RU2340565C1 - Method of obtaining silver-containing concentrate (versions) - Google Patents
Method of obtaining silver-containing concentrate (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2340565C1 RU2340565C1 RU2007133053/15A RU2007133053A RU2340565C1 RU 2340565 C1 RU2340565 C1 RU 2340565C1 RU 2007133053/15 A RU2007133053/15 A RU 2007133053/15A RU 2007133053 A RU2007133053 A RU 2007133053A RU 2340565 C1 RU2340565 C1 RU 2340565C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silver
- acid
- hydrogen peroxide
- electrolysis
- carboxylic
- Prior art date
Links
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 154
- 239000004332 silver Substances 0.000 title claims abstract description 154
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 110
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 61
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 129
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 88
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 26
- 150000007524 organic acids Chemical group 0.000 claims abstract description 23
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims abstract description 23
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000013538 functional additive Substances 0.000 claims abstract description 20
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- VPVXHAANQNHFSF-UHFFFAOYSA-N 1,4-dioxan-2-one Chemical class O=C1COCCO1 VPVXHAANQNHFSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N malic acid Chemical compound OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 62
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 49
- -1 silver ions Chemical class 0.000 claims description 47
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 45
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 16
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 claims description 11
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 6
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 5
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 10
- 239000012528 membrane Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 48
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- HFVMEOPYDLEHBR-UHFFFAOYSA-N (2-fluorophenyl)-phenylmethanol Chemical compound C=1C=CC=C(F)C=1C(O)C1=CC=CC=C1 HFVMEOPYDLEHBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 description 20
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 15
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 15
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 14
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 14
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical group O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 13
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 6
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 6
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000000721 bacterilogical effect Effects 0.000 description 5
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 5
- 238000011160 research Methods 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 4
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 3
- 230000003253 viricidal effect Effects 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 2
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 2
- 230000034994 death Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 229940057847 polyethylene glycol 600 Drugs 0.000 description 2
- 229940071575 silver citrate Drugs 0.000 description 2
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AYKOTYRPPUMHMT-UHFFFAOYSA-N silver;hydrate Chemical compound O.[Ag] AYKOTYRPPUMHMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003330 sporicidal effect Effects 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- QUTYHQJYVDNJJA-UHFFFAOYSA-K trisilver;2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylate Chemical compound [Ag+].[Ag+].[Ag+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O QUTYHQJYVDNJJA-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 241000193388 Bacillus thuringiensis Species 0.000 description 1
- 239000004135 Bone phosphate Substances 0.000 description 1
- 102000014914 Carrier Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010078791 Carrier Proteins Proteins 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000003939 Membrane transport proteins Human genes 0.000 description 1
- 108090000301 Membrane transport proteins Proteins 0.000 description 1
- 241000589517 Pseudomonas aeruginosa Species 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 description 1
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000186652 Sporosarcina ureae Species 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FNYLWPVRPXGIIP-UHFFFAOYSA-N Triamterene Chemical compound NC1=NC2=NC(N)=NC(N)=C2N=C1C1=CC=CC=C1 FNYLWPVRPXGIIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- HVCXHPPDIVVWOJ-UHFFFAOYSA-N [K].[Mn] Chemical compound [K].[Mn] HVCXHPPDIVVWOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009056 active transport Effects 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940097012 bacillus thuringiensis Drugs 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical class OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000030833 cell death Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000002512 chemotherapy Methods 0.000 description 1
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000006114 decarboxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 238000006471 dimerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007323 disproportionation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 description 1
- 150000005837 radical ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Description
Все варианты изобретения относятся к способам получения серебросодержащих концентратов, которые могут быть использованы в медицине, фармацевтической промышленности, сельском хозяйстве, пищевой промышленности, предприятиях коммунального хозяйства и т.д. для дезинфекции водных объектов, в том числе промышленных и бытовых, дезинфекции поверхностей, в том числе предметов личного обихода.All variants of the invention relate to methods for producing silver-containing concentrates, which can be used in medicine, pharmaceutical industry, agriculture, food industry, public utilities, etc. for disinfection of water objects, including industrial and domestic, disinfection of surfaces, including personal items.
За аналог первого варианта изобретения принят способ получения серебросодержащего раствора, при котором используют метод электролитического растворения металлического серебра на аноде с получением дезинфицирующего раствора на основе ионов серебра одновалентного - «Серебряная вода» (Кульский Л.А. Серебряная вода.- Киев: Наук. думка, 1983, с.17-32).An analogue of the first embodiment of the invention is a method for producing a silver-containing solution, using the method of electrolytic dissolution of metallic silver on the anode to obtain a disinfectant solution based on monovalent silver ions - “Silver Water” (L. Kulsky. Silver Water. - Kiev: Science. Dumka 1983, p. 17-32).
К существенным недостаткам известного способа относится низкая дезинфицирующая активность серебросодержащего раствора, обусловленная тем, что наличие в воде хлоридов приводит к образованию на серебряном аноде пленки хлорида серебра, затрудняющей растворение металла (серебра) и, следовательно, понижающей выход серебра по току.Significant disadvantages of the known method include the low disinfecting activity of the silver-containing solution, due to the fact that the presence of chlorides in the water leads to the formation of a silver chloride film on the silver anode, which impedes the dissolution of the metal (silver) and, therefore, reduces the current yield of silver.
За аналог первого варианта изобретения принят способ получения серебросодержащего концентрата, при котором используют метод электролитического растворения металлического серебра на аноде в составе органической кислоты и дистиллированной воды (Описание изобретения «Дезинфицирующий водный раствор», патент RU №2130964 от 10.02.1998, МПК6 С11D 3/04, 3/48).An analogue of the first embodiment of the invention is a method for producing a silver-containing concentrate, using the method of electrolytic dissolution of silver metal on the anode as part of an organic acid and distilled water (Description of the invention “Disinfecting aqueous solution”, patent RU No. 2130964 dated 02.10.1998, IPC6 C11D 3 / 04, 3/48).
Однако к недостаткам известного способа получения серебросодержащего концентрата относится слабовыраженный дезинфицирующий эффект серебросодержащего концентрата при низких концентрациях ионов серебра одновалентного в растворе.However, the disadvantages of the known method for producing silver-containing concentrate include a mild disinfecting effect of the silver-containing concentrate at low concentrations of monovalent silver ions in solution.
Аналогами второго, третьего и четвертого вариантов заявленного изобретения являются аналоги первого варианта изобретения.Analogs of the second, third and fourth variants of the claimed invention are analogues of the first embodiment of the invention.
Наиболее близким аналогом того же назначения первого варианта заявленного изобретения принят способ получения серебросодержащего концентрата, при котором используют метод электролитического растворения металлического серебра на аноде в составе органической кислоты и дистиллированной воды и после электролиза добавляют пероксид водорода и функциональные добавки по изобретению «Дезинфицирующий водный раствор» (описание изобретения к патенту RU №2179155, 2001.03.20, МПК7 С02F 1/50, A01N 59/16, A61L 2/16, C02F 103:04).The closest analogue to the same purpose of the first embodiment of the claimed invention adopted a method for producing silver-containing concentrate, which uses the method of electrolytic dissolution of silver metal on the anode in the composition of organic acid and distilled water and after electrolysis add hydrogen peroxide and functional additives according to the invention "Disinfecting aqueous solution" ( Description of the invention to patent RU No. 2179155, 2001.03.20, IPC7 C02F 1/50, A01N 59/16, A61L 2/16, C02F 103: 04).
