RU2640530C2

RU2640530C2 - Device to produce electroactivated water

Info

Publication number: RU2640530C2
Application number: RU2016120863A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Леонидович Багич
Original assignee: Геннадий Леонидович Багич
Priority date: 2016-05-27
Filing date: 2016-05-27
Publication date: 2018-01-09
Also published as: RU2016120863A

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: device to produce electro activated water is designed in the form of the capacitor formed by the coaxially positioned electrodes, isolated dielectric, forming capacitor plates, having a cavity with an inlet for supplying water and an interelectrode cavity separated by an insulating coaxially located partition on the cavities serving for the removal of catholyte and anolyte, each of which has its own opening for the exit of catholyte and anolyte.

EFFECT: simplification of the device, increase of its efficiency.

3 dwg

Description

Изобретение относится к технологии повышения биологической активности, энергии и жизненной силы воды, используемой для питьевых целей в медицине и сельскохозяйственном производстве, обеспечивающей при взаимодействии с живыми организмами повышение их энергетического уровня и жизненной силы.The invention relates to a technology for increasing the biological activity, energy and vitality of water used for drinking purposes in medicine and agricultural production, which, when interacting with living organisms, provides an increase in their energy level and vitality.

Основными процессами, обеспечивающими жизнедеятельность любого организма, являются окислительно-восстановительные реакции, т.е. реакции, связанные с передачей или присоединением ионов. Энергия, выделяемая в ходе этих реакций, расходуется на поддержание и регенерацию клеток организма - на обеспечение процессов жизнедеятельности организма.The main processes that ensure the vital activity of any organism are redox reactions, i.e. reactions associated with the transfer or addition of ions. The energy released during these reactions is spent on maintaining and regenerating the cells of the body - to ensure the vital processes of the body.

Известно, что молекула воды образуется соединением двух атомов водорода и одного атома кислорода и поляризована электрически. Сторона водорода более положительная, а сторона кислорода более отрицательная, а два атома водорода прикреплены к атому кислорода под углом 104,5°.It is known that a water molecule is formed by the combination of two hydrogen atoms and one oxygen atom and is electrically polarized. The hydrogen side is more positive and the oxygen side is more negative, and two hydrogen atoms are attached to the oxygen atom at an angle of 104.5 °.

Одним из важнейших свойств воды является ее способность ионизироваться.One of the most important properties of water is its ability to ionize.

При ионизации молекула воды расщепляется на две части, которые называются ионом водорода (Н⁺) и ионом гидроксила (ОН^-). Вода, в которой преобладает Н⁺ ионы (анодно обработанная вода), обладающая кислотными свойствами, называется анолитом. А вода в которой преобладают ОН^- ионы (катодно обработанная вода), обладающая щелочными свойствами, называется католитом.During ionization, the water molecule splits into two parts, which are called the hydrogen ion (H ⁺ ) and the hydroxyl ion (OH ^- ). Water in which H ⁺ ions predominate (anodically treated water) with acidic properties is called anolyte. And the water in which OH ^- ions (cathodically treated water), which has alkaline properties, predominates, is called catholyte.

