Физико-химические свойства активированной воды

Ученые назвали эту воду католитом и анолитом, поскольку она приобретает катионы и анионы. Но результаты научных экспериментов и опытных исследований на животных, а затем и на людях (ведь вода абсолютно безвредна) дали такие ошеломляющие результаты, что воду тут же окрестили «живой» (католит) и «мертвой» (анолит). А оба эти раствора носят название активированной воды. В литературе активированная вода упоминается и под другими именами: мертвая – «кислая», а «живая» – щелочная, редуцированная или ионизированная.

Лечение активированной водой постепенно входит в лечебные методики медицинских учреждений. В качестве обеззараживающего средства при лечении ран и других кожных заболеваний активированную воду в больницах применяют уже давно. Хотя сначала она использовалась только для дезинфекции помещений, но в последние годы живую и мертвую воду стали применять для детоксикации организма, а также при заболеваниях суставов и мочекаменной болезни. Особую популярность получила активированная вода в России, Украине, Чехии и Словакии.

В бывшем Советском Союзе чудодейственные свойства воды открыли совершенно случайно. Это сделали не медики, а газовщики буровой станции в Ташкенте. Инженеры разработали прибор для электролиза нейтральной воды, обнаружив, что католит и анолит являются полезными растворами в процессе добычи газа. Однако, эффективность заряженной воды даже превзошла ожидания даже специалистов. Вода помогала не только работать, она лечила. У газовщиков с буровой станции, которые умывались этой водой, стали проходить солнечные ожоги, порезы и ссадины, затягиваться рубцы и излечиваться кожная аллергия. Вот тогда свойствами активированной воды всерьез заинтересовались исследовательские институты, причем работа велась секретно.

Многочисленные исследования подтвердили способность воды заживлять больные клетки и восстанавливать здоровые. А врачам об уникальных целебных свойствах воды стало известно позже, когда исследования рассекретили. Оказалось, что вода, полученная в процессе электролиза, может не только обеззараживать раны и лечить кожные заболевания, но и помогает при инфекционных и даже онкологических патологиях.

 

2. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

1. ФАКТОРЫ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ЭХА-СРЕД

 

На основании экспериментов по ЭХА с помощью электролизеров различного типа сделан ряд обобщений относительно свойств ЭХА-растворов. Выделены группы факторов, обуславливающих физико-химическую активность анолита и католита:

1. стабильные продукты электрохимических реакций, стабильные кислоты, основания и т.д.;
2. высокоактивные неустойчивые продукты электрохимических реакций с периодом существования до десятков часов (в том числе свободные радикалы);
3. долгоустойчивые квазиустойчивые структуры, сформированные в области объемного заряда у поверхности электродов, как в виде свободных структурных комплексов, так и гидратированных оболочек ионов, молекул, радикалов, атомов.

Факторы первой группы определяют в основном кислотные и щелочные свойства ЭХА-сред, определяющие значения рН. Факторы второй группы усиливают окислительные (электроноакцепторные) свойства анолита, а также восстановительные (электронодонорные, противоокислительные) свойства католита, обуславливающие аномальные характеристики ОВП. Факторы третьей группы придают ЭХА-средам каталитические (в том числе биокаталитические) свойства.

Факторы 2-й и 3-й групп могут быть получены только в уникальных условиях электрохимического синтеза. Имитация их иным путем невозможна.

Долгоживущие квазиустойчивые структуры в ЭХА-средах возникают у поверхности электродов в электрическом поле напряженностью до нескольких миллионов Вольт на сантиметр. Они вызывают модификацию активационных энергетических барьеров между взаимодействующими атомно-молекулярными компонентами, осуществляя, таким образом, активацию электрохимически обработанной воды по показателям каталитической активности.

В упрощенной форме основные процессы, происходящие в электролизере, можно представить следующим образом:

1. окисление воды на аноде;
2. восстановление воды на катоде;
3. образование на аноде газообразного хлора в хлоридных растворах;
4. образование в анодной камере высокоактивных окислителей;
5. образование в катодной камере высокоактивных восстановителей.

Наличие в анолите достаточного количества сильных окислителей и свободных радикалов превращает его в раствор с сильно выраженными биоцидными свойствами.

Католит, насыщенный восстановителями, приобретает высокую адсорбционно-химическую активность, а также сильные моющие свойства.

Образцы анолита и католита водных сред с различными уровнями минерализации характеризуются резкими сдвигами рН и ОВП относительно исходных значений: в анолите – рН снижен, ОВП увеличен до крайних положительных (окислительных) значений, в католите – рН увеличен и ОВП уменьшен до крайних отрицательных (восстановительных) значений.

