Ионизатор воды (системы очистики воды) — принцип действия

Что такое электролизер (ионизатор или активатор)? Что такое живая и мертвая вода?

Часто электролизеры еще называют ионизаторами или же активаторами воды. Но правильнее все-таки их называть электролизерами, так как это название отражает суть происходящих в приборах процессов. В ионизаторах вода разделяется на две — щелочную воду с pH больше 8 и кислотную воду с pH меньше 6. Щелочную воду в России называют “живой”, а кислотную — “мертвой” водой.

Устройство ионизатора воды

Над улучшением качества воды люди задумывались с давних времен. Сложные, напичканные электроникой, и простые модели ионизаторов используют во всем мире. Опустив в воду предмет из особого металла, можно сделать жидкость «живой», на таком принципе действия построен серебряный ионизатор воды, имеющий вид цепочки с прищепкой на одном конце. Специалисты уверены, что ионы серебра могут разрушать болезнетворные бактерии и делать воду полезной и вкусной.

Виды ионизаторов

Ионизаторы работают от источника ионизирующего излучения (например, ультрафиолетового или на радиоактивных изотопах) или на высоком напряжении (несколько тыс. вольт) с коронным разрядом на электродах. В последнем случае используются ионизирующие электроды и источники высоковольтного питания, устройства автоматики и техники безопасности. Ионизирующие электроды бывают двух типов: игольчатые (остриевые) и проволочные. Поток ионов достигает зачастую 1 µA, что соответствует нескольким миллиардам ионов в секунду. Дуговой и искровой разряды для ионизации воздуха не используются, поскольку вместе с ионами кислорода в воздухе образуются озон и окислы азота.

Было создано большое количество аэроионизаторов различных типов, к ним относятся:

— термоэлектронные аэроионизаторы Ф. Г. Портнова и Д. Л. Вильчевского, Я. Ю. Рейнета и др., В. И. Грачева и А. К. Тумана;
— радиоизотопные аэроионизаторы А. Б. Вериго и В. А. Подерни, Ц. И. Штейнбока, «Сигма»;
— радиоактивные аэроионизаторы Института ядерных исследований АН УССР «ИВА 1» и «ИВА 2»;
— фотоэлектрические аэроионизаторы Я. Ю. Рейнета и А. К. Тумана;
— гидродинамические аэроионизаторы (гидроаэроионизаторы) А. А. Микулина, Е. А. Чернявского, Д. К. Пислегина и др.;
— коронные (эффлювиальные) аэроионизаторы Д. П. Соколова, А. Л. Чижевского, «АИР-2», «Рига», «Рязань-101», ЭФА, «Зовуни», «Айна», «Электроника».

Ионизаторы подразделяются на два типа, в зависимости от того, какие виды ионов они способны генерировать: униполярные ионизаторы – вырабатывают только отрицательно заряженные ионы N2 и O2—+ и O2 или так называемые плазмокластерные ионизаторы, вырабатывающие одновременно H+ и гидроксид-ионы HO.

Ультрафиолетовые аэроионизаторы

Ультрафиолетовые аэроионизаторы при различных источниках ультрафиолетового света давали исключительно большое количество озона и окислов азота. Уже через несколько минут после включения кварцевой лампы в воздухе количество вредных газов в десятки и сотни раз превосходит допустимое значение. Для физиологических опытов ультрафиолетовые ионизаторы непригодны.

Ультрафиолетовое излучение, альфа-, бета-, гамма-излучения, рентгеновские излучения также воспроизводят ионы. Ультрафиолетовые излучатели применялись в медицинских учреждениях для дезинфекции. На сегодняшний день они применяются для очистки питьевой воды, отверждения лаков, смол и полимеров, но основное действие здесь производят не ионы, а фотоны высоких энергий, разрушающие молекулы облучаемого вещества и производящие эффект разрушения поверхностного слоя.

Гидроионизаторы

Так называемые гидроионизаторы — генераторы электростатически заряженной водяной пыли. В СССР широкое применение нашли гидродинамические «аэроионизаторы» типа «Комфорт» (А. А. Микулина), которые вырабатывали большое количество ионов воды (но, вообще говоря, не приводили к ионизации кислорода воздуха), используя дистиллированную воду. Применяются для создания медикаментозных электроаэрозолей и мелкодисперсного распыления жидкости.

Ионизаторы на коронном разряде

Ионизаторы этого типа оснащены заострёнными электродами, которые посредством коронного разряда и электростатической эмиссии образуют ионы в непосредственной близости от электродов. Данные приборы бывают двух типов:

  • нерегулируемые — работают в постоянном режиме и бесконтрольно образуют новые ионы;
  • регулируемые — изменяют напряжение на электродах в зависимости от электрического поля в окружении.