Прототипу присущи недостатки аналогов - слабовыраженный дезинфицирующий эффект серебросодержащего концентрата при низких концентрациях ионов серебра одновалентного в растворе, связанных с образованием лимоннокислого комплекса и ведением технологического процесса электрохимического растворения серебра на аноде в присутствии избытка лимонной кислоты. Низкая концентрация ионов серебра одновалентного в растворе обусловлена тем, что при электрохимическом растворении серебра на аноде в присутствии лимонной кислоты (избыток) образуется большое количество серебряного шлама. Следовательно, электролиз идет с большими потерями серебра, перерасходом электроэнергии и затягивается по времени. При этом существует проблема утилизации серебряного шлама, которая никак не решена на сегодняшний момент. Такое ведение процесса электролиза требует дополнительной операции фильтрования, стабилизации во времени дезинфицирующего раствора по концентрации с последующим доведением последней до нормы (обычно требуется разбавление до нормы дистиллированной водой). Это обусловлено тем, что при избытке лимонной кислоты, в присутствии которой ведут электролиз с активным анодом (серебро), в растворе происходит комплексообразование в соответствии с уравнением:The prototype has inherent disadvantages of analogues - a mild disinfecting effect of silver-containing concentrate at low concentrations of monovalent silver ions in solution, associated with the formation of citric acid complex and the process of electrochemical dissolution of silver on the anode in the presence of an excess of citric acid. The low concentration of monovalent silver ions in the solution is due to the fact that during the electrochemical dissolution of silver at the anode in the presence of citric acid (excess), a large amount of silver sludge is formed. Consequently, electrolysis occurs with large losses of silver, excessive energy consumption and is delayed in time. At the same time, there is a problem of utilization of silver sludge, which has not been solved at the moment. Such conduct of the electrolysis process requires an additional filtering operation, stabilization of the disinfectant solution in time with concentration, and then bringing the latter to normal (usually dilution with distilled water is usually required). This is due to the fact that with an excess of citric acid, in the presence of which electrolysis with an active anode (silver) is carried out, complexation occurs in the solution in accordance with the equation:
Логарифмы констант устойчивости этих комплексов соответственно равны 7.1 и 9.9. Значит, в растворе ионы серебра будут находиться преимущественно в виде комплексного соединения согласно уравнению (2). Как известно, лимонная кислота является маскирующим агентом для ионов серебра одновалентного, следовательно, в водных растворах такое соединение гидролизуется очень слабо. Исходя из вышесказанного, дезинфицирующие растворы с низкой концентрацией ионов серебра одновалентного 0.1·10-5-0.1·10-3 мас.% или 0.01-1.0 мг/дм3, приготовленные методом разбавления из серебросодержащего концентрата, полученного известным способом, не работают вообще, или наблюдается слабовыраженный дезинфицирующий эффект. Растворы с относительно высоким содержанием ионов серебра одновалентного от 0.1·10-2 до 1.0 мас.% или 10-10000 мг/дм3 обладают высокой бактерицидной активностью. Однако их применение экономически и экологически нецелесообразно, т.к. связано с перерасходом серебра. А также при добавлении к раствору комплексного лимоннокислого серебра «перекиси водорода», очевидно, при избытке лимонной кислоты произойдет реакция:The logarithms of the stability constants of these complexes are respectively 7.1 and 9.9. Hence, in the solution, silver ions will be predominantly in the form of a complex compound according to equation (2). As you know, citric acid is a masking agent for monovalent silver ions, therefore, in aqueous solutions, such a compound is very slightly hydrolyzed. Based on the foregoing, disinfecting solutions with a low concentration of monovalent silver ions 0.1 · 10 -5 -0.1 · 10 -3 wt.% Or 0.01-1.0 mg / dm 3 prepared by dilution from a silver-containing concentrate obtained in a known manner do not work at all, or a mild disinfecting effect is observed. Solutions with a relatively high content of monovalent silver ions from 0.1 · 10 -2 to 1.0 wt.% Or 10-10000 mg / dm 3 have a high bactericidal activity. However, their use is economically and environmentally impractical, because due to overspending of silver. And also when “hydrogen peroxide” is added to the solution of complex silver citrate, obviously, with an excess of citric acid, the reaction occurs:
Т.е. произойдет разрушение (как известно, в аналитической химии именно при помощи пероксида водорода и при избытке кислотного агента разрушают стойкие к разрушению комплексы) комплексного лимоннокислого аниона серебра, и ионы серебра одновалентного в свободном виде поступят в раствор, что и обеспечивает, очевидно, эффект «увеличения удельной скорости отмирания микроорганизмов» по сравнению с патентом-аналогом. Как видно из уравнения реакции (3), наряду с ионами серебра одновалентного образуются очень активные ион-радикалы из анионного остатка лимонной кислоты, которые могут выступать как окислители, могут вступать в реакции дисмутации и поэтому могут быть опасными при попадании в организм. Дезинфицирующий водный раствор лимоннокислого серебра (при избытке) и «перекиси водорода» в количестве 0.01-10 мас.% не оказывает бактерицидного действия на споровые микроорганизмы при низких концентрациях, т.к. указанное количество «перекиси водорода» расходуется на разрушение комплексного аниона серебра в растворе, а ионы серебра одновалентного не обладают активностью к споровым культурам при низких концентрациях. Если «сочетать действие аммиачного комплекса серебра - диамминаргента (I) [Ag(NH3)2]+, образующегося в результате введения избыточного его количества на стадии электролиза и уксуснокислого или лимоннокислого комплексов серебра с синергидными веществами (перекисью водорода)», то в результате такого взаимодействия можно получить аддукт с трудно устанавливаемым и контролируемым составом. Это составляет трудности при идентификации дезинфицирующего раствора. Для приготовления дезинфицирующего раствора по патенту-прототипу в промышленном масштабе понадобится многоступенчатый технологический процесс. Для приготовления дезинфицирующего раствора по патенту-прототипу используются высоколетучие с резким запахом вещества, такие как аммиак. Для приготовления аммиачного комплекса количество аммиака необходимо брать на 50% больше от стехиометрии с целью смещения химического равновесия в сторону образования аммиачного комплекса. Дезинфицирующий раствор по патенту-прототипу не убирает запахи. Дезинфицирующий раствор по патенту-прототипу способен разрушать поверхностную жировую пленку на дезинфицируемой поверхности, но не способен проникать через загрязнения и в поверхностный слой дезинфицируемой поверхности. Дезинфицирующий раствор по патенту-прототипу не способен проникать через мембраны клеток.Those. the destruction will occur (as is known, in analytical chemistry it is precisely with the help of hydrogen peroxide and with an excess of an acid agent that the destruction resistant complexes are destroyed) of the complex citric acid anion of silver, and silver monovalent ions in free form will enter the solution, which obviously provides the effect of "increase specific death rate of microorganisms ”in comparison with the patent-analogue. As can be seen from reaction equation (3), along with monovalent silver ions, very active radical ions are formed from the anionic residue of citric acid, which can act as oxidizing agents, can enter into dismutation reactions, and therefore can be dangerous when ingested. A disinfecting aqueous solution of silver citrate (in excess) and “hydrogen peroxide” in an amount of 0.01-10 wt.% Does not have a bactericidal effect on spore microorganisms at low concentrations, because the specified amount of "hydrogen peroxide" is spent on the destruction of the complex silver anion in solution, and monovalent silver ions are not active in spore cultures at low concentrations. If “we combine the action of the ammonia complex of silver — the diamineminent (I) [Ag (NH 3 ) 2 ] + , which is formed as a result of introducing an excess of it at the stage of electrolysis and acetic or citric acid complexes of silver with synergistic substances (hydrogen peroxide),” as a result of such an interaction, an adduct with a difficult to establish and controlled composition can be obtained. This makes it difficult to identify a disinfectant solution. For the preparation of a disinfectant solution according to the patent prototype on an industrial scale, a multi-stage process will be required. For the preparation of the disinfectant solution according to the patent prototype, highly volatile substances with a pungent odor, such as ammonia, are used. To prepare an ammonia complex, the amount of ammonia must be taken 50% more from stoichiometry in order to shift the chemical equilibrium towards the formation of an ammonia complex. The disinfectant solution of the prototype patent does not remove odors. The disinfecting solution according to the patent prototype is able to destroy the surface grease film on the disinfected surface, but is not able to penetrate through the dirt and into the surface layer of the disinfected surface. The disinfectant solution of the prototype patent is not able to penetrate the cell membranes.
Наиболее близкими аналогами второго, третьего и четвертого вариантов заявленного изобретения является наиболее близкий аналог первого варианта изобретения.The closest analogues of the second, third and fourth variants of the claimed invention is the closest analogue of the first embodiment of the invention.
Задачей, на решение которой направлены все варианты изобретения, является повышение дезинфицирующих свойств серебросодержащих концентратов, обеспечивающих их вирулицидное и спороцидное действия. Кроме того, к задачам, на решение которых направлены изобретения, относится получение стабильных и постоянных составов, которые легко идентифицируются при контроле, убирают запахи, являются экологически чистыми и безопасными, потому что при их реализации отсутствуют вредные для здоровья человека ингредиенты, например аммиак, спирт и т.д.The task to which all the variants of the invention are directed is to increase the disinfecting properties of silver-containing concentrates, ensuring their virucidal and sporocidal action. In addition, the tasks to which the invention is directed include obtaining stable and constant compositions that are easily identified during control, remove odors, are environmentally friendly and safe, because when they are implemented there are no harmful ingredients for human health, such as ammonia, alcohol etc.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении всех вариантов изобретения, заключается в синергизме ионов серебра одновалентного и пероксида водорода и увеличении скорости проникающей способности серебросодержащего концентрата в поверхности и мембраны бактериальных клеток, кроме того, такие серебросодержащие концентраты позволяют получать дезинфицирующие растворы с низким содержанием ионов серебра одновалентного, которые не вступают в соединение с ионами хлоридов, сульфатов и фосфатов.The technical result that can be obtained by implementing all variants of the invention is the synergism of monovalent silver ions and hydrogen peroxide and an increase in the rate of penetration of silver-containing concentrate in the surface and membrane of bacterial cells, in addition, such silver-containing concentrates make it possible to obtain disinfectant solutions with a low ion content monovalent silver, which do not come into contact with ions of chlorides, sulfates and phosphates.
Сущность изобретения по первому варианту способа получения серебросодержащего концентрата, при котором используют метод электролитического растворения металлического серебра на аноде с получением ионов серебра одновалентного в составе органической кислоты и дистиллированной воды и после электролиза в него добавляют пероксид водорода и функциональные добавки, состоит в том, что электролиз ведут при напряжении до 2 В, а в качестве органической кислоты используют карбоновую двухосновную кислоту, увеличивающую электропроводность электролита, при этом перед введением в него пероксида водорода добавляют в качестве функциональных добавок ортофосфорную кислоту 85% до рН=3.5-4.5±0.5 при следующем содержании в серебросодержащем концентрате компонентов, мас.%:The essence of the invention according to the first embodiment of a method for producing a silver-containing concentrate, in which the method of electrolytic dissolution of metallic silver on the anode is used to produce silver ions monovalent in the composition of organic acid and distilled water, and after electrolysis, hydrogen peroxide and functional additives are added to it, that electrolysis lead at voltages up to 2 V, and carboxylic dibasic acid, which increases the electrical conductivity of elec trolite, while before introducing hydrogen peroxide into it, phosphoric acid 85% is added as functional additives to pH = 3.5-4.5 ± 0.5 with the following components in silver-containing concentrate, wt.%:
В качестве карбоновой двухосновной кислоты используют янтарную кислоту.Succinic acid is used as the carboxylic dibasic acid.
В качестве карбоновой двухосновной кислоты используют гидроксиянтарную кислоту.Hydroxy succinic acid is used as the carboxylic dibasic acid.
Сущность изобретения по второму варианту способа получения серебросодержащего концентрата, при котором используют метод электролитического растворения металлического серебра на аноде с получением ионов серебра одновалентного в составе органической кислоты и дистиллированной воды и после электролиза в него добавляют пероксид водорода и функциональные добавки, состоит в том, что электролиз ведут при напряжении до 2 В, а в качестве органической кислоты используют карбоновую двухосновную кислоту, увеличивающую электропроводность электролита, при этом перед введением в него пероксида водорода добавляют в качестве функциональных добавок ортофосфорную кислоту 85% до рН=3.5-4.5±0.5 с последующим добавлением сульфоксида, увеличивающего проникающую способность серебросодержащего концентрата при следующем содержании его компонентов, мас.%:The essence of the invention according to the second variant of the method for producing a silver-containing concentrate, in which the method of electrolytic dissolution of metallic silver on the anode is used to produce silver ions monovalent in the composition of organic acid and distilled water, and after electrolysis, hydrogen peroxide and functional additives are added to it, that electrolysis lead at voltages up to 2 V, and carboxylic dibasic acid, which increases the electrical conductivity of elec trolite, while before introducing hydrogen peroxide into it, orthophosphoric acid 85% is added as functional additives to pH = 3.5-4.5 ± 0.5, followed by the addition of sulfoxide, which increases the penetrating ability of the silver-containing concentrate at the following content of its components, wt.%:
В качестве карбоновой двухосновной кислоты используют янтарную кислоту.Succinic acid is used as the carboxylic dibasic acid.
В качестве карбоновой двухосновной кислоты используют гидроксиянтарную кислоту.Hydroxy succinic acid is used as the carboxylic dibasic acid.
В качестве сульфоксида используют диметилсульфоксид.Dimethyl sulfoxide is used as sulfoxide.