На фиг. 1 показана физика работы электроактиватора. При включении постоянного напряжения в полости 6 под действием электрического поля диполи воды ориентируются параллельно вектору напряженности электрического поля. Одновременно в зависимости от плотности энергии поля происходит распад небольшого количества диполей воды на ионы водорода и ионы гидроксила, при этом ионы водорода, как положительно заряженные, притягиваются к отрицательному изолированному изоляцией 3 электроду 2 (катоду, обкладке водяного конденсатора), а гидроксила к положительному электроду 1, также изолированному изоляцией 3 (аноду, второй обкладке водяного конденсатора). Емкостями конденсаторов, образованных между водой и электродами, пренебрегаем. За счет повышения напряжения обеспечиваем необходимую плотность энергии для образования ионов. Таким образом, при включенном напряжении обеспечивается концентрация ионов водорода у анода, где образуется анолит, и ионов гидроксила у катода, где образуется католит. При конечном движении воды в электрическом поле происходит с помощью перегородки 4 ее разделение на католит и анолит. При выходе анолита электрическое поле отсутствует, поэтому отрицательные ионы гидроксила закрепляются к положительным водяным дипольным сторонам неразложившихся дипольных молекул воды, аналогично ионы водорода закрепляются к отрицательным сторонам диполей воды, образуя устойчивое стабилизированное состояние католита и анолита.In FIG. 1 shows the physics of the operation of the electroactivator. When you turn on a constant voltage in the cavity 6 under the influence of an electric field, the water dipoles are oriented parallel to the electric field vector. At the same time, depending on the field energy density, a small amount of water dipoles decays into hydrogen ions and hydroxyl ions, while hydrogen ions, as positively charged, are attracted to negative electrode 2 isolated by insulation 3 (cathode, water capacitor plate), and hydroxyl to the positive electrode 1, also insulated by insulation 3 (anode, second lining of the water condenser). The capacitances of capacitors formed between water and electrodes are neglected. By increasing the voltage, we provide the necessary energy density for the formation of ions. Thus, when the voltage is turned on, the concentration of hydrogen ions at the anode, where the anolyte is formed, and hydroxyl ions at the cathode, where the catholyte is formed, is provided. With the final movement of water in an electric field occurs using the partition 4, its separation into catholyte and anolyte. When the anolyte exits, there is no electric field, therefore, the negative hydroxyl ions are fixed to the positive water dipole sides of the undecomposed dipole water molecules, similarly, hydrogen ions are fixed to the negative sides of the water dipoles, forming a stable stabilized state of catholyte and anolyte.

Концентрация ионов в воде определяется водородным показателем pH. При равном количестве Н⁺ и ОН^- ионов в единице объема величина pH воды определяется цифрой 7 этого объема, а вода при этом считается нейтральной. Повышение величины pH свыше семи свидетельствует о щелочном характере воды, что свидетельствует о преобладании ионов ОН^-. И наоборот, понижение величины pH ниже семи свидетельствует о кислотном характере воды с преобладанием ионов Н⁺.The concentration of ions in water is determined by a pH value. With an equal amount of H ⁺ and OH ^- ions per unit volume, the pH of the water is determined by the number 7 of this volume, and the water is considered neutral. An increase in pH above seven indicates the alkaline nature of water, which indicates the predominance of OH ^- ions. Conversely, a decrease in pH below seven indicates the acidic character of water with a predominance of H ⁺ ions.

Изменение окислительно-восстановительного потенциала обеспечивается с помощью известных устройств электроактивации.The change in the redox potential is provided using known electroactivation devices.

Известен прямоточный электроактиватор воды, см. Российский патент №2494973, содержащий корпус, выполненный из стойкой к электрохимическому воздействию пластмассы в виде цилиндрического отрезка трубы с присоединительными резьбовыми наконечниками, внутри корпуса размещены два электрода: наружный и внутренний, разделенные стаканом из полупроницаемой микропористой пластмассы, электроды выполнены гофрированными из листовой перфорированной нержавеющей стали, для подвода электрического потенциала к электродам предусмотрены клеммы, на входной части корпуса размещен направляющий аппарат, имеющий лопасти левосторонней направленности, выполненный из диэлектрического материала, выходная часть корпуса закрыта сменной резьбовой крышкой, обеспечивающей возможность выхода одного или двух потоков электроактивированной воды, крышка выполнена из пластического материала, стойкого к электрохимическому воздействию.A direct-flow electric water activator is known, see Russian patent No. 2494973, comprising a housing made of electrochemical resistant plastic in the form of a cylindrical pipe segment with connecting threaded ends, two electrodes are placed inside the housing: an external and an internal, separated by a glass of semipermeable microporous plastic, electrodes made of corrugated sheet perforated stainless steel; terminals for inputting electric potential to the electrodes are provided; hydrochloric housing part arranged guiding unit having a left-hand direction of the blade, made of a dielectric material, the outlet of the housing is closed a removable threaded cap which provides the opportunity to enter one or two streams of the electro water cap is made of plastic material resistant to electrochemical attack.

