени считавшееся доступным для избранных) - это приготовление питьевой воды высшего качества. Основой этого направления является получение практически химически чистой воды посредством обратного осмоса, электродиализа с дальнейшей ее минерализацией (добавлением минеральных композий, веществ и газов). В последнее время наблюдается резкое удешевление и массовое внедрение технологии обратного осмоса, что позволяет удешивить приготовление воды и сделать ее доступной для широких слоев населения.

Установки обратного осмоса рекламируются как наиболее прогрессивные в приготовлении питьевой воды "высшего" качества. Однако доказано, что вода после обработки в установках обратного осмоса является:

  • дистиллированной (деминерализованной);
  • деионизированной (окисленной), т.к. ее окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), измеренный относительно хлор-серебреного электрода, является положительным и находится в интервале +(200-400) мВ;
  • её структура несет на себе "информационный отпечаток канализационных труб, зараженных слизью и грязью", что чревато последствиями для людей с ослабленным иммунитетом.
Такая вода фактически непригодна для питья.

Использование новых уникальных российских технологий, запатентованных устройств и способов, позволило создать установки принципиально нового поколения для приготовления питьевой воды высокого [5] (на основе активаторов ПЭМ-3, рис. 4) и высшего (на основе "клетки Фарадея") качества с резонансной микрокластерной структурой и контроля ее параметров в реальном масштабе времени (рис. 5).

Рис. 4. Установка "Изумруд-СИ" (мод. 01) для получения питьевой активированной воды высокого качества с заданным минеральным составом и антиоксидантными свойствами: а - бытовая, б - офисная, в - коллективного пользования.

Три основных российских компонента определили суть нового подхода: активация химически чистой воды, её минерализация и оперативный контроль свойств. Предложенное изобретение ("клетка Фарадея" - Пат. RU 2299859) позволило повысить эффективность активации жидкостей, электробезопасность, при минимизации энергозатрат. Минерализация выполнена на основе уникальной минеральной российской композиции "Северянка++", содержащей ионы Ca++, Mg++, J, Se…. Установка оснащена встроенным контроллером и проточными датчиками с двухуровневой системой индикации-слежения за работой систем обратного осмоса (очистка), активации (ионизация воды), минерализации (оптимизация минерального состава). Контролер системы вместе со сдвоенными светоиндикаторами (зеленый-красный) обеспечивает оперативный опрос показаний датчиков и своевременное предупреждение о неисправностях в работе установки. Три режима светоиндикаторов: зеленый - мигающий (зеленый-красный) - красный, вовремя предупредят потребителя о необходимости замены (регенерации) фильтров, минеральных добавок.

Рис. 5. Внешний вид установки "Изумруд-СИ" (мод.01 os) для получения питьевой активированной воды высшей категории качества с заданным минеральным составом и антиоксидантными свойствами.

Себестоимость питьевой воды и водных растворов, в зависимости от производительности установок, составляет ~ (0,1-0,2) руб./л (мод. 01), 0,2-2 руб./л (мод.01 os).

Установки могут быть использованы в различных областях науки и техники, где требуется интенсификация процессов, за счет приготовления высококачественных активированных водных растворов с заданным минеральным составом и свойствами. В частности, устройство может быть использовано при получении нового класса конденсированных сред (твердых веществ (Пат. RU 2316374) и активированных жидкостей, напитков (RU 2299859, RU 2194017)). Схема устройства "Изумруд-СИ" (мод. 01 os) (рис. 6, 7, заявка на изобретени RU 2007142957) включает узлы очистки 1, 2, электроактивации 3, добавления минеральных элементов и веществ 4, а также датчики 5, 6 и 9 с системами индикации для контроля свойств жидкостей (степени активации, рН, ОВП, температуры Т, диэлектрической проницаемости e, проводимости r и т.п.) и датчики 7 и 8 с системой индикации для контроля состава жидкостей (минеральных элементов, веществ). Датчики 5, 7, 9 установлены на выходе устройства, а датчики 6 и 8 - на входе устройства перед узлами очистки. Устройство может быть дополнительно снабжено узлами 10 и 11 обеззараживания жидкости (рис. 6), фильтром 12 тонкой очистки, дегазатором 13, накопителем 14 для хранения активированных жидкостей, нагревателем 15 и охладителем 16 жидкостей, а также одним или более ультразвуковым активатором 17. В качестве датчиков 5-9 с системой индикации для контроля свойств и состава жидкостей до и после активации могут быть использованы типовые датчики и системы индикации (минерализации, ионного состава, веществ, параметров активации, ОВП, рН, Т, e, r). В качестве фильтров тонкой очистки 12 и дегазаторов 13 могут быть использованы типовые устройства на основе мембран ? осмотических, трековых, селективных, половолоконных; вакуумных и ультразвуковых деаэраторов; и их комбинаций. Накопитель 14 может быть оснащен системой, поддерживающей постоянное давление и постоянную температуру.