В качестве сульфоксида используют димексид.Dimexide is used as sulfoxide.
Сущность изобретения по третьему варианту способа получения серебросодержащего концентрата, при котором используют метод электролитического растворения металлического серебра на аноде с получением ионов серебра одновалентного в составе органической кислоты и дистиллированной воды и после электролиза в него добавляют пероксид водорода и функциональные добавки, состоит в том, что электролиз ведут при напряжении до 2 В, а в качестве органической кислоты используют карбоновую двухосновную кислоту, увеличивающую электропроводность электролита, при этом перед введением пероксида водорода добавляют в электролит в качестве функциональных добавок полиэтиленгликоль с молекулярной массой 400-1500 или 1,4-двузамещенный диоксанон, стабилизирующие пероксид водорода, при следующем содержании в серебросодержащем концентрате компонентов, мас.%:The essence of the invention according to the third variant of the method for producing a silver-containing concentrate, in which the method of electrolytic dissolution of silver metal on the anode is used to produce silver ions monovalent in the composition of organic acid and distilled water, and after electrolysis, hydrogen peroxide and functional additives are added to it, that electrolysis lead at voltages up to 2 V, and carboxylic dibasic acid, which increases the electrical conductivity of elec ctrolite, in this case, before the introduction of hydrogen peroxide, polyethylene glycol with a molecular weight of 400-1500 or 1,4-disubstituted dioxanone stabilizing hydrogen peroxide is added to the electrolyte as functional additives, with the following components in silver-containing concentrate, wt.%:
В качестве карбоновой двухосновной кислоты используют янтарную кислоту.Succinic acid is used as the carboxylic dibasic acid.
В качестве карбоновой двухосновной кислоты используют гидроксиянтарную кислоту.Hydroxy succinic acid is used as the carboxylic dibasic acid.
Сущность изобретения по четвертому варианту способа получения серебросодержащего концентрата, при котором используют метод электролитического растворения металлического серебра на аноде с получением ионов серебра одновалентного в составе органической кислоты и дистиллированной воды и после электролиза в него добавляют пероксид водорода и функциональные добавки, состоит в том, что электролиз ведут при напряжении до 2 В, а в качестве органической кислоты используют карбоновую двухосновную кислоту, увеличивающую электропроводность электролита, при этом перед введением пероксида водорода добавляют в электролит в качестве функциональных добавок полиэтиленгликоль с молекулярной массой 400-1500 или 1,4-двузамещенный диоксанон, стабилизирующие пероксид водорода, с последующим добавлением сульфоксида для увеличения проникающей способности серебросодержащего концентрата, при следующем содержании его компонентов, мас.%:The essence of the invention according to the fourth variant of the method for producing a silver-containing concentrate, in which the method of electrolytic dissolution of metallic silver on the anode is used to produce silver ions monovalent in the composition of organic acid and distilled water, and after electrolysis, hydrogen peroxide and functional additives are added to it, that electrolysis lead at voltages up to 2 V, and carboxylic dibasic acid is used as an organic acid, which increases the electrical conductivity electrolyte, while before the introduction of hydrogen peroxide, polyethylene glycol with a molecular weight of 400-1500 or 1,4-disubstituted dioxanone stabilizing hydrogen peroxide is added to the electrolyte as functional additives, followed by the addition of sulfoxide to increase the permeability of the silver-containing concentrate, with the following content of its components , wt.%:
В качестве карбоновой двухосновной кислоты используют янтарную кислоту.Succinic acid is used as the carboxylic dibasic acid.
В качестве карбоновой двухосновной кислоты используют гидроксиянтарную кислоту.Hydroxy succinic acid is used as the carboxylic dibasic acid.
В качестве сульфоксида используют диметилсульфоксид.Dimethyl sulfoxide is used as sulfoxide.
В качестве сульфоксида используют димексид.Dimexide is used as sulfoxide.
Из уровня техники не известно техническое решение с заявляемой совокупностью существенных признаков независимого пункта формулы изобретения, что подтверждает соответствие изобретения условию патентоспособности - новизна.The prior art does not know the technical solution with the claimed combination of essential features of an independent claim, which confirms the compliance of the invention with the condition of patentability - novelty.
Существенные отличительные признаки независимого пункта формулы заявляемого изобретения для специалиста явным образом не следуют из уровня техники, что подтверждает соответствие изобретения условию патентоспособности - изобретательский уровень.The essential features of the independent claim of the claimed invention for a specialist do not explicitly follow from the prior art, which confirms the compliance of the invention with the condition of patentability - inventive step.
Для проведения электролиза с активным серебряным анодом в дистиллированной воде предлагается использовать органическую кислоту янтарную или гидроксиянтарную, т.к. они не образуют в растворе стойких комплексных соединений с ионами серебра одновалентного, принадлежат к классу двухосновных карбоновых кислот (лимонная кислота принадлежит к классу трехосновных оксикарбоновых кислот), рКа(1)=4.2 для янтарной кислоты (для лимонной рКа=3.1), т.е. янтарная кислота является более слабой кислотой. Значит, в растворе она гидролизуется в меньшей степени (образуется меньше продуктов реакции между анионом органической кислоты и ионами серебра одновалентного), но в достаточной для того, чтобы осуществлялся процесс электролиза. Органическая кислота - янтарная или гидроксиянтарная, добавленная к дистиллированной воде в пределах 0.013-0.062 мас.%, является ингредиентом, который увеличивает электропроводность дистиллированной воды посредством увеличения числа частиц (ионов) в электролите.For electrolysis with an active silver anode in distilled water, it is proposed to use organic succinic or hydroxy succinic acid, as they do not form monovalent stable complexes with silver ions in the solution, belong to the class of dibasic carboxylic acids (citric acid belongs to the class of tribasic hydroxycarboxylic acids), pK a (1) = 4.2 for succinic acid (for citric pK a = 3.1), t .e. succinic acid is a weaker acid. This means that in the solution it is hydrolyzed to a lesser extent (less reaction products are formed between the anion of the organic acid and monovalent silver ions), but enough to allow the electrolysis process to take place. Organic acid - succinic or hydroxy succinic, added to distilled water in the range of 0.013-0.062 wt.%, Is an ingredient that increases the electrical conductivity of distilled water by increasing the number of particles (ions) in the electrolyte.
Удельное электрическое сопротивление дистиллированной воды при 20°С - не менее 2·105 Ом·м (ГОСТ 6709-72). Если к дистиллированной воде V=1.0 дм3 при t=20°C добавить 0.13 г янтарной или гидроксиянтарной кислоты, то удельное электрическое сопротивление дистиллированной воды понизится до 3·104 Ом·м и проведение электролиза станет возможным, т.к. добавленная к растворителю (дистиллированная вода) органическая кислота С4Н6O4 (янтарная) или С4Н6O5 (гидроксиянтарная) дает ассоциат с растворителем, в котором происходит перераспределение электронной плотности с образованием связи, близкой к ионной, затем осуществляется диссоциация:The electrical resistivity of distilled water at 20 ° C is not less than 2 · 10 5 Ohm · m (GOST 6709-72). If 0.13 g of succinic or hydroxy succinic acid is added to distilled water V = 1.0 dm 3 at t = 20 ° C, then the electrical resistivity of distilled water will decrease to 3 · 10 4 Ohm · m and electrolysis will be possible, because organic acid C 4 H 6 O 4 (succinic) or C 4 H 6 O 5 (hydroxy succinic) added to the solvent (distilled water) gives an associate with the solvent, in which the electron density is redistributed to form a bond close to ionic, then dissociation is carried out :
С4Н6О4+Н2О↔H2О↔С4Н6O4...Н2O↔[H2O...H+ ·C4Н5O4 -]↔H3O++С4Н5O4 - C 4 H 6 O 4 + 2 H 2 O↔H O↔S 4 H 6 O 4 H 2 ... O↔ [H 2 O ... H + · C 4 H 4 O 5 -] ↔H O 3 ++ C 4 H 5 O 4 -
Количество образовавшихся ионов при диссоциации органической кислоты в пределах 0.013-0.062 мас.% является необходимым и достаточным для увеличения электропроводности, но еще недостаточным для образования соединений с ионами серебра одновалентного. В процессе электролиза по мере насыщения электролита ионами серебра одновалентного произойдет образование вышеуказанных соединений, но их будет примерно 6-10% от общего количества ионов серебра одновалентного. При приготовлении растворов из серебросодержащего концентрата, т.е. при разбавлении раствора, степень диссоциации каждого электролита увеличивается. Это значит, что существующее в растворе равновесие между недиссоциированными молекулами и ионами смещается в сторону образования ионов. При том, что серебро малоактивно к вирусам и споровым микроорганизмам, при добавлении пероксида водорода в электролит наблюдается синергетический эффект, что обусловливает высокие бактерицидные и вирулицидные свойства серебросодержащего концентрата (Peroxyde d′hydrene Porte par Ca vague ecologique. Inf. Chim. 1991, №334, p.134-144).The amount of ions formed during the dissociation of an organic acid in the range of 0.013-0.062 wt.% Is necessary and sufficient to increase electrical conductivity, but still insufficient for the formation of compounds with monovalent silver ions. In the process of electrolysis, as the electrolyte is saturated with monovalent silver ions, the formation of the above compounds will occur, but they will be about 6-10% of the total number of monovalent silver ions. When preparing solutions from silver-containing concentrate, i.e. when diluting the solution, the degree of dissociation of each electrolyte increases. This means that the equilibrium between undissociated molecules and ions existing in the solution shifts towards the formation of ions. Despite the fact that silver is inactive to viruses and spore microorganisms, when hydrogen peroxide is added to the electrolyte, a synergistic effect is observed, which leads to high bactericidal and virucidal properties of silver-containing concentrate (Peroxyde d′hydrene Porte par Ca vague ecologique. Inf. Chim. 1991, No. 334 p.134-144).