Недостатками устройства является то, что анодная и катодная камеры, разделенные микропористой пластмассой (ионообменной диафрагмой) с входной стороны зашунтированы водой, что приводит к нагреву воды и, как следствие, повышенному расходу электроэнергии. В толщине микропористой диафрагмы встречаются противоположно направленные ионы Н⁺ и ОН^-, что приводит к замедлению заполнения ими катодного и анодного пространств камер. Проходящий в камере электрохимический процесс характеризуется загрязнением электролита (воды) металлами, что, несомненно, оказывает отрицательное воздействие на организм человека.The disadvantages of the device are that the anode and cathode chambers separated by microporous plastic (ion-exchange diaphragm) are shunted from the input side by water, which leads to heating of the water and, as a result, increased energy consumption. Opposite directional H ⁺ and OH ^- ions are found in the thickness of the microporous diaphragm, which slows down the filling of the cathode and anode spaces of the chambers by them. The electrochemical process taking place in the chamber is characterized by contamination of the electrolyte (water) with metals, which undoubtedly has a negative effect on the human body.

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, - получение непрерывного потока безопасной для потребления человеком активированной воды, повышение КПД и упрощение устройства.The problem to which the present invention is directed is to obtain a continuous flow of activated water safe for human consumption, increase efficiency and simplify the device.

Указанный технический результат достигается тем, что электроды электроактиватора изолированы диэлектриком, диэлектрическая проницаемость которого превышает диэлектрическую проницаемость воды. Это исключает загрязнение воды металлами и устраняет водяной шунт. При подаче на электроды постоянного напряжения, с помощью электрического поля, происходит в зависимости от плотности электрической энергии частичная ионизация молекул воды на ионы водорода и ионы гидроксила (см., например патент №2496917). Эти ионы, перемещаясь каждые к своему электроду, создают в катодной и анодной зонах градиентную концентрацию. Регулируя мощность электрического поля и скорость протекания воды, регулируем количество создаваемых ионов, а значит требуемое значение pH. Таким образом, через постоянное электрическое поле пропускают проточную воду, энергия которого приводит к распаду молекул воды на положительные и отрицательные ионы, которые, перемещаясь соответственно к катоду и аноду, образуют у электродов градиентную концентрацию, при выходе воды с зоны действия электрического поля у анода образуется щелочная вода, у катода - кислотная за счет обеспечения их устойчивого (стабилизационного) состояния с последующим выходом катионита и анионита потребителю.The specified technical result is achieved in that the electrodes of the activator are insulated by a dielectric, the dielectric constant of which exceeds the dielectric constant of water. This eliminates water pollution by metals and eliminates a water shunt. When applying a constant voltage to the electrodes using an electric field, partial ionization of water molecules to hydrogen ions and hydroxyl ions occurs depending on the density of electric energy (see, for example, patent No. 2496917). These ions, each moving to its electrode, create a gradient concentration in the cathode and anode zones. By adjusting the power of the electric field and the rate of water flow, we regulate the amount of generated ions, which means the required pH value. Thus, flowing water is passed through a constant electric field, the energy of which leads to the decay of water molecules into positive and negative ions, which, moving respectively to the cathode and anode, form a gradient concentration at the electrodes, when water leaves the electric field, the anode forms alkaline water, at the cathode - acid due to ensuring their stable (stabilization) state with the subsequent release of cation exchange resin and anion exchange resin to the consumer.

На фиг. 1 изображено устройство, поясняющее работу способа. Оно содержит коаксиальный конденсатор, образованный изолированными коаксиально расположенными электродами 1 и 2 изолированными диэлектриком 3, который одновременно служит корпусом устройства. Через входной вентиль 13 происходит заполнение и проток воды через полость 5, отверстия 14, межэлектродную полость 6. На выходе жидкость разделяется перегородкой 4 на полости 7 и 8, служащие для отвода католита и анолита. Выход готового продукта осуществляется через отверстия 9 и 10 посредством вентилей 11 и 12.In FIG. 1 shows a device explaining the operation of the method. It contains a coaxial capacitor formed by insulated coaxially spaced electrodes 1 and 2 of an insulated insulator 3, which simultaneously serves as the device body. Through the inlet valve 13, water is filled and flow through the cavity 5, holes 14, interelectrode cavity 6. At the outlet, the liquid is separated by a partition 4 into cavities 7 and 8, which serve to drain the catholyte and anolyte. The output of the finished product is carried out through holes 9 and 10 through valves 11 and 12.