Рис. 6. Блок схема (a) и принципиальная схема (b) установки "Изумруд-СИ" (мод. 01os).

Предлагаемая технология направлена на повышение эффективности обработки и качества получаемых жидкостей, контроля их параметров, предотвращение зарастания электродов катодными отложениями, засорения диафрагм, расширение эксплуатационных и функциональных возможностей, повышение удобства эксплуатации и обслуживания устройства.

Согласно новому ГОСТу и учитывая техническое состояние водоочистных сооружений в России, использование хлорирования и т.д. - вода из крана была и еще долго будет технической, если не использовать предложенный выход. В настоящее время перед нами два выхода:
1 - бутилировать воду в пластиковые бутылки,
2 - доводить воду до потребителя техническую, а далее готовить из нее, используя либо бытовые водоочистители, либо водоочистители коллективного пользования с разводкой до каждого адресата, питьевую высшего качества.

Общий ресурс работы электроактиваторов установок "Изумруд" составляет 100…2.000 тонн воды в зависимости от качества "питьевой" воды из крана. Существенное преимущество перед бутилированием - вода после установок ионизированная и по своим параметрам ОВП, pH приближена к горной талой воде и к параметрам жидкой среды организма. Авторы проекта надеются, что развитие данного направления и понимание необходимости разделения воды на технологическую и питьевую позволит решить многочисленные проблемы в области обеспечения населения питьевой водой высшего качества и увеличения продолжительности жизни.

Литература.

  1. Смирнов А.Н., Сыроешкин А.В., Лапшин В.Б., Балышев А.В., Лебедев И.М. Супранадмолекулярные комплексы воды. Рос. хим. журн. Т.48., 2004. с. 125-135.
  2. Широносов В.Г., Широносов Е.В. Опыты по бесконтактной активации воды. Сб. тез. докл. 2-го Международного симпозиума. Электрохимическая активация в медицине, с/х, промышленности. М.; ВНИИИМТ НПО "ЭКРАН". 1999. ч. 1. с. 66 sb15-12.htm
  3. Широносов В.Г. Резонанс в физике, химии и биологии. Ижевск. Издательский дом "Удмуртский университет", 2001. с. 92 sb22.htm
  4. Широносов В. Г. Физические основы резонансной активации воды. Сб. тез. докл. 1-го Международного симпозиума по электроактивации, г. Москва, 4-5 ноября 1997, с. 220-221 sb1-2.htm
  5. Широносов В.Г., Широносова Г.И., Минаков В.В., Иванов В.Б. Установки и системы экологической индивидуальной и коллективной безопасности для дома, офиса и больницы. Сб. тезисов XIII Международного симпозиума "Международный год воды 2003", Австрия, 2003.- с. 253 - 255 sb28-1-5.htm
  1. sb17-4.htm - Метод адаптивного лечения (искусственный источник биополя в медицине);
  2. sb45-3.htm - Вода - источник биологической и электрической энергии;
  3. sb38-4.htm - Применение бесконтактно активированных инфузионных растворов для профилактики послеоперационного панкреатита у онкобольных;
  4. sb43-3.htm - Опыт лечения больных в Америке с применением анолита, католита и бесконтактно активированной жидкости (БАЖ);
  5. sb46-1.htm - Открытый семинар профессора Ашота Хачатряна в Сингапуре;
  6. pr-1.htm - Бесконтактная активация жидкостей (инфузионных растворов и лекарственных веществ, напитков, чая, кофе, питьевой воды, в том числе лечебных ванн, бассейнов; интенсификации биотехнологий; продление сроков жизни);
  7. sb43-1.htm - Приготовление питьевой воды высшего качества: анализ и перспектива;
  8. Hi-tech from Russia - Download video: water_rtv_090406 - Отрывки из телепередачи "Великая тайна воды" (russia.tv, 09/04/2006); tv_080210_ru.mp4 Живая вода Удмуртии; levit_ikar.mp4 - Левитация - это просто;
    cluster_ikar.mp4 - Уединенные вихри - кластеры активированной воды; ikar_activ.mp4 - Активация воды; rusnano_08.zip - Презентация "Икар" на Международном форуме по нанотехнологиям, Москва, 3.12.2008-5.12.2008;
  9. i-si-04_uni.htm - Универсальная Установка для контактной и бесконтактной активации жидкостей (удостоена престижных международных наград - золото, Швейцария).