Причиной синергетического эффекта является то, что ионы серебра одновалентного являются донорами электрона, а кислород не входит в стехиометрическое уравнение и является, согласно гипотезе А.Е. Шилова, посредником, осуществляющим транспорт электрона от донора к акцептору. Источником молекулярного кислорода в растворе является пероксид водорода. Для протекания таких реакций требуются лишь следовые количества молекулярного кислорода. Акцептором является клетка микроорганизма. При «поглощении» электрона клетка микроорганизма отдает протон водорода, затем происходит «деэнергизация» клетки и ее гибель. В работе Dibrov P., Dzioba J., Gosink K.K., Hase С.С. // Antimicroball Agents And Chemotherapy, 2002, Vol.46, №8, Aug. P.2668-2670 авторы показали, что низкие концентрации серебра Ag+ вызывают массовую утечку протонов через мембрану клетки, которая заканчивается полной «деэнергизацией» и, с высокой степенью вероятности, смертью клетки.The reason for the synergistic effect is that monovalent silver ions are electron donors, and oxygen is not included in the stoichiometric equation and is, according to A.E. Shilov, an intermediary engaged in electron transport from a donor to an acceptor. The source of molecular oxygen in the solution is hydrogen peroxide. For such reactions to occur, only trace amounts of molecular oxygen are required. The acceptor is a microorganism cell. When the electron is "absorbed", the cell of the microorganism gives off a hydrogen proton, then the cell is "deenergized" and its death. In the work of Dibrov P., Dzioba J., Gosink KK, Hase S.S. // Antimicroball Agents And Chemotherapy, 2002, Vol. 46, No. 8, Aug. P.2668-2670 the authors showed that low concentrations of silver Ag + cause a massive leak of protons through the cell membrane, which ends in complete "deenergization" and, with a high degree of probability, cell death.
Диметилсульфоксид обладает очень хорошей проницаемостью через биологические мембраны и различные поверхности (эффект легкой проницаемости был открыт при изучении его проницаемости в кору деревьев, и при этом было обнаружено быстрое распределение диметилсульфоксида по всей сосудистой системе дерева). Будучи нанесенным на кожу, диметилсульфоксид быстро появляется в кровеносных сосудах и разносится по организму. Т.к. молекула диметилсульфоксида является амбидендатным лигандом и содержит неподеленную электронную пару на атоме кислорода, то с ионом серебра одновалентного образуется координационное соединение, которое является достаточно стабильным. Как известно, действие иона серебра на микробную клетку происходит в две стадии: 1) адсорбция; 2) активный транспорт иона в клетку. До 90% поглощенных ионов серебра задерживаются в мембране, метаболизм микробной клетки нарушается в результате инактивации ферментов и белков-переносчиков (пермеаз). Применение диметилсульфоксида в составе серебросодержащего концентрата ослабляет клеточные барьеры, способствует быстрому проникновению ионов серебра через мембрану внутрь клетки и поражению ими жизненно важных центров клетки. (Пульняшенко П.Р., Безлюда Н.П., Ларионов Г.М., Пульняшенко Н.Ф. Опыт лечения гнойных ран с использованием стабилизированного в димексиде нитрата серебра // Клиническая хирургия. - 1990. - №1. - С.35-36.) А также применение диметилсульфоксида в составе серебросодержащего концентрата позволяет транспортировать ион серебра одновалентного через загрязнения и далее в поверхностный слой дезинфицируемого объекта, тем самым обеспечивая быструю и полную дезинфекцию различных материалов и поверхностей.Dimethyl sulfoxide has very good permeability through biological membranes and various surfaces (the effect of light permeability was discovered by studying its permeability in the bark of trees, and a rapid distribution of dimethyl sulfoxide throughout the vascular system of the tree was found). When applied to the skin, dimethyl sulfoxide quickly appears in the blood vessels and spreads throughout the body. Because Since the dimethyl sulfoxide molecule is an ambidendate ligand and contains an unshared electron pair on the oxygen atom, a coordination compound is formed with a monovalent silver ion, which is quite stable. As is known, the action of silver ion on a microbial cell occurs in two stages: 1) adsorption; 2) active transport of the ion into the cell. Up to 90% of the absorbed silver ions are retained in the membrane, the metabolism of the microbial cell is disrupted as a result of inactivation of enzymes and carrier proteins (permeases). The use of dimethyl sulfoxide as part of a silver-containing concentrate weakens cell barriers, and facilitates the rapid penetration of silver ions through the membrane into the cell and their damage to vital cell centers. (Pulnyashenko P.R., Bezlyuda N.P., Larionov G.M., Pulnyashenko N.F. Experience in the treatment of purulent wounds using silver nitrate stabilized in dimexide // Clinical Surgery. - 1990. - No. 1. - P. 35-36.) As well as the use of dimethyl sulfoxide as part of a silver-containing concentrate, silver monovalent ion can be transported through contaminants and further to the surface layer of the disinfected object, thereby ensuring fast and complete disinfection of various materials and surfaces.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен график концентрации пероксида водорода.The invention is illustrated in the drawing, which shows a graph of the concentration of hydrogen peroxide.
Варианты заявленного способа получения серебросодержащего концентрата могут быть осуществлены с реализацией указанного назначения следующим образом. Все варианты способа получения серебросодержащего концентрата осуществляют в дистиллированной воде и в присутствии органической кислоты, при этом электролиз проводят в области потенциалов до 2.0 В, т.к. в этой области основными являются процессы окисления растворителя и анода, а при более положительных потенциалах доминирует электроокисление аниона органической кислоты с декарбоксилированием и димеризацией образующихся радикалов до соответствующих димеров. Стандартный электродный потенциал системы 2Н2О=O2+4Н++4е равен 1.228 В; стандартный электродный потенциал системы Ag=Ag++е равен 0.799 В, значит, преимущественно будет идти процесс электрохимического растворения серебра. Поэтому процесс электрохимического растворения серебра на аноде в дистиллированной воде в присутствии двухосновной карбоновой кислоты проводят в области потенциалов до 2.0 В. При этом плотность тока равна 0.001-0.02 А/см2, расстояние между электродами l=15-20 мм. В качестве анода используют серебро марки Ср. 999.9, в качестве катода - инертный материал тантал (композицию из оксида титана IV и оксида тантала V). Тантал обладает исключительной химической стойкостью. Кроме плавиковой кислоты, на тантал не действуют никакие другие кислоты.Variants of the claimed method for producing silver-containing concentrate can be carried out with the implementation of this purpose as follows. All variants of the method for producing silver-containing concentrate are carried out in distilled water and in the presence of an organic acid, while electrolysis is carried out in the potential region up to 2.0 V, because In this area, the main processes are the oxidation of the solvent and the anode, and at more positive potentials, the electrooxidation of the anion of the organic acid dominates with decarboxylation and dimerization of the formed radicals to the corresponding dimers. The standard electrode potential of the 2H 2 O = O 2 + 4H + + 4e system is 1.228 V; the standard electrode potential of the Ag = Ag + + e system is 0.799 V, which means that the process of silver electrochemical dissolution will predominantly take place. Therefore, the process of electrochemical dissolution of silver at the anode in distilled water in the presence of a dibasic carboxylic acid is carried out in the potential range up to 2.0 V. This current density is 0.001-0.02 A / cm 2, the distance between the electrodes l = 15-20 mm. As the anode, silver is used. 999.9, the inert material is tantalum (a composition of titanium oxide IV and tantalum oxide V) as a cathode. Tantalum has exceptional chemical resistance. In addition to hydrofluoric acid, no other acids act on tantalum.
Способ получения серебросодержащего концентрата по первому варианту заявленного изобретения может быть осуществлен с реализацией указанного назначения следующим образом.A method of obtaining a silver-containing concentrate according to the first embodiment of the claimed invention can be carried out with the implementation of this purpose as follows.
Электролизную емкость заполняют дистиллированной водой V=0.4-50.0 дм3, растворяют при перемешивании янтарную или гидроксиянтарную кислоту в количестве 0.013-0.062 мас.% (0.13-0.62 г/дм3). Опускают в электролизную емкость электроды: анод - серебро марки Ср. 999.9; катод - инертный материал (тантал; композицию из оксида титана IV и оксида тантала V). Условия проведения электролиза следующие: площадь электрода S=16.0-300 см2, расстояние между электродами l=15-20 мм, напряжение устанавливают U=до 2.0 В (процесс электролиза ведут с контролем по напряжению), плотность тока d=0.001-0.02 А/см2. Через 19.02-38.05 минут прекращают электролиз. Вынимают электроды, электролит перемешивают и добавляют 8.0-1000.0 см3 пероксида водорода 30% с предварительно добавленной 85% ортофосфорной кислотой в количестве 0.01-0.1 мас.% (0.1-1.0 г/дм3) с конечным значением рН=3.5-4.5±0.5 готового концентрата.The electrolysis capacity is filled with distilled water V = 0.4-50.0 dm 3 , succinic or hydroxy succinic acid is dissolved with stirring in an amount of 0.013-0.062 wt.% (0.13-0.62 g / dm 3 ). The electrodes are lowered into the electrolysis tank: the anode is Sr grade silver. 999.9; the cathode is an inert material (tantalum; composition of titanium oxide IV and tantalum oxide V). The electrolysis conditions are as follows: electrode area S = 16.0-300 cm 2 , the distance between the electrodes l = 15-20 mm, the voltage is set to U = 2.0 V (the electrolysis process is voltage controlled), the current density is d = 0.001-0.02 A / cm 2 . After 19.02-38.05 minutes, electrolysis is stopped. They take out the electrodes, mix the electrolyte and add 8.0-1000.0 cm 3 of hydrogen peroxide 30% with previously added 85% phosphoric acid in an amount of 0.01-0.1 wt.% (0.1-1.0 g / dm 3 ) with a final value of pH = 3.5-4.5 ± 0.5 finished concentrate.
Пример 1.Example 1
Электролизную емкость заполняют дистиллированной водой V=0.4 дм3, растворяют при перемешивании янтарную или гидроксиянтарную кислоту в количестве 0.013 мас.% (0.13 г/дм3). Опускают в электролизную емкость электроды: анод - серебро марки Ср. 999.9; катод - инертный материал (тантал; композицию из оксида титана IV и оксида тантала V). Условия проведения электролиза следующие: площадь электрода S=16.0 см2, расстояние между электродами l=15-20 мм, напряжение устанавливают U=до 2.0 В (процесс электролиза ведут с контролем по напряжению), плотность тока d=0.001 А/см2. Через 19.02 минут прекращают электролиз. Вынимают электроды, электролит перемешивают и добавляют 8.0 см3 пероксида водорода 30% с предварительно добавленной 85% ортофосфорной кислотой в количестве 0.02 мас.% (0.2 г/дм3) с конечным значением рН=3.5-4.5±0.5 готового концентрата.The electrolysis tank is filled with distilled water V = 0.4 dm 3 , and succinic or hydroxy succinic acid is dissolved with stirring in an amount of 0.013 wt.% (0.13 g / dm 3 ) with stirring. The electrodes are lowered into the electrolysis tank: the anode is Sr grade silver. 999.9; the cathode is an inert material (tantalum; composition of titanium oxide IV and tantalum oxide V). The conditions for the electrolysis are as follows: electrode area S = 16.0 cm 2 , the distance between the electrodes l = 15-20 mm, the voltage is set to U = 2.0 V (the electrolysis process is voltage-controlled), the current density is d = 0.001 A / cm 2 . After 19.02 minutes, electrolysis is stopped. The electrodes are removed, the electrolyte is mixed, and 8.0 cm 3 of hydrogen peroxide 30% is added with previously added 85% phosphoric acid in an amount of 0.02 wt.% (0.2 g / dm 3 ) with a final value of pH = 3.5-4.5 ± 0.5 of the finished concentrate.
