Файл: Кульский, Л. А. Серебряная вода.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 37

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

серебряной воды. Исследованиями было установлено, что серебряная вода, получаемая электролитическим ме­ тодом, обладает большим бактерицидным эффектом, чем вода, полученная методом контактирования с посереб­ ренными поверхностями или растворением солей серебра. Электролитическая серебряная вода являлась высокобак­ терицидным средством и благодаря ничтожным дозам, применяемым на практике, была абсолютно безвредна *.

Одновременно исследования подтвердили, что харак­ тер процесса электролитического растворения серебра зависит как от состава примесей воды, так и от условий электролиза. Взвеси и растворенные в воде соли влияют на протекание процесса в той мере, в какой они образу­ ют на поверхности серебра плотные пленки, делающие электроды малорастворимыми, или же изменяют элек­ трохимические реакции на электродах.

Наличие в воде хлоридов приводит к образованию на серебряном аноде пленки хлорида серебра, затрудняю­ щей растворение металла и, следовательно, понижаю­ щей выход серебра по току.

Большие количества сульфата мешают электролити­ ческому растворению серебра из-за выделения на аноде кислорода. Однако в обычных питьевых водах, в которых содержание хлоридов составляет 10—30 мг/л, а сульфа­ тов не превышает 25—50 мг/л, выход по току составляет около 90%- Аналогично хлоридам влияют карбонаты, сульфиды и фосфаты.

* За последнее время это подтверждено эксплуатацией крупного водопровода в Иране, снабженного ионаторами фирмы «Angelmi Werken», и небольших водопроводов в ФРГ (в гг. Обергарц, Клаусталь, Целлерфельд). На иранском водопроводе ионаторы работают с 1940 г., а на водопроводах ФРГ — с 1949 г. За истекшее время ни­ какого вредного влияния ионов серебра на здоровье потребителей не было замечено.

54'

Влияние некоторых катионов и анионов солей, входя­ щих в минеральный состав природных вод, на выход се­ ребра по току приведено в табл. 10.

Таблица 10

Влияние минерального состава воды на выход серебра по току

 

 

Влияние

катионов

 

 

 

NH+

Fe2+

Fe3+

 

Концентра-

Выход се-

Концентра-

Выход се-

Концентра-

Выход

се-

дня, мг/л

ребра, %

дня, мг/л

ребра, %

ция, мг/л

ребра,

%

0 ,0 2 5

9 4 ,0

Следы

9 4 ,0

0 ,8

9 6 ,9

1 ,5

9 5 ,0

8,0

88,2

1 5 ,0

9 5 ,0

Следы

9 4 ,0

1,12

9 4 ,9

11,2

9 5 ,4

Влияние анионов

 

 

 

 

2—

 

 

 

 

С1—

SO 4

S2

 

 

Концентра-

В ы ход се-

К онцентра-

В ы ход се-

К онцентра-

Вы ход

се-

ц и я ,

мг/л

р е б р а ,%

ция , мг/л

ребра, %

ция , м г /л

р ебра,

%

2

,0

9 5 ,0

1,5

9 4 ,0

0 ,5 5

9 3 ,4

 

2 0

,0

9 1 ,1

2 5 ,0

8 9 ,9

1 ,1 2

9 5 ,4

 

6 0 ,0

6 3 ,4

2 5 0 ,0

3 9 ,1

2 ,2 5

7 7 ,0

 

Выход серебра по току в значительной мере зависит от режима электролитического растворения. С повыше­ нием плотности тока выход серебра падает, поскольку при этом ускоряются побочные процессы на электродах

55


(рис. 9). По этой же причине на растворение серебра от­ рицательно влияет и энергичное перемешивание. При пе­ риодическом изменении направления тока (смене поляр­

 

 

ности электродов) уда­

 

 

ется

уменьшить

 

плот­

 

 

ность

на

электродах,

 

 

что

положительно

ска­

 

 

зывается

на

выходе

 

 

серебра по току. На вы­

 

 

ход

серебра по

току

о

ю 20 30 40 50

оказывают

влияние

также расстояние меж-

 

Ллотность тока, ма/см}

ду

электродами,

кон-

Рис. 9. Зависимость выхода серебра по

Ц ентрация

тока,

тем пе-

току от анодной плотности тока.