При проведении рН-метрии и измерении ОВП (редоксметрия) водных растворов обычных химических реактивов и водных сред на основе неактивированной воды названные показатели распределяются в следующих диапазонах значений (с точностью до порядка): рН = 0–12,5; ОВП = от (-100) до 700 мВ по показателям платинового электрода при хлор-серебряном электроде (ХСЭ) сравнения.

Как известно значения ОВП, измеренные с помощью указанной электродной пары, систематически превышают приблизительно на 200 мВ данные измерений, полученные с помощью платинового электрода относительно нормального водородного электрода (НВЭ). В лабораторных условиях получены следующие реальные сочетания крайних значений рН и ОВП в растворах химических реактивов: концентрированная серная кислота рН = 0,3; ОВП = 680 мВ, ХСЭ; насыщенный раствор КОН рН = 12,3; ОВП = (-60) мВ, ХСЭ; насыщенный раствор хлорной извести Ca(ClO)2 рН = 11,5; ОВП = 570 мВ, ХСЭ и так далее.

Выше отмечалось, что при разведении водой соединений указанного типа показатели рН постепенно приближаются к значениям рН растворителя (в данном случае – воды). Сдвиги рН сопровождаются регрессией ОВП, коэффициент которой составляет приблизительно (-60) мВ на единицу рН. То есть, если в процессе разбавления кислоты дистиллированной водой значение рН в растворе возросло на 1, то ожидаемое уменьшение ОВП составит 60 мВ. При разбавлении водой щелочи уменьшению рН на 1,0 соответствует увеличению ОВП на 60 мВ.

Сочетанные или сопряженные значения показателей рН и ОВП, полученные при одновременном проведении рН-метрии на одном образце водного раствора какого-либо соединения являются ковариантными. Их пара именуется ковариантой. В прямоугольной системе координат любая коварианта рН и ОВП изображается точкой на плоскости.

В ЭХА-растворах на основе водно-минеральных сред с различными уровнями минерализации крайние ковариантные сочетания рН и ОВП следующие: для анолита – рН = 0–1,0; ОВП = 1000–1150 мВ, ХСЭ; для католита – рН = 11,5–12,5; ОВП = от (-750) до (-850) мВ, ХСЭ. Таким образом, диапазон колебаний рН ЭХА-сред практически совпадает с размахом колебаний этого параметра у неактивированных растворов. Однако крайние характеристики ОВП ЭХА-растворов существенно выходят за пределы распределения этого параметра в растворах, не подвергавшихся электрохимическому воздействию. В обычных лабораторных условиях достичь таких отклонений от нуля ОВП водных сред с помощью добавок различных реактивов к неактивированной воде невозможно.

Соответственно аномальные изменения ОВП водно-солевых сред, полученные в процессе униполярной электрохимической обработки, указывают на перспективу управления значениями аналогичного показателя в жидких лечебных, а также биологических средах.

 

 

2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРЯЖЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ РН И ОВП ВОДНЫХ СРЕД, ПОДВЕРГНУТЫХ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ, ПО СРАВНЕНИЮ С АНАЛОГИЧНЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ЭТИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ, НЕ ПОДВЕРГАВШИХСЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ

 

Аномальные свойства “живой” и “мертвой” воды являются новыми в том смысле, что в целом они несводимы к известным электрохимическим превращениям растворенных в воде компонентов. Так, используя чистые окисленные или восстановленные формы химических реактивов, можно создать в пробирке любые соотношения их концентраций.

Считается, что водные среды сколь угодно сложного химического состава характеризуются параметром φs, зависящем от совокупности нескольких или многих редокс-пар. То есть в растворе величина ОВП оказывается функцией от ряда независимых или условно зависимых (коррелирующих) переменных.

Любому образцу водного раствора, независимо от его химической чистоты и способа получения может быть поставлено в соответствие ковариантное сочетание рН и ОВП

Распределение ковариант рНφ/s для растворов и водных сред следующих классов:

– растворы неорганических соединений марки ЧДА на дистиллированной воде без электрохимической обработки

– растворы химически чистых органических веществ и многокомпонентные биоорганические среды

– ЭХА-растворы и водные среды на основе хлоридов щелочных металлов от ультрапресной воды до физиологического раствора, полученные с помощью униполярной электрохимической обработки (анодной или катодной)

Следовательно, при равных значениях рН в диапазоне значений рН 2,4–8,5 растворы органических соединений характеризуются более высокой электронодонорной активностью по сравнению с растворами неорганических соединений.

ОВП в органических средах относительно неорганических при рН – const есть мера относительной электронодонорной активности органических субстратов по сравнению с неорганическими.