Пример 2.Example 2
Электролизную емкость заполняют дистиллированной водой V=50.0 дм3, растворяют при перемешивании янтарную или гидроксиянтарную кислоту в количестве 0.016 мас.% (0.16 г/дм3). Опускают в электролизную емкость электроды: анод - серебро марки Ср. 999.9; катод - инертный материал (тантал; композицию из оксида титана IV и оксида тантала V). Условия проведения электролиза следующие: площадь электрода S=300 см2, расстояние между электродами l=15-20 мм, напряжение устанавливают U = до 2.0 В (процесс электролиза ведут с контролем по напряжению), плотность тока d=0.02 А/см2. Через 38.05 минут прекращают электролиз. Вынимают электроды, электролит перемешивают и добавляют 1000.0 см3 пероксида водорода 30% с предварительно добавленной 85% ортофосфорной кислотой в количестве 0.02 мас.% (0.2 г/дм3) с конечным значением рН=3.5-4.5±0.5 готового концентрата.The electrolysis tank is filled with distilled water V = 50.0 dm 3 , and succinic or hydroxy succinic acid is dissolved with stirring in an amount of 0.016 wt.% (0.16 g / dm 3 ) with stirring. The electrodes are lowered into the electrolysis tank: the anode is Sr grade silver. 999.9; the cathode is an inert material (tantalum; composition of titanium oxide IV and tantalum oxide V). The electrolysis conditions are as follows: electrode area S = 300 cm 2 , the distance between the electrodes l = 15-20 mm, the voltage is set to U = 2.0 V (the electrolysis process is voltage controlled), the current density is d = 0.02 A / cm 2 . After 38.05 minutes, electrolysis is stopped. The electrodes are removed, the electrolyte is mixed and 1000.0 cm 3 of hydrogen peroxide 30% is added with previously added 85% phosphoric acid in an amount of 0.02 wt.% (0.2 g / dm 3 ) with a final value of pH = 3.5-4.5 ± 0.5 of the finished concentrate.
Подтверждением получаемого технического результата способа получения серебросодержащего концентрата по первому варианту заявленного изобретения является следующее.Confirmation of the obtained technical result of the method for producing silver-containing concentrate according to the first embodiment of the claimed invention is as follows.
1. В три пробы водопроводной воды внесена микробная взвесь Е.coli с концентрацией 1000000 микробных клеток в 1 см3, концентрация хлоридов - 176.0 мг/дм3, концентрация сульфатов 210.0 мг/дм3. В одну пробу внесен раствор, приготовленный из серебросодержащего концентрата по первому варианту заявленного изобретения:1. The microbial suspension of E. coli with a concentration of 1,000,000 microbial cells in 1 cm 3 , a chloride concentration of 176.0 mg / dm 3 , and a sulfate concentration of 210.0 mg / dm 3 were added to three tap water samples. A solution prepared from a silver-containing concentrate according to the first embodiment of the claimed invention was added to one sample:
В другую пробу внесен раствор, приготовленный из серебросодержащего концентрата по первому варианту заявленного изобретения:In another sample, a solution prepared from a silver-containing concentrate according to the first embodiment of the claimed invention was introduced:
Третья проба - контрольная (необработанная). Экспозиция - 20 минут.The third test is a control (untreated). Exposition - 20 minutes.
Бактериологическое исследование:Bacteriological research:
контрольная проба ОМЧ - 200 КОЕ/см3, в первой и во второй пробах ОМЧ - 8 и 6 КОЕ/см3. ОКБ и ТКБ в 100 см3 - не обнаружены.control sample OMC - 200 CFU / cm 3 in the first and second samples OMC - 8 and 6 CFU / cm 3 . Design Bureau and TKB in 100 cm 3 - not found.
2. В три пробы (готовились модельные водоемы емкостью 5.0 дм3 со стерильной водопроводной водой при t°С=20-22) внесены заражающие дозы синегнойных палочек 100 микробных клеток в 1.0 дм3, 1000 микробных клеток в 1.0 дм3, 10000 микробных клеток в 1.0 дм3. В эксперименте использовали два дезинфицирующих раствора следующего состава:2. In three samples (preparing model reservoirs with a capacity of 5.0 dm 3 with sterile tap water at t ° C = 20-22), infecting doses of Pseudomonas aeruginosa 100 microbial cells in 1.0 dm 3 , 1000 microbial cells in 1.0 dm 3 , 10,000 microbial cells at 1.0 dm 3 . In the experiment, two disinfecting solutions of the following composition were used:
Экспозиция составила 10 минут, 25 минут и 24 часа.The exposure was 10 minutes, 25 minutes and 24 hours.
Результаты эксперимента приведены в таблице.The experimental results are shown in the table.
Способ получения серебросодержащего концентрата по второму варианту заявленного изобретения может быть осуществлен с реализацией указанного назначения следующим образом.A method of obtaining a silver-containing concentrate according to the second embodiment of the claimed invention can be carried out with the implementation of this purpose as follows.
Электролизную емкость заполняют дистиллированной водой V=0.4-50.0 дм3, растворяют при перемешивании янтарную или гидроксиянтарную кислоту в количестве 0.013-0.062 мас.% (0.13-0.62 г/дм3). Опускают в электролизную емкость электроды: анод - серебро марки Ср. 999.9; катод - инертный материал (тантал; композицию из оксида титана IV и оксида тантала V). Условия проведения электролиза следующие: площадь электрода S=16.0-300 см2, расстояние между электродами l=15-20 мм, напряжение устанавливают U = до 2.0 В (процесс электролиза ведут с контролем по напряжению), плотность тока d=0.001-0.02 А/см2. Через 19.02-38.05 минут прекращают электролиз. Вынимают электроды, электролит перемешивают и добавляют 8.0-1000.0 см3 пероксида водорода 30% с предварительно добавленной 85% ортофосфорной кислотой в количестве 0.01-0.1 мас.% (0.1-1.0 г/дм3) с конечным значением рН=3.5-4.5±0.5 готового концентрата, затем добавляют диметилсульфоксид (для дезинфекции поверхностей и материалов) или димексид (для приготовления фарм. препаратов) в количестве 0-5.0 мас.% (до 50 г/дм3).The electrolysis capacity is filled with distilled water V = 0.4-50.0 dm 3 , succinic or hydroxy succinic acid is dissolved with stirring in an amount of 0.013-0.062 wt.% (0.13-0.62 g / dm 3 ). The electrodes are lowered into the electrolysis tank: the anode is Sr grade silver. 999.9; the cathode is an inert material (tantalum; composition of titanium oxide IV and tantalum oxide V). The electrolysis conditions are as follows: electrode area S = 16.0-300 cm 2 , the distance between the electrodes l = 15-20 mm, the voltage is set to U = 2.0 V (the electrolysis process is voltage controlled), the current density is d = 0.001-0.02 A / cm 2 . After 19.02-38.05 minutes, electrolysis is stopped. They take out the electrodes, mix the electrolyte and add 8.0-1000.0 cm 3 of hydrogen peroxide 30% with previously added 85% phosphoric acid in an amount of 0.01-0.1 wt.% (0.1-1.0 g / dm 3 ) with a final value of pH = 3.5-4.5 ± 0.5 finished concentrate, then add dimethyl sulfoxide (for disinfection of surfaces and materials) or dimexide (for the preparation of pharmaceutical preparations) in an amount of 0-5.0 wt.% (up to 50 g / dm 3 ).
Пример 1.Example 1
Электролизную емкость заполняют дистиллированной водой V=0.4 дм3, растворяют при перемешивании янтарную или гидроксиянтарную кислоту в количестве 0.013 мас.% (0.13 г/дм3). Опускают в электролизную емкость электроды: анод - серебро марки Ср. 999.9; катод - инертный материал (тантал; композицию из оксида титана IV и оксида тантала V). Условия проведения электролиза следующие: площадь электрода S=16.0 см2, расстояние между электродами l=15-20 мм, напряжение устанавливают U = до 2.0 В (процесс электролиза ведут с контролем по напряжению), плотность тока d=0.001 А/см2. Через 19.02 минут прекращают электролиз. Вынимают электроды, электролит перемешивают и добавляют 8.0 см3 пероксида водорода 30% с предварительно добавленной 85% ортофосфорной кислотой в количестве 0.02 мас.% (0.2 г/дм3) с конечным значением рН=3.5-4.5±0.5 готового концентрата, затем добавляют: а) диметилсульфоксид в количестве 1.0 мас.%; б) димексид в количестве 2.0 мас.%The electrolysis tank is filled with distilled water V = 0.4 dm 3 , and succinic or hydroxy succinic acid is dissolved with stirring in an amount of 0.013 wt.% (0.13 g / dm 3 ) with stirring. The electrodes are lowered into the electrolysis tank: the anode is Sr grade silver. 999.9; the cathode is an inert material (tantalum; composition of titanium oxide IV and tantalum oxide V). The conditions for the electrolysis are as follows: electrode area S = 16.0 cm 2 , the distance between the electrodes l = 15-20 mm, the voltage is set to U = 2.0 V (the electrolysis process is voltage-controlled), the current density is d = 0.001 A / cm 2 . After 19.02 minutes, electrolysis is stopped. They take out the electrodes, mix the electrolyte and add 8.0 cm 3 of hydrogen peroxide 30% with previously added 85% phosphoric acid in an amount of 0.02 wt.% (0.2 g / dm 3 ) with a final value of pH = 3.5-4.5 ± 0.5 of the finished concentrate, then add: a) dimethyl sulfoxide in an amount of 1.0 wt.%; b) dimexide in an amount of 2.0 wt.%
Пример 2.Example 2
Электролизную емкость заполняют дистиллированной водой V=50.0 дм3, растворяют при перемешивании янтарную или гидроксиянтарную кислоту в количестве 0.016 мас.% (0.16 г/дм3). Опускают в электролизную емкость электроды: анод - серебро марки Ср. 999.9; катод - инертный материал (тантал; композицию из оксида титана IV и оксида тантала V). Условия проведения электролиза следующие: площадь электрода S=300 см2, расстояние между электродами l=15-20 мм, напряжение устанавливают U = до 2.0 В (процесс электролиза ведут с контролем по напряжению), плотность тока d=0.02 А/см2. Через 38.05 минут прекращают электролиз. Вынимают электроды, электролит перемешивают и добавляют 1000.0 см3 пероксида водорода 30% с предварительно добавленной 85% ортофосфорной кислотой в количестве 0.02 мас.% (0.2 г/дм3) с конечным значением рН=3.5-4.5±0.5 готового концентрата, затем добавляют: а) диметилсульфоксид в количестве 1.0 мас.%; б) димексид в количестве 2.0 мас.%.The electrolysis tank is filled with distilled water V = 50.0 dm 3 , and succinic or hydroxy succinic acid is dissolved with stirring in an amount of 0.016 wt.% (0.16 g / dm 3 ) with stirring. The electrodes are lowered into the electrolysis tank: the anode is Sr grade silver. 999.9; the cathode is an inert material (tantalum; composition of titanium oxide IV and tantalum oxide V). The electrolysis conditions are as follows: electrode area S = 300 cm 2 , the distance between the electrodes l = 15-20 mm, the voltage is set to U = 2.0 V (the electrolysis process is voltage controlled), the current density is d = 0.02 A / cm 2 . After 38.05 minutes, electrolysis is stopped. After removing the electrodes, the electrolyte is stirred and 1000.0 cm 3 of hydrogen peroxide 30% with pre-added 85% orthophosphoric acid in an amount of 0.02 wt% (0.2 g / dm3) with a final pH = 3.5-4.5 ± 0.5 final concentrate is then added.: a) dimethyl sulfoxide in an amount of 1.0 wt.%; b) dimexide in an amount of 2.0 wt.%.