р атура

р аствора

и т. п.

АППАРАТУРА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СЕРЕБРЯНОЙ ВОДЫ И ЕЕ КОНЦЕНТРАТОВ

Аппаратура, применяемая для получения серебряной воды, в соответствии с существующими методами насы­ щения воды серебром может быть разделена на два основных типа: к первому относятся установки, принцип действия которых основан на контактировании воды с посеребренными поверхностями, ко второму — аппара­ ты, обогащающие воду серебром под действием электри­ ческого тока.

Приборы, используемые для обогащения воды сереб­ ром в результате контактирования с посеребренной по­ верхностью, обычно представляют собой сосуды различ­ ной емкости, наполненные посеребренными кольцами Рашига, песком или углем, посеребренными бусами, ку-

56


пором городской водопроводной сети вначале фильтру­ ется через префильтр толщиной 500 мм, состоящий из по­ серебренного 1 и простого речного песка 2. Фильтрат поступает самотеком в верхнюю часть другого фильтра

Рис. 13. Установка

Моисеева для полу-

Рис. 14. Установка Мой-

чения серебряной воды производитель-

сеева, применяемая в до-

ностью

150 л1ч.

машних условиях.

с посеребренным песком, увлекая за собой наружный воздух; струя воды разбивается расположенным на ее пути отражателем на отдельные струи и вновь фильтру­ ется через слой посеребренного песка № 56 толщиной

59


ботки воды электролитическими растворами серебра про­ водятся в США [87], Англии [109, 117], Японии [20] и дру­ гих странах.

В 1934 г. в АН УССР автором на основе выполненных технологических исследований было создано несколько вариантов отечественной аппаратуры, необходимой для осуществления на практике процесса обогащения воды серебром анодным растворением металла. Эти аппараты были названы ионаторами.

К 1937 г. механические мастерские АН УССР выпу­ стили небольшую серию первых отечественных ионаторов. Заводское производство ионаторов стационарных и переносных, налаженное в Киеве с 1939 г., было прервано Великой Отечественной войной. С 1948 г. в механических мастерских Управления водоканализацией г. Киева на­ чалось серийное производство ионаторов, значительно усовершенствованных и модернизированных, выпускае­ мых под маркой ЛК (разработка и изготовление их осу­ ществлялось под руководством автора). Это были ста­ ционарные ионаторы ЛК-21, ЛК-22 и ЛК-23, переносной лабораторный ионатор ЛК-25 и дорожный ЛК-26.

В настоящее время на Киевском опытно-эксперимен­ тальном заводе медприборов и оборудования М3 СССР

производятся ионаторы ЛК-28 напорного типа (ИЭМ-50), предназначаемые для установки на судах морского фло­ та, и ионаторы ЛК-30 для плавательных бассейнов, заво­ дов безалкогольных напитков и т. п. Ионаторы ЛК-28 (ИЭМ-50) экспортируются в ГДР, Пакистан и другие страны.

Опытным производством Института коллоидной хи­ мии и химии воды АН УССР изготовляются стационар­ ные ионаторы ЛК-30 и переносной лабораторный иона­ тор ЛК-25; дорожные ионаторы ЛК.-26 и ЛК-27, освоены

5—63

65

заводом электронных микроскопов и электроавтоматики в г. Сумы. Мелитопольский компрессорный завод присту­ пил к выпуску двух образцов бытовых ионаторов ЛК-31

и ЛК-32.

Основными частями ионатора является электродози­ рующее устройство и серебряные электроды *.

Электродозирующее устройство стационарных иона­ торов, питающихся переменным током, состоит из пони­ жающего трансформатора, выпрямителя, вольтметра и миллиамперметра постоянного тока, реостата, регулирую­ щего силу тока, и других приборов, автоматизирующих процесс. Аппараты переносного типа имеют также клем­ мы для подключения к источнику постоянного тока.

На рис. 21 показан общий вид стационарного ионато­ ра ЛК-21, установленного в Киевском дворце физкульту­ ры и спорта для обеззараживания серебром воды в пла­ вательном бассейне.