Прямоточный электроактиватор воды работает следующим образом. Подаем на электроды 1 и 2 постоянное напряжение. Для заполнения полостей 5, 6, 7, 8 водой открываем вентили 11, 12, 13. В полости 6 под действием электрического поля происходит образование ионов Н⁺ и ОН^-, каждые из которых притягиваются к электроду, имеющему противоположный знак. Поэтому у электродов получаем преобладающее количество своих ионов. Чем выше напряжение и меньше скорость истечения воды, тем больше в единицу времени образуется в воде ионов, а значит, выше их концентрация в электродных полостях 7 и 8 с увеличением там разницы от среднего значения РН7. Для предотвращения смешивания катионита и анионита при их выходе служит разделяющая перегородка, разделяющая полость 6 на полости 7 и 8, каждая из которых через вентили имеет свой выход католита и анолита.Direct-flow electric activator of water works as follows. We apply a constant voltage to the electrodes 1 and 2. To fill cavities 5, 6, 7, 8 with water, open valves 11, 12, 13. In cavity 6, under the influence of an electric field, H ⁺ and OH ^- ions are formed, each of which is attracted to an electrode with the opposite sign. Therefore, at the electrodes we obtain the predominant amount of their ions. The higher the voltage and the lower the rate of water outflow, the more ions are formed in water per unit time, which means that their concentration in the electrode cavities 7 and 8 is higher with an increase in the difference from the average pH7 value there. To prevent mixing of cation exchanger and anion exchanger at their exit, a dividing partition is used, dividing the cavity 6 into cavities 7 and 8, each of which through the valves has its own exit of catholyte and anolyte.

На фиг. 2 показан электроактиватор, содержащий одновременно работающие по меньшей мере пару устройств согласно фиг 1, достоинством которого является равенство поверхностей обкладок суммарного конденсатора. При этом анолитные отверстия 9 связаны со своим вентилем 11 и католитные отверсия 10 связаны со своим вентилем 12 соответственно трубопроводами 15 и 16. Таким образом, электроактиватор содержит два одновременно работающих устройства, при этом электроактиватор имеет одно входное водяное отверстие и по одному отверстию для выхода анолита и католита.In FIG. 2 shows an electroactivator containing at least two devices operating simultaneously according to FIG. 1, the advantage of which is the equality of the surfaces of the plates of the total capacitor. In this case, the anolyte openings 9 are connected to their valve 11 and the catholytic hole 10 are connected to their valve 12, respectively, by pipelines 15 and 16. Thus, the electroactivator contains two simultaneously operating devices, while the electroactivator has one water inlet and one opening for anolyte exit and catholyte.

На фиг. 3 показан электроактиватор, у которого с целью увеличения производительности на единицу объема устройства все конденсаторные обкладки имеют плоскостную форму. Причем между, например, положительными обкладками расположены отрицательные обкладки, при этом анолитные полости 7 и католитные 8 через парные несоосные отверстия 17 связаны соответственно с полостями 6. Таким образом, между положительными конденсаторными обкладками расположены отрицательные плоскостные конденсаторные обкладки.In FIG. 3 shows an electroactivator, in which, in order to increase productivity per unit volume of the device, all capacitor plates have a planar shape. Moreover, between, for example, the positive plates are the negative plates, while the anolyte cavity 7 and the catholytic 8 through the paired misaligned holes 17 are connected respectively to the cavities 6. Thus, between the positive capacitor plates there are negative planar capacitor plates.

Claims

Device for producing electroactivated water, characterized in that it is made in the form of a capacitor formed by coaxially arranged electrodes, insulated by a dielectric, forming plates of a capacitor having a cavity with an inlet for supplying water and an interelectrode cavity divided by an insulating coaxially located partition into cavities serving for removal catholyte and anolyte, each of which has its own hole for the exit of catholyte and anolyte.