Подтверждением получаемого технического результата способа получения серебросодержащего концентрата по второму варианту заявленного изобретения является следующее.Confirmation of the obtained technical result of the method for producing silver-containing concentrate according to the second embodiment of the claimed invention is as follows.
1. Поверхности двадцати различных предметов были заражены микробной взвесью Е.coli с концентрацией 1000000 микробных клеток в 1 см3. Десять поверхностей были обработаны раствором, полученным из серебросодержащего концентрата по варианту четыре (а):1. The surfaces of twenty different objects were infected with a microbial suspension of E. coli with a concentration of 1,000,000 microbial cells in 1 cm 3 . Ten surfaces were treated with a solution obtained from silver-containing concentrate according to option four (a):
Десять других поверхностей оставили необработанными - контроль. Экспозиция - 15 минут с последующим взятием смывов с поверхностей и посевом их в питательных средах.Ten other surfaces left untreated - control. Exposure - 15 minutes, followed by taking swabs from surfaces and sowing them in culture media.
Бактериологическое исследование.Bacteriological research.
В посевах десяти проб поверхности, которых были обработаны дезинфицирующим раствором, рост Е.coli - не обнаружен. В контрольных пробах - рост Е.coli.In the crops of ten surface samples that were treated with a disinfectant solution, the growth of E. coli was not detected. In control samples - growth of E. coli.
2. Поверхности двадцати различных предметов были заражены микробной взвесью Staph. aurus с концентрацией 10000 микробных клеток в 1 см3. Десять поверхностей были обработаны раствором, полученным из серебросодержащего концентрата по варианту четыре (а):2. The surfaces of twenty different objects were infected with a Staph microbial suspension. aurus with a concentration of 10,000 microbial cells in 1 cm 3 . Ten surfaces were treated with a solution obtained from silver-containing concentrate according to option four (a):
Десять других поверхностей оставили необработанными - контроль. Экспозиция - 15 минут с последующим взятием смывов с поверхностей и посевом их в питательных средах.Ten other surfaces left untreated - control. Exposure - 15 minutes, followed by taking swabs from surfaces and sowing them in culture media.
Бактериологическое исследование.Bacteriological research.
В посевах десяти проб поверхности, которых были обработаны дезинфицирующим раствором, рост Staph. aurus не обнаружен. В контрольных пробах - рост Staph. aurus.In crops of ten surface samples that were treated with a disinfectant solution, the growth of Staph. aurus not found. In control samples - growth of Staph. aurus.
3. Поверхности двадцати различных предметов были заражены микробной взвесью Pseudomonadas aeruginosa с концентрацией 100 микробных клеток в 1 см3. Десять поверхностей были обработаны раствором, полученным из серебросодержащего концентрата по второму варианту заявленного способа:3. The surfaces of twenty different objects were infected with a microbial suspension of Pseudomonadas aeruginosa with a concentration of 100 microbial cells in 1 cm 3 . Ten surfaces were treated with a solution obtained from silver-containing concentrate according to the second variant of the claimed method:
Десять других поверхностей оставили необработанными - контроль. Экспозиция - 15 минут с последующим взятием смывов с поверхностей и посевом их в питательных средах.Ten other surfaces left untreated - control. Exposure - 15 minutes, followed by taking swabs from surfaces and sowing them in culture media.
Бактериологическое исследование.Bacteriological research.
В посевах десяти проб поверхности, которых были обработаны дезинфицирующим раствором, рост Pseudomonadas aeruginosa не обнаружен. В контрольных пробах - рост Pseudomonadas aeruginosa.In the crops of ten surface samples that were treated with a disinfectant solution, the growth of Pseudomonadas aeruginosa was not detected. In control samples - growth of Pseudomonadas aeruginosa.
Препарат по второму варианту заявленного изобретения б) димексид в количестве 2.0 мас.% использовали для местного применения. Он был исследован бактериологически и доказал свою эффективность в подавлении псевдомонад.The preparation according to the second embodiment of the claimed invention b) dimexide in an amount of 2.0 wt.% Was used for topical application. It has been investigated bacteriologically and has been shown to be effective in suppressing pseudomonads.
Способ получения серебросодержащего концентрата по третьему варианту заявленного изобретения может быть осуществлен с реализацией указанного назначения следующим образом.A method of obtaining a silver-containing concentrate according to the third embodiment of the claimed invention can be carried out with the implementation of this purpose as follows.
Электролизную емкость заполняют дистиллированной водой V=0.4-50.0 дм3, растворяют при перемешивании янтарную или гидроксиянтарную кислоту в количестве 0.013-0.062 мас.% (0.13-0.62 г/дм3). Опускают в электролизную емкость электроды: анод - серебро марки Ср. 999.9; катод - инертный материал (тантал; композицию из оксида титана IV и оксида тантала V). Условия проведения электролиза следующие: площадь электрода S=16.0-300 см2, расстояние между электродами l=15-20 мм, напряжение устанавливают U = до 2.0 В (процесс электролиза ведут с контролем по напряжению), плотность тока d=0.001-0.02 А/см2. Через 19.02-38.05 минут прекращают электролиз. Вынимают электроды, электролит перемешивают и добавляют 8.0-1000.0 см3 пероксида водорода 30% с добавлением полиэтиленгликоля с молекулярной массой 400-1500 в количестве 0-10 мас.% (до 100 г/дм3).The electrolysis capacity is filled with distilled water V = 0.4-50.0 dm 3 , succinic or hydroxy succinic acid is dissolved with stirring in an amount of 0.013-0.062 wt.% (0.13-0.62 g / dm 3 ). The electrodes are lowered into the electrolysis tank: the anode is Sr grade silver. 999.9; the cathode is an inert material (tantalum; composition of titanium oxide IV and tantalum oxide V). The electrolysis conditions are as follows: electrode area S = 16.0-300 cm 2 , the distance between the electrodes l = 15-20 mm, the voltage is set to U = 2.0 V (the electrolysis process is voltage controlled), the current density is d = 0.001-0.02 A / cm 2 . After 19.02-38.05 minutes, electrolysis is stopped. The electrodes are removed, the electrolyte is mixed and 8.0-1000.0 cm 3 of hydrogen peroxide 30% is added with the addition of polyethylene glycol with a molecular weight of 400-1500 in an amount of 0-10 wt.% (Up to 100 g / dm 3 ).
Пример 1.Example 1
Электролизную емкость заполняют дистиллированной водой V=0.4 дм3, растворяют при перемешивании янтарную или гидроксиянтарную кислоту в количестве 0.013 мас.% (0.13 г/дм3). Опускают в электролизную емкость электроды: анод - серебро марки Ср. 999.9; катод - инертный материал (тантал; композицию из оксида титана IV и оксида тантала V). Условия проведения электролиза следующие: площадь электрода S=16.0 см2, расстояние между электродами l=15-20 мм, напряжение устанавливают U = до 2.0 В (процесс электролиза ведут с контролем по напряжению), плотность тока d=0.001 А/см2. Через 19.02 минут прекращают электролиз. Вынимают электроды, электролит перемешивают и добавляют 8.0 см3 пероксида водорода 30% с добавлением полиэтиленгликоля с молекулярной массой 600 в количестве 5.0 мас.% (50.0 г/дм3).The electrolysis tank is filled with distilled water V = 0.4 dm 3 , and succinic or hydroxy succinic acid is dissolved with stirring in an amount of 0.013 wt.% (0.13 g / dm 3 ) with stirring. The electrodes are lowered into the electrolysis tank: the anode is Sr grade silver. 999.9; the cathode is an inert material (tantalum; composition of titanium oxide IV and tantalum oxide V). The conditions for the electrolysis are as follows: electrode area S = 16.0 cm 2 , the distance between the electrodes l = 15-20 mm, the voltage is set to U = 2.0 V (the electrolysis process is voltage-controlled), the current density is d = 0.001 A / cm 2 . After 19.02 minutes, electrolysis is stopped. After removing the electrodes, the electrolyte is stirred and 8.0 cm3 of 30% hydrogen peroxide with addition of polyethylene glycol having a molecular weight of 600 in an amount of 5.0 wt.% (50.0 g / dm3).
