RU2712614C1 - Способ получения католитов-антиоксидантов электроактивированных водных растворов солей и их хранение - Google Patents
Способ получения католитов-антиоксидантов электроактивированных водных растворов солей и их хранение Download PDFInfo
- Publication number
- RU2712614C1 RU2712614C1 RU2019107106A RU2019107106A RU2712614C1 RU 2712614 C1 RU2712614 C1 RU 2712614C1 RU 2019107106 A RU2019107106 A RU 2019107106A RU 2019107106 A RU2019107106 A RU 2019107106A RU 2712614 C1 RU2712614 C1 RU 2712614C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catholyte
- catholytes
- orp
- anolyte
- initial
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве, пищевой промышленности, медицине. Способ получения католитов-антиоксидантов включает обработку постоянным электрическим током исходных растворов в катодной и анодной камере установки с непроточным диафрагменным электролизером. В качестве исходных растворов используют водные растворы сульфата калия или ацетата натрия с концентрацией 1…3 г/л. Электрообработку ведут при плотности тока 0,08…1,13 А/см2 с удельным расходом количества электричества 0,11…0,20 Ампер-часов на 1 л католита и анолита. Получают католиты с pH 11,76… 11,80, ОВП -300… -846 мВ. Предложенное изобретение обеспечивает расширение интервала концентраций исходных солей, их ассортимент, а также повышает срок хранения католитов-антиоксидантов. 2 пр.
Description
Изобретение относится к технологии электрообработки водных растворов солей и может быть использовано для получения электроактивированных средств и их хранения.
Способы электроактивирования водных растворов солей щелочных металлов, в том числе солей натрия, находят применение в сельском хозяйстве, пищевой промышленности, медицине [1].
Электрохимическая активация (ЭХА) воды и водных растворов осуществляется в диафрагменных электролизерах-активаторах под действием постоянного электрического тока. При этом в катодной камере электролизера получают щелочной раствор, в анодной - кислотный раствор. На катоде выделяется водород, на аноде - кислород (при наличии хлоридов - хлор и кислород. Католит содержит восстановители (антиоксиданты), анолит - окислители. Католит имеет рН в интервале 8…12, окислительно-восстановительный потенциал (ОВП, редокс-потенциал) -100…-1000 мВ (относительно хлорсеребряного электрода сравнения ХСЭ), анолит - рН 2…5, ОВП+200…+1000 мВ. В процессе ЭХА водных растворов солей, кроме того, происходят некоторые структурно-энергетические преобразования воды (растворителя) [1, 2].
Католит обладает моющими свойствами, биологическими свойствами, в частности, стимуляцией прорастания семян растений, стабилизированием показателей качества мясного сырья и его хранения в охлажденном состоянии; анолит - дезинфицирующими свойствами, биоактивностью [2].
Описан способ ЭХА растворов поваренной соли (NaCl) с концентрацией в исходном растворе 5…10% на установках типа СТЭЛ проточного типа (изготовитель НПО «Экран», Москва) [3]. Установка СТЭЛ-МТ-1 снабжена вертикальным электролизером с керамической диафрагмой, катодом из титана, анодом типа ОРТА. Проток раствора осуществляется с помощью водоструйного насоса с расходом 10 л/ч [3]. Анолит с установки содержит до 300 мг/л активного хлора. Недостатки способа - большой расход соли и сложность технологии. При использовании католита анолит является побочным продуктом, который требуется утилизировать, а запах хлора создает неблагоприятные условия труда обслуживающего персонала и осложняет экологическую ситуацию.
Описан способ ЭХА водных растворов солей сульфата натрия и ацетата натрия с концентрацией 5…9,5 г/л на установке СТЭЛ-МТ-1 в проточной системе при соотношении скорости протока католита и анолита 0,744…0,942 с удельным расходом количества электричества 0,370…0,448 Ампер-часов на 1 л суммарно католита и анолита [4].
ЭХА растворов применяют для обработки сельхозкультур, в том числе семян растений и оборудования.
Недостатки способа:
- относительно большой расход солей и количества электричества;
- сложность технологии, оборудования и контроля параметров;
- разбавление исходного раствора водопроводной водой, что нежелательно.