Во всех исследованных случаях при равных рН реальные показатели ОВП органических растворов и сред меньше расчетных минимальных показателей ОВП неорганических растворов. Средняя регрессия ОВП растворов органических соединений относительно ОВП растворов неорганических веществ составила величину 191+24 мВ.

ОВП крови из локтевой вены человека находится в зоне отрицательных значений, то есть ниже теоретически ожидаемых значений для редокс-пары “гемоглобин-оксигемоглобин”, и, по-видимому, отражает электронодонорные свойства иных биохимических агентов, непосредственно соприкасающихся с измерительным электродом.

В растворах, прошедших униполярную (анодную и (или) катодную) на установках с реакторами РПЭ, в зависимости от режима ЭХА, достигаются все варианты сочетаний значений рН (кислый, нейтральных и щелочных) и ОВП (положительных, равных 0 и отрицательных по шкале ХСЭ). В типичном случае с помощью диафрагменных электролизеров возможно получение кислого анолита (А) с кислым рН и положительным ОВП или щелочного католита (К) с щелочным рН и отрицательным ОВП. Водные среды, обработанные у анода всегда приобретают электроноакцепторные свойства, но они не обязательно становятся кислыми. С помощью специальных технологических приемов можно получить анолит с высокими значениями ОВП, но с нейтральными и даже с щелочными характеристиками. Такие растворы именуются, соответственно, анолитом нейтральным (АН) и анолитом щелочным (АЩ) . Аналогичным образом могут быть синтезированы образцы католита нейтрального (КН) и католита кислого (КК), обладающие электронодонорными свойствами, полученными при катодной обработке.

Растворы типа АН с сочетаниями нейтральных рН = 7+1 и окислительного потенциала выше 550 мВ, ХСЭ или КН с сочетаниями рН = 7+1 и восстановительного потенциала, соответствующему ОВП ниже (-150) мВ, ХСЭ, не имеют аналогов в классе известных неактивированных растворов неорганических или органических соединений. Тем более уникальны ЭХА-среды с резко парадоксальными комбинациями типа АЩ и КК.

Показатели ОВП в неактивированных средах устойчивы, так как зависят от присутствия стабильных химических компонент. В ЭХА-растворах значения ОВП могут быть аномально высокими или аномально низкими относительно ОВП неактивированных растворов при равных рН, но при этом ОВП активированных растворов отличаются неустойчивостью и релаксируют в течение 1–1,5 суток до стабильных значений. После релаксации ЭХА-растворов их коварианты рН и ОВП соответствуют корреляционному коридору.

При быстром перемешивании свежеприготовленного католита с атмосферным воздухом или разбавлении его неактивированной водой в соотношении 1:1 рН католита или его смеси существенно не меняется, в то время как его ОВП мгновенно увеличивается до значений, близких к 0 мВ, ХСЭ при рН 10. Данное увеличение ОВП совершенно неадекватно сдвигу рН, который не выходит за пределы 1,0 ед. рН.

При хранении свежеприготовленного католита в герметически закрытом сосуде без перемешивания при комнатной температуре динамика его ОВП зависит от минерализации водной среды.

 

3. ВОЗМОЖНОСТЬ ПОЛУЧЕНИЯ ЭХА-СРЕД НА ОСНОВЕ ДИСТИЛЛИРОВАННОЙ ВОДЫ

 

Электрохимическая обработка дистиллированной воды удается при ее протекании по очень узкому межэлектродному пространству в реакторах специальных конструкций и высокой напряженности электрического поля. Прохождение через дистиллированную воду заряда 30 Кл/л между анодом и катодом из платины при плотности тока на электродах 10000 А/м2 показатели рН и ОВП дистиллированной воды после электрохимической обработки составили:

• в анолите – рН = 6,49; ОВП = 311 мВ, ХСЭ;
• в католите – рН = 7,43; ОВП = (-110) мВ, ХСЭ.

Исходные характеристики дистиллированной воды были: рН = 6,83 ;ОВП = 260 мВ, ХСЭ. Таким образом, электрохимическая активация электронодонорных и электроноакцепторынх свойств воды с крайне низким уровнем минерализации принципиально достижима, если в реакторе обеспечен определенный режим электрохимической обработки.

Теоретически эти условия можно экстраполировать на образцы воды со сколь угодно низким уровнем содержания минеральных компонент.

На лабораторной модели диафрагменного электрохимического реактора из дистиллированной воды с начальными значениями рН  = 5,6 и ОВП = 360 мВ, ХСЭ синтезирован католит с рН = 5,95 и ОВП = (-535) мВ, ХСЭ.