Пример 2.Example 2
Электролизную емкость заполняют дистиллированной водой V=50.0 дм3, растворяют при перемешивании янтарную или гидроксиянтарную кислоту в количестве 0.016 мас.% (0.16 г/дм3). Опускают в электролизную емкость электроды: анод - серебро марки Ср. 999.9; катод - инертный материал (тантал; композицию из оксида титана IV и оксида тантала V). Условия проведения электролиза следующие: Площадь электрода S=300 см2, расстояние между электродами l=15-20 мм, напряжение устанавливают U = до 2.0 В (процесс электролиза ведут с контролем по напряжению), плотность тока d=0.02 А/см2. Через 38.05 минут прекращают электролиз. Вынимают электроды, электролит перемешивают и добавляют 967.0 см3 пероксида водорода 30% с добавлением полиэтиленгликоля с молекулярной массой 600 в количестве 5.0 мас.% (50.0 г/дм3).The electrolysis tank is filled with distilled water V = 50.0 dm 3 , and succinic or hydroxy succinic acid is dissolved with stirring in an amount of 0.016 wt.% (0.16 g / dm 3 ) with stirring. The electrodes are lowered into the electrolysis tank: the anode is Sr grade silver. 999.9; the cathode is an inert material (tantalum; composition of titanium oxide IV and tantalum oxide V). The electrolysis conditions are as follows: The electrode area is S = 300 cm 2 , the distance between the electrodes is l = 15-20 mm, the voltage is set to U = up to 2.0 V (the electrolysis process is controlled by voltage), the current density is d = 0.02 A / cm 2 . After 38.05 minutes, electrolysis is stopped. The electrodes are removed, the electrolyte is mixed and 967.0 cm 3 of hydrogen peroxide 30% is added with the addition of polyethylene glycol with a molecular weight of 600 in the amount of 5.0 wt.% (50.0 g / dm 3 ).
Подтверждением получаемого технического результата способа получения серебросодержащего концентрата по третьему варианту заявленного изобретения является следующее.Confirmation of the obtained technical result of the method for producing silver-containing concentrate according to the third embodiment of the claimed invention is as follows.
В три пробы водопроводной воды внесена микробная взвесь Е.coli с концентрацией 10000 микробных клеток в 1 см3, общее солесодержание - 1200 мг/дм3. В одну пробу внесен раствор, приготовленный из серебросодержащего концентрата по третьему варианту заявленного способа:A microbial suspension of E. coli with a concentration of 10,000 microbial cells in 1 cm 3 was added to three tap water samples; the total salinity was 1200 mg / dm 3 . In one sample, a solution prepared from a silver-containing concentrate according to the third variant of the claimed method is introduced:
В другую пробу внесен раствор, приготовленный из серебросодержащего концентрата по третьему варианту заявленного изобретения:In another sample, a solution prepared from a silver-containing concentrate according to the third embodiment of the claimed invention was introduced:
Третья проба - контрольная (необработанная). Экспозиция - 10 минут.The third test is a control (untreated). Exposition - 10 minutes.
Бактериологическое исследование:Bacteriological research:
контрольная проба ОМЧ - 230 КОЕ/см3, в первой и во второй пробах ОМЧ - 10 и 5 КОЕ/см3. ОКБ и ТКБ в 100 см3 - не обнаружены.control sample OMC - 230 CFU / cm 3 in the first and second samples OMC - 10 and 5 CFU / cm 3 . Design Bureau and TKB in 100 cm 3 - not found.
2. Проводили эксперименты по определению стабильности серебросодержащего концентрата, приготовленного по третьему варианту заявленного изобретения. Приготовили два концентрата один с использованием полиэтиленгликоля, другой - без использования. Концентрация пероксида водорода в обоих случаях составила 29.0 мас.%. Добавка полиэтиленгликоля - 5.0 мас.%.2. Conducted experiments to determine the stability of the silver-containing concentrate prepared according to the third embodiment of the claimed invention. Two concentrates were prepared, one using polyethylene glycol, the other without using. The concentration of hydrogen peroxide in both cases amounted to 29.0 wt.%. The addition of polyethylene glycol - 5.0 wt.%.
Определяли концентрацию пероксида водорода титриметрическим методом с калием марганцовокислым во времени при температуре 25°С. Полученные данные иллюстрируются графиком, приведенным на чертеже.The concentration of hydrogen peroxide was determined by the titrimetric method with potassium manganese acid in time at a temperature of 25 ° C. The data obtained are illustrated by the graph shown in the drawing.
Через 20 суток потери концентрации пероксида водорода без использования полиэтиленгликоля составили около 2%. В то же время с использованием полиэтиленгликоля потери составили 0.9%.After 20 days, the loss of the concentration of hydrogen peroxide without the use of polyethylene glycol was about 2%. At the same time, using polyethylene glycol, the loss was 0.9%.
Способ получения серебросодержащего концентрата по четвертому варианту заявленного изобретения может быть осуществлен с реализацией указанного назначения следующим образом.A method of obtaining a silver-containing concentrate according to the fourth embodiment of the claimed invention can be carried out with the implementation of this purpose as follows.
Электролизную емкость заполняют дистиллированной водой V=0.4-50.0 дм3, растворяют при перемешивании янтарную или гидроксиянтарную кислоту в количестве 0.013-0.062 мас.% (0.13-0.62 г/дм3). Опускают в электролизную емкость электроды: анод - серебро марки Ср. 999.9; катод - инертный материал (тантал; композицию из оксида титана IV и оксида тантала V). Условия проведения электролиза следующие: площадь электрода S=16.0-300 см2, расстояние между электродами l=15-20 мм, напряжение устанавливают U = до 2.0 В (процесс электролиза ведут с контролем по напряжению), плотность тока d=0.001-0.02 А/см2. Через 19.02-38.05 минут прекращают электролиз. Вынимают электроды, электролит перемешивают и добавляют 8.0-1000.0 см3 пероксида водорода 30% с добавлением полиэтиленгликоля с молекулярной массой 400-1500 в количестве 0-10 мас.% (до 100 г/дм3). Затем добавляют диметилсульфоксид в количестве 0-5.0 мас.% (до 50 г/дм3).The electrolysis capacity is filled with distilled water V = 0.4-50.0 dm 3 , succinic or hydroxy succinic acid is dissolved with stirring in an amount of 0.013-0.062 wt.% (0.13-0.62 g / dm 3 ). The electrodes are lowered into the electrolysis tank: the anode is Sr grade silver. 999.9; the cathode is an inert material (tantalum; composition of titanium oxide IV and tantalum oxide V). The electrolysis conditions are as follows: electrode area S = 16.0-300 cm 2 , the distance between the electrodes l = 15-20 mm, the voltage is set to U = 2.0 V (the electrolysis process is voltage controlled), the current density is d = 0.001-0.02 A / cm 2 . After 19.02-38.05 minutes, electrolysis is stopped. The electrodes are removed, the electrolyte is mixed and 8.0-1000.0 cm 3 of hydrogen peroxide 30% is added with the addition of polyethylene glycol with a molecular weight of 400-1500 in an amount of 0-10 wt.% (Up to 100 g / dm 3 ). Then add dimethyl sulfoxide in an amount of 0-5.0 wt.% (Up to 50 g / DM 3 ).
Пример 1.Example 1
Электролизную емкость заполняют дистиллированной водой V=0.4 дм3, растворяют при перемешивании янтарную или гидроксиянтарную кислоту в количестве 0.013 мас.% (0.13 г/дм3). Опускают в электролизную емкость электроды: анод - серебро марки Ср. 999.9; катод - инертный материал (тантал; композицию из оксида титана IV и оксида тантала V). Условия проведения электролиза следующие: площадь электрода S=16.0 см2, расстояние между электродами l=15-20 мм, напряжение устанавливают U = до 2.0 В (процесс электролиза ведут с контролем по напряжению), плотность тока d=0.001 А/см2. Через 19.02 минут прекращают электролиз. Вынимают электроды, электролит перемешивают и добавляют 8.0 см3 пероксида водорода 30% с добавлением полиэтиленгликоля с молекулярной массой 600 в количестве 5.0 мас.% (50.0 г/дм3). Затем добавляют диметилсульфоксид в количестве 1.0 мас.% (10 г/дм3).The electrolysis tank is filled with distilled water V = 0.4 dm 3 , and succinic or hydroxy succinic acid is dissolved with stirring in an amount of 0.013 wt.% (0.13 g / dm 3 ) with stirring. The electrodes are lowered into the electrolysis tank: the anode is Sr grade silver. 999.9; the cathode is an inert material (tantalum; composition of titanium oxide IV and tantalum oxide V). The electrolysis conditions were as follows: electrode area S = 16.0 cm 2, the distance between the electrodes l = 15-20 mm, U = voltage set to 2.0 V (the electrolysis process is conducted with the control voltage), the current density d = 0.001 A / cm 2. After 19.02 minutes, electrolysis is stopped. The electrodes are removed, the electrolyte is mixed and 8.0 cm 3 of hydrogen peroxide 30% is added with the addition of polyethylene glycol with a molecular weight of 600 in the amount of 5.0 wt.% (50.0 g / dm 3 ). Then add dimethyl sulfoxide in an amount of 1.0 wt.% (10 g / DM 3 ).
Пример 2.Example 2
Электролизную емкость заполняют дистиллированной водой V=50.0 дм3, растворяют при перемешивании янтарную или гидроксиянтарную кислоту в количестве 0.016 мас.% (0.16 г/дм3). Опускают в электролизную емкость электроды: анод - серебро марки Ср. 999.9; катод - инертный материал (тантал; композицию из оксида титана IV и оксида тантала V). Условия проведения электролиза следующие: площадь электрода S=300 см2, расстояние между электродами l=15-20 мм, напряжение устанавливают U = до 2.0 В (процесс электролиза ведут с контролем по напряжению), плотность тока d=0.02 А/см2. Через 38.05 минут прекращают электролиз. Вынимают электроды, электролит перемешивают и добавляют 1000.0 см3 пероксида водорода 30% с добавлением полиэтиленгликоля с молекулярной массой 600 в количестве 5.0 мас.% (50.0 г/дм3). Затем добавляют диметилсульфоксид в количестве 1.0 мас.% (10 г/дм3).The electrolysis tank is filled with distilled water V = 50.0 dm 3 , and succinic or hydroxy succinic acid is dissolved with stirring in an amount of 0.016 wt.% (0.16 g / dm 3 ) with stirring. The electrodes are lowered into the electrolysis tank: the anode is Sr grade silver. 999.9; the cathode is an inert material (tantalum; composition of titanium oxide IV and tantalum oxide V). The electrolysis conditions are as follows: electrode area S = 300 cm 2 , the distance between the electrodes l = 15-20 mm, the voltage is set to U = 2.0 V (the electrolysis process is voltage controlled), the current density is d = 0.02 A / cm 2 . After 38.05 minutes, electrolysis is stopped. The electrodes are removed, the electrolyte is mixed and 1000.0 cm 3 of hydrogen peroxide 30% is added with the addition of polyethylene glycol with a molecular weight of 600 in the amount of 5.0 wt.% (50.0 g / dm 3 ). Then add dimethyl sulfoxide in an amount of 1.0 wt.% (10 g / DM 3 ).