Описан способ получения католита раствора 1 г/л хлорида натрия в электроактиваторе в течение 15 минут при силе тока 1-1,4 А с рН 12,44 ОВП - 877 мВ. Через неделю хранения при t=18-20°С ОВП составил +40 мВ, при t=-20°С ОВП +30 мВ [5]. Использование NaCl в виде раствора приводит к получению анолита, содержащего активный хлор. Возможно присутствие органических веществ, образование трихлорметана - токсичного вещества.
Описан способ активации водных растворов солей натрия [6] - сульфата и фосфата - с концентрацией 0,9…2,2 г/л на установке непроточного типа «МЕЛЕСТА» (изготовитель ООО «МЕЛЕСТА», г. Уфа). ЭХА раствора применяют для обработки сельхозсырья (например, мясного сырья).
Установка является усовершенствованным вариантом установки (прибора), выпускаемым в РФ. Она включает корпус вместимостью 1 л со сменным стаканом (0,33 л) для анолита. В стенке, обращенной к катоду, встроено окно, закрытое полупроницаемой диафрагмой из пластикового брезента. Объем катодной камеры 0,66 л. Катод из нержавеющей стали, анод - типа ОРТА. Электроды - пластины шириной 1 см, длиной 5 см, толщиной 1 мм, площадь электродов по 5 см2. Вместо крышки вставлена полоса оргстекла шириной 4 см, к которой крепятся электроды. В качестве выпрямителя используется аппарат ВСА-5К. Эти изменения позволяют наблюдать за ходом ЭХА, контролировать параметры процесса, отбор проб и т.п.
ЭХА проводили до рН в катодной камере 11,9, в анодной - 2,1; плотность тока на электродах 0,08-0,14 А/см2, ОВП католита -200…-400 мВ (ХСЭ), удельный расход количества электричества 0,208…0,243 Ампер-часов на 1 л католита и анолита. Продолжительность хранения католита определялась опытным путем и составила 4-6 часов при 20-25°С, 6-8 часов при 6-8°С.
Недостатки способа:
- узкий интервал концентраций исходных растворов и природы солей;
- малый срок хранения католита.
Технический результат - разработка способа ЭХА, позволяющего расширить интервал концентраций солей и их природу, повысить сроки хранения католитов-антиоксидантов, расширить их ассортимент.
Предварительными опытами было установлено, что ЭХА получены в этих целях католиты с более высоким показателем ОВП с отрицательным значением, что указывает на высокие антиоксидантные свойства с большим выбором солей (K2SO4, CH3COONa) с концентрацией 1…3 г/л. Это позволило продлить сроки хранения в замороженном состоянии (-18…-20°С) до 5…6 суток.
Процесс ЭХА проводили при температуре 20…30°С при плотности тока 0,08-0,13 А/см2, удельным расходом количества электричества 0,11…0,20 Ампер-часов на 1 л суммарно католита и анолита. Получали католиты с рН 11,76…11,80 ОВП-50…-130 мВ (ХСЭ).
Пример 1.
Приготавливали водный раствор K2SO4 с концентрацией 1 г/л (реактив ЧДА) в мерной колбе на 1 л с дистиллированной водой. Исходные показатели: рН 8,73 ОВП+140 мВ (ХСЭ). В катодную камеру загружали 600 мл раствора 1 г/л K2SO4, в анодную камеру 300 мл. Проводили ЭХА на установке «МЕЛЕСТА» при силе тока 0,25…0,5 А, напряжении 42…43 В, температуре 23…24°С, в течение 15 минут. Удельный расход количества электричества 0,11 Ампер-часов на 1 л католита и анолита.
Пробы католита и анолита по 100 мл поместили в ПЭТ бутылки 0,5 л в сжатом виде с закрытой пробкой и хранили в замороженном состоянии (t -18°С) в течение 1 суток.
После оттаивания показатели католита-антиоксиданта составляли: рН 11,77 ОВП -100 мВ (ХСЭ), через 5 суток - рН 11,78 ОВП -50 мВ (ХСЭ). Отрицательные величины ОВП католита указывают на сохранность антиоксидантных свойств в течение 5 суток.
В соответствии с литературными данными водные системы организма человека имеют ОВП от -50 до 100 мВ. Поэтому этот предел был задан в изобретении.
Пример 2.