* Электроды изготовляют либо из серебра Ср 999,9, либо из се­ ребра Ср 875,0. При использовании ионаторов для приготовления концентрированных растворов серебра в медицине и пищевой про­ мышленности следует применять электроды из серебра Ср 999,9. Для санитарно-технических нужд, например для обеззараживания посу­ ды, тары, воды в плавательных бассейнах, а также для обеззаражи­

вания питьевой

и минеральной воды дозами, не превышающими

0,5 мг/л, можно

пользоваться электродами из серебра Ср 875,0.

В тех случаях, когда предусмотрено переключение полярности электродов (ионаторы ЛК-21, ЛК-22, ЛК-28, ЛК-30), либо, когда ионаторы предназначены для широкого применения в быту (ЛК-25, ЛК-26, ЛК-27, ЛК-31 и ЛК-32), оба электрода следует изготовлять из серебра. В других случаях анод ионатора выполняется из серебра, а катод из нержавеющей стали либо графита. Электродная пара се­ ребро—графит при наличии в воде хлоридов позволяет получать как

серебряную воду (анод—серебро), так и раствор гипохлорита

(ан од -

графит).

 

5*

67


Ионатор ЛК-21, кроме перечисленных выше прибо­ ров, имеет автоматический переключатель направления тока и электролизер с четырьмя нарами электродов, в котором происходит процесс элекролитического раство­ рения серебра. Ионатор работает от сети переменного то-

Рис. 23. Схема работы ионатора ЛК-22.

П — переключатель

напряжения тока;

М — мотор синхронный;

Р —реостат дополнительной регулировки;

В — выпрямитель;

Я к -

переключатель направления тока; Э — электроды:

/С — кран

для

подачи воды,

сблокированный с клеммовым

реостатом.

 

ка напряжением 127 или 220 в. Вода подается в аппарат из водопроводного крана непрерывной струей. При помо­ щи ионатора ЛК-21 можно перевести в воду 50—900 мг/ч серебра.

На рис. 22 представлен ионатор периодического дей­ ствия ЛК-22 производительностью 15—200 мг/ч серебра. Электрическая схема этого ионатора дополнена клеммо­ вым реостатом, сблокированным с краном, регулирую­ щим подачу воды в аппарат, что обеспечивает сохране­ ние постоянной дозы серебра при различном расходе

68

воды. Электроды укреплены в электролизере, помещен­ ном внутри контактного бачка, который обеспечивает не­ обходимое для обеззараживания время контакта

(рис. 23).

Стационарный ионатор непрерывного действия ЛК-23 увеличенной производительности (25—500 мг!ч серебра), в отличие от предыдущей конструкции, не имеет контакт­ ного резервуара (рис. 24).

Автоматизированный ионатор ЛК-28 напорного ти­ па, разработанный при участии инженеров А. П. Маляревского, В. А. Слипченко и В. К. Тихонова, предназна­ чен для установки на мелких хозяйственно-питьевых во­ допроводах, на предприятиях пищевой промышленности и общественного питания, в плавательных бассейнах, на кораблях морского и речного флота (в последнем случае при изготовлении учитываются специальные требова­ ния). Опытный образец ионатора ЛК-28 представлен на рис. 25.

При помощи ионатора ЛК-28 можно перевести в ра­ створ до 10 а/ч серебра, что обеспечивает обработку око­ ло 50 м/ч3 воды (при дозе 0,2 мг/л Ag-ионов). Запас се­ ребра в кассете электролизера обеспечивает дезинфек­ цию 15 000 м3 воды (при условии 80% износа электрод­ ных пластин). Кроме того, в комплект ионатора входит запасная кассета, обеспечивающая обработку такого же количества воды.

Ионатор ЛК-28 состоит из двух частей — электро­ пульта и гидравлической части,—смонтированных в от­ дельных металлических корпусах; в собранном виде он имеет габариты 1810X500X440 мм и вес 136 кг. Общий вид ионатора ЛК-28 (ИЭМ-50) представлен на рис. 26 и 27. Электропульт ионатора состоит из двух отдельных блоков. В нижнюю часть электропульта вмонтировано

69