Подтверждением получаемого технического результата способа получения серебросодержащего концентрата по четвертому варианту заявленного способа является следующее.Confirmation of the technical result of the method for producing silver-containing concentrate according to the fourth embodiment of the claimed method is the following.
1. Исследовали действие дезинфицирующих растворов, приготовленных из серебросодержащих концентратов по четвертому варианту заявленного изобретения на грамположительную (Staph. albus); грамотрицательную (E. coli); спорообразующие (Sporosarcina ureae и Bacillus thuringiensis) и дрожжеподобную (Saccharomyces Cerevisiae) культуры. Во всех случаях наблюдали прекращение роста микроорганизмов.1. The effect of disinfecting solutions prepared from silver-containing concentrates according to the fourth embodiment of the claimed invention on gram-positive (Staph. Albus) was investigated; gram negative (E. coli); spore-forming (Sporosarcina ureae and Bacillus thuringiensis) and yeast-like (Saccharomyces cerevisiae) cultures. In all cases, the cessation of the growth of microorganisms was observed.
2. Проводили эксперименты по определению снижения запаха серебросодержащим концентратом, приготовленным по четвертому варианту заявленного способа. Приготовили два раствора сульфида натрия с массовой концентрацией 5.0 мг/дм3 и 10.0 мг/дм3. Органолептически определили интенсивность запаха в баллах - 4 и 5 баллов соответственно. Затем к растворам сульфида натрия добавили серебросодержащий концентрат, приготовленный по способу 12, и раствор на его основе. Концентрация пероксида водорода составила 30.0 мас.% - в концентрате и 15.0 мас.% в растворе. Добавка полиэтиленгликоля соответственно- 5.0 мас.% и 2.5 мас.%, диметилсульфоксида - 1.0 мас.% и 0.5 мас.%. Опять органолептически определили интенсивность запаха в баллах - 0 и 1 балл соответственно.2. Conducted experiments to determine the reduction of odor with silver-containing concentrate prepared according to the fourth variant of the claimed method. Two sodium sulfide solutions were prepared with a mass concentration of 5.0 mg / dm 3 and 10.0 mg / dm 3 . Organoleptically determined the intensity of the smell in points - 4 and 5 points, respectively. Then, a silver-containing concentrate prepared according to method 12 and a solution based on it were added to sodium sulfide solutions. The concentration of hydrogen peroxide was 30.0 wt.% In concentrate and 15.0 wt.% In solution. The addition of polyethylene glycol, respectively, 5.0 wt.% And 2.5 wt.%, Dimethyl sulfoxide - 1.0 wt.% And 0.5 wt.%. Again, the smell intensity in points was organoleptically determined — 0 and 1 point, respectively.
При реализации всех вариантов заявленного изобретения был достигнут синергетический эффект ионов серебра одновалентного и пероксида водорода и увеличение скорости проникающей способности серебросодержащего концентрата в поверхности и мембраны бактериальных клеток, что подтверждается снижением времени обеззараживания объектов растворами на основе заявленных серебросодержащих концентратов. Кроме того, в примерах использования дезинфицирующих растворов, приготовленных на основе серебросодержащих концентратов, полученных по вариантам заявленного изобретения, показано, что ионы серебра одновалентного при их низкой концентрации не вступали в соединения с ионами хлоридов, сульфатов и фосфатов. Следствием этого является повышение дезинфицирующих свойств серебросодержащих концентратов, обеспечивающих их вирулицидное и спороцидное действия, стабильность и постоянство составов, которые подтверждены примерами использования дезинфицирующих растворов, приготовленных на основе серебросодержащих концентратов, полученных по вариантам заявленного изобретения. Кроме того, серебросодержащие концентраты убирают запахи, являясь экологически чистыми и безопасными.When implementing all variants of the claimed invention, a synergistic effect of monovalent silver ions and hydrogen peroxide and an increase in the rate of penetration of silver-containing concentrate in the surface and membrane of bacterial cells was achieved, which is confirmed by a decrease in the time of disinfecting objects with solutions based on the declared silver-containing concentrates. In addition, in examples of the use of disinfectant solutions prepared on the basis of silver-containing concentrates obtained according to the variants of the claimed invention, it was shown that monovalent silver ions at their low concentration did not enter into compounds with chlorides, sulfates and phosphates. The consequence of this is to increase the disinfecting properties of silver-containing concentrates, ensuring their virucidal and sporocidal action, stability and consistency of the compositions, which are confirmed by examples of the use of disinfectant solutions prepared on the basis of silver-containing concentrates obtained according to the variants of the claimed invention. In addition, silver-containing concentrates remove odors, being environmentally friendly and safe.
Описанные средства и методы, с помощью которых возможно осуществление способа получения серебросодержащего концентрата с реализацией указанного назначения, подтверждает соответствие заявленного изобретения условию патентоспособности - промышленная применимость.The described means and methods by which it is possible to implement a method for producing a silver-containing concentrate with the implementation of the specified purpose, confirms the compliance of the claimed invention with the patentability condition - industrial applicability.
Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007133053/15A RU2340565C1 (en) | 2007-09-03 | 2007-09-03 | Method of obtaining silver-containing concentrate (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007133053/15A RU2340565C1 (en) | 2007-09-03 | 2007-09-03 | Method of obtaining silver-containing concentrate (versions) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2340565C1 true RU2340565C1 (en) | 2008-12-10 |
Family
ID=40194287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007133053/15A RU2340565C1 (en) | 2007-09-03 | 2007-09-03 | Method of obtaining silver-containing concentrate (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2340565C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2737941C1 (en) * | 2020-05-21 | 2020-12-07 | Оганесов Армен Владимирович | Disinfecting aqueous solution and method for its preparation |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4915955A (en) * | 1986-04-22 | 1990-04-10 | Sanosil Ag. | Process for preparing a disinfectant |
| DE3645266C2 (en) * | 1986-04-22 | 1995-05-04 | Sanosil Ag | Storage-stable concentrate used to prepare disinfectant solns. |
| RU2179155C1 (en) * | 2001-03-20 | 2002-02-10 | Оганесов Владимир Емельянович | Disinfecting aqueous solution |
| RU2187460C2 (en) * | 2000-08-28 | 2002-08-20 | Открытое акционерное общество "Химпром" | Concentrate of disinfecting agent |
| RU2197270C2 (en) * | 2001-02-28 | 2003-01-27 | Трусов Петр Петрович | Bactericide (modifications) and a method for preparing mixture of di- and trivalent silver oxides for bactericides |
| RU2248941C1 (en) * | 2004-01-08 | 2005-03-27 | Каркищенко Николай Николаевич | Method for production of silver ion-containing disinfectant solution |
-
2007
- 2007-09-03 RU RU2007133053/15A patent/RU2340565C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4915955A (en) * | 1986-04-22 | 1990-04-10 | Sanosil Ag. | Process for preparing a disinfectant |
| DE3645266C2 (en) * | 1986-04-22 | 1995-05-04 | Sanosil Ag | Storage-stable concentrate used to prepare disinfectant solns. |
| RU2187460C2 (en) * | 2000-08-28 | 2002-08-20 | Открытое акционерное общество "Химпром" | Concentrate of disinfecting agent |
| RU2197270C2 (en) * | 2001-02-28 | 2003-01-27 | Трусов Петр Петрович | Bactericide (modifications) and a method for preparing mixture of di- and trivalent silver oxides for bactericides |
| RU2179155C1 (en) * | 2001-03-20 | 2002-02-10 | Оганесов Владимир Емельянович | Disinfecting aqueous solution |
| RU2248941C1 (en) * | 2004-01-08 | 2005-03-27 | Каркищенко Николай Николаевич | Method for production of silver ion-containing disinfectant solution |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2737941C1 (en) * | 2020-05-21 | 2020-12-07 | Оганесов Армен Владимирович | Disinfecting aqueous solution and method for its preparation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Thorn et al. | Electrochemically activated solutions: evidence for antimicrobial efficacy and applications in healthcare environments | |
| US9162219B2 (en) | Fenton reaction catalyst produced using reducing organic substance as raw material | |
| JP5238899B1 (en) | Disinfecting water generating apparatus and disinfecting cleaning method | |
| EP4249494B1 (en) | A drug comprising a radical generating catalyst | |
| WO2001013926A2 (en) | Superoxidized water based on hypochlorous acid for the treatment of wounds | |
| CN101808508A (en) | Electrochemical device for biocide treatment in agricultural applications | |
| US20070243597A1 (en) | Disinfectant Solutions | |
| WO2011126395A1 (en) | Aqueous disinfecting solution | |
| RU2340565C1 (en) | Method of obtaining silver-containing concentrate (versions) | |
| EP2892348A1 (en) | Disinfectant formulation comprising calcium hydroxide and sodium hypochlorite | |
| RU2361619C1 (en) | Disinfectant concentrate | |
| CN118340172B (en) | Active chlorine dioxide disinfectant and preparation method thereof | |
| CN108184900A (en) | A kind of disinfectant and preparation method thereof | |
| CN112323090A (en) | Hypochlorous acid solution capable of being stably stored and preparation method thereof | |
| CN113966750A (en) | Efficient and environment-friendly potassium monopersulfate composite salt disinfectant | |
| KR102401357B1 (en) | Eco-friendly disinfectant and insecticide composition with hydrogen peroxide and sodium citrate and disinfectant and insecticide method thereof | |
| EP3469117B1 (en) | Electrolytic production of organic chloramine solutions | |
| DE2944278A1 (en) | USE OF A METHOD FOR CHEMICAL DIGESTION OF ORGANIC SUBSTANCES AND BIOLOGICAL TISSUES FOR THERAPEUTIC PURPOSES FOR STERILIZATION AGAINST MICROORGANISMS AND VIRUSES | |
| JP2003267813A (en) | Disinfectant composition liquid and disinfecting method | |
| RU2197270C2 (en) | Bactericide (modifications) and a method for preparing mixture of di- and trivalent silver oxides for bactericides | |
| JP3519991B2 (en) | Method for producing neutral silver ionized water | |
| KR20170108250A (en) | The adding method of fatty acid in manufacturing sterilizer made of electrolytic water to protect the lipids between human cells to prevent NMF from departing and the spraying method to enhance the washing and detoxing capabilities of detergent and sterilizer. | |
| JP6322956B2 (en) | Photocatalyst using iron ions | |
| RU2745120C2 (en) | Disinfectant agent | |
| MD2867F1 (en) | Process for plant treatment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120904 |