Приготавливали водный раствор ацетата натрия с концентрацией 3 г/л в мерной колбе на 1 л из соли реактивной чистоты. Исходные данные: рН 8,70 ОВП+170 мВ (ХСЭ). По примеру 1 проводили ЭХА раствора при силе тока 0,5…0,7 А, напряжении 42…43 В, температуре 26…29°С, в течение 20 минут. Удельный расход количества электричества 0,2 Ампер-часов на 1 л католита и анолита.
Пробы католита и анолита по 100 мл поместили в ПЭТ бутылки 0,5 л в сжатом виде с закрытой пробкой и хранили в замороженном состоянии при температуре -17…-18°С в течение 6 суток.
После оттаивания показатели католита-антиоксиданта составили: рН 11,77 ОВП - 150 мВ (ХСЭ). Отрицательные величины ОВП католита указывают на антиоксидантные свойства.
Указанные католиты-антиоксиданты на основе водных растворов K2SO4 и СН3СООNа могут быть использованы в качестве добавок в напитки и в качестве средства для предварительной обработки мясного сырья перед его хранением в охлажденном состоянии.
Таким образом, предложенный способ позволяет расширить интервал концентраций солей (1…3 г/л) сульфата калия и ацетата натрия, увеличить продолжительность хранения католитов-антиоксидантов до 5-6 дней, расширить ассортимент католитов.
Перечень источников информации
1. Бахир В.М. Современные технические электрохимические системы для обеззараживания, очистки и активации воды. М., ВНИИИМТ, 1999, 84 с.
2. Бахир В.М. Электрохимическая активация - М., ВНИИИМТ, 1992, т. 1 и 2, 657 с.
3. Установка СТЭЛ-МТ-1 Руководство оператора с режимно-технологической картой. М, НПО «Экран», 1993.
4. Пат. RU №2548967, C02F 1/46, опубл. 20.04.2015 г.
5. Бывальцев А.И. и др. Свойства активированной воды и ее использование в пищевой технологии // Хранение и переработка сельхозсырья, 2008, №7, С. 49-53.
6. Пат. RU №2297980, C02F 1/46, опубл. 27.04.2007 г.
Claims (1)
- Способ получения католитов-антиоксидантов электроактивированных водных растворов солей, включающий обработку исходных растворов постоянным электрическим током на установке с непроточным диафрагменным электролизером с загрузкой их в катодную и анодную камеры, отличающийся тем, что в качестве исходных растворов используют водные растворы сульфата калия или ацетата натрия с концентрацией 1…3 г/л, электрообработку ведут при плотности тока 0,08…0,13 А/см2 с удельным расходом количества электричества 0,11…0,20 Ампер-часов на 1 л католита и анолита и получают католиты с рН 11,76…11,80 ОВП -300…-846 мВ.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019107106A RU2712614C1 (ru) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | Способ получения католитов-антиоксидантов электроактивированных водных растворов солей и их хранение |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019107106A RU2712614C1 (ru) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | Способ получения католитов-антиоксидантов электроактивированных водных растворов солей и их хранение |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2712614C1 true RU2712614C1 (ru) | 2020-01-29 |
Family
ID=69625200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019107106A RU2712614C1 (ru) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | Способ получения католитов-антиоксидантов электроактивированных водных растворов солей и их хранение |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2712614C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5731008A (en) * | 1990-05-23 | 1998-03-24 | Medical Discoveries, Inc. | Electrically hydrolyzed salines as microbicides |
US6551492B2 (en) * | 2000-06-08 | 2003-04-22 | Mikuni Corporation | Electrolyzed water of anode side and process for production thereof |
RU2297980C1 (ru) * | 2005-11-30 | 2007-04-27 | Государственное учреждение Волгоградский научно-исследовательский технологический институт мясо-молочного скотоводства и переработки продукции животноводства Россельхозакадемии (ГУ ВНИТИ ММС и ППЖ Россельхозакадемии) | Способ электроактивирования водных растворов |
RU2379898C1 (ru) * | 2008-09-30 | 2010-01-27 | Государственное учреждение Волгоградский научно-исследовательский технологический институт мясо-молочного скотоводства и переработки продукции животноводства Россельхозакадемии (ГУ ВНИТИ ММС и ППЖ Россельхозакадемии) | Способ хранения мяса животных в охлажденном состоянии |
RU2548967C2 (ru) * | 2013-06-25 | 2015-04-20 | Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук | Способ электроактивирования водных растворов солей натрия |
EP3130564A1 (en) * | 2012-09-21 | 2017-02-15 | Reoxcyn Discoveries Group Inc. | Stable electrolyzed saline solution |
RU2635618C2 (ru) * | 2016-03-22 | 2017-11-14 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции" | Способ получения электроактивированных водных растворов солей натрия |
-
2019
- 2019-03-12 RU RU2019107106A patent/RU2712614C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5731008A (en) * | 1990-05-23 | 1998-03-24 | Medical Discoveries, Inc. | Electrically hydrolyzed salines as microbicides |
US6551492B2 (en) * | 2000-06-08 | 2003-04-22 | Mikuni Corporation | Electrolyzed water of anode side and process for production thereof |
RU2297980C1 (ru) * | 2005-11-30 | 2007-04-27 | Государственное учреждение Волгоградский научно-исследовательский технологический институт мясо-молочного скотоводства и переработки продукции животноводства Россельхозакадемии (ГУ ВНИТИ ММС и ППЖ Россельхозакадемии) | Способ электроактивирования водных растворов |
RU2379898C1 (ru) * | 2008-09-30 | 2010-01-27 | Государственное учреждение Волгоградский научно-исследовательский технологический институт мясо-молочного скотоводства и переработки продукции животноводства Россельхозакадемии (ГУ ВНИТИ ММС и ППЖ Россельхозакадемии) | Способ хранения мяса животных в охлажденном состоянии |
EP3130564A1 (en) * | 2012-09-21 | 2017-02-15 | Reoxcyn Discoveries Group Inc. | Stable electrolyzed saline solution |
RU2548967C2 (ru) * | 2013-06-25 | 2015-04-20 | Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук | Способ электроактивирования водных растворов солей натрия |
RU2635618C2 (ru) * | 2016-03-22 | 2017-11-14 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции" | Способ получения электроактивированных водных растворов солей натрия |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6387238B1 (en) | Electrolytic synthesis of peracetic acid | |
WO2010063433A1 (de) | Desinfektionsmittel auf basis hypochloriger säure und deren salze sowie verfahren zu seiner herstellung mittels elektrochemischer aktivierung | |
US6730211B2 (en) | Aqueous electrolyzed solution of ascorbyl glucosamine and preparation process therefor | |
CN104271513A (zh) | 灭菌水生成装置及灭菌洗涤方法 | |
RU2297980C1 (ru) | Способ электроактивирования водных растворов | |
RU2379898C1 (ru) | Способ хранения мяса животных в охлажденном состоянии | |
RU2712614C1 (ru) | Способ получения католитов-антиоксидантов электроактивированных водных растворов солей и их хранение | |
US6666030B2 (en) | Ice composition containing hydrogen peroxide and method of storing perishable food | |
JP2000226680A (ja) | 殺菌性を有する電解水の製造方法及び装置 | |
US11814739B2 (en) | Electrolytic production of organic chloramine solutions | |
WO2014037810A2 (ja) | 酸性電解水およびその製造方法 | |
JPH09157173A (ja) | ヒドロキシラジカル含有酸性水 | |
RU2635618C2 (ru) | Способ получения электроактивированных водных растворов солей натрия | |
RU2429727C2 (ru) | Способ консервирования панцирьсодержащего сырья | |
WO2013068599A2 (en) | Process for producing an anolyte composition | |
RU2308209C2 (ru) | Способ раскисления молока с приданием ему физиологически активных свойств | |
RU2601466C2 (ru) | Способ получения электроактивированных водных растворов солей | |
RU2572493C2 (ru) | Способ стимуляции проращивания семян сельскохозяйственных культур | |
RU2572420C1 (ru) | Способ электроактивирования водных растворов солей | |
RU2721322C1 (ru) | Способ получения электроактивированной воды | |
RU2691368C2 (ru) | Способ получения оксидантов из водных растворов хлористого натрия | |
SU1456370A1 (ru) | Способ консервировани питьевой воды | |
US20230248001A1 (en) | Storage stable solution comprising hypochlorous acid and/or hypochlorite | |
JP2001079549A (ja) | 電解水の製造方法、陰極側電解生成水、電解助剤および水の電気分解装置 | |
CN210065943U (zh) | 高氧化水生成设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210313 |