Оба типа ионизаторов применяются как для получения определённого заряда, так и для отвода или предотвращения нежелательных электростатических зарядов. Чтобы получить возможность располагать ионизаторы на возможно большем расстоянии к разряжаемой (заряжаемой) поверхности (до 2 м), они снабжаются воздуходувами (внешними или встроенными) — таким образом, ионизированный воздух, а с ним и электрический заряд, подводится к нужному месту (например, в печатных станках). Коронные ионизаторы зачастую выполняются в виде гребёнчатых реек; они получают питание от источников переменного или постоянного тока. При подключении к переменному току подключаются все наконечники гребёнок; при постоянном токе к соседним наконечникам подводят напряжение разных знаков.

В копировальных аппаратах и лазерных принтерах применяется ионизаторы постоянного тока (переменный ток проходит через выпрямители) — в них ионизаторы служат для бесконтактной электростатической зарядки фотовала.

Радиоизотопные ионизаторы

Радиоактивные изотопы (радионуклиды) применяются в ионизационных пожарных датчиках для обнаружения ионов абсорбционных веществ (дымов, аэрозолей); при этом проводимость воздуха измеряется посредством ионизации — проводимость воздуха повышается при наличии в нём органических газов, дымов или аэрозолей.

Для чего нужен ионизатор воды?

Качество воды, которая поступает в наш организм, влияет на самочувствие и здоровье. Устройства для ионизации воды – незаменимый помощник в наш век генномодифицированных продуктов и запущенной экологии. Эти приборы помогают «оживить» воду, поступающую в наши квартиры через многокилометровые системы подачи, улучшить ее и химический состав в лучшую сторону, повысив щелочность. У жидкости рН может составлять:

  • до 7-ми – показатель, характеризующий кислую среду, не насыщенную кислородом;
  • ровно 7 – нейтральная среда;
  • выше 7-ми – щелочная среда, которая отличается высоким содержанием О2.

Обобщённое видение рассматриваемой техники ионизации

Создание ионизатора воды своими руками, конечно же, невозможно без явного понимания основ техники ионизации. Кроме того, изначально следует протестировать качество водопроводной воды, что предполагается использовать под самодельный ионизатор.

Существует масса наборов тестирования содержимого жидкости в продаже, однако, лучший способ проведения водного анализа – это обращение в сертифицированную лабораторию. Главной причиной такого подхода (тестирования в стенах лаборатории) – является точное определение количества растворённого в жидкости кислорода, плюс точное определение параметра «pH».

Правда значение «рН» для исследуемой жидкости вполне допустимо определить непосредственно в домашних условиях при помощи специальной (лакмусовой) бумаги или посредством электронного измерителя «рН».

Приборы бытового назначения, электролизующие питьевую воду, предлагаются рынком на протяжении уже нескольких лет. Электролизёры вырабатывают (раздельно) кислую и щелочную воду (ионизированную). Также на практике встречаются другие названия такого рода воды:

  • электролизированная восстановленная,
  • щелочно-ионная,
  • электролизированная катодная.

Кислая вода не подходит для питья, но успешно подходит для гигиены лица и рук, ухода за телом. Щелочная вода, напротив, пригодна для питья, поэтому технология ионизатора рассматривается коммерческой и маркетинговой литературой в первую очередь как полезная при лечении:

  • желудочно-кишечного тракта,
  • гипертонии,
  • диабета,
  • злокачественных опухолей.

Рекомендациями, содержащимися в инструкциях, прилагаемых к устройствам ионизации воды, рекомендуется выпивать 1,5–2,0 л такого продукта, независимо от возраста, пола и состояния здоровья потребителя.

Одна из многочисленных моделей ионизатора воды для домашнего применения, сделанная на промышленном уровне. Между тем вполне доступно сделать ионизатор воды своими руками из доступных деталей

Возможно, потребление ионизированной питьевой жидкости действительно полезно, если реально способствует облегчению симптомов у пациентов, дополняя классические методы лечения, как утверждают некоторые распространители ионизаторов.

Тем не менее, не исключены проблемы общественного здравоохранения, если ионизаторы способны вызывать вредные побочные эффекты у людей, здоровых в других отношениях или скрывать наличие болезней у потребителей, имеющих на вид крепкое здоровье.

Типы ионизаторов и характеристики производимой воды

Рынком предлагается множество видов более или менее совершенных ионизаторов воды. Большая часть ионизаторов производства Японии, но также быстро заполняют рынок не менее технологичные ионизаторы воды производства:

  • Соединенных Штатов,
  • Канады,
  • Австралии,
  • Китая.

Среднестатистический годовой показатель продаж ионизаторов — более 200 000 приборов по цене от $600 до $3000. Между тем, изобретателями такого рода устройства (разработчиками технологии) являются российские учёные периода 1900-х годов.

Технологический принцип разделения/очистки на составляющие

Все производимые ионизаторы воды подключаются непосредственно к водопроводу. Фильтрация перед ионизатором осуществляется как минимум через один фильтр с активированным углём, что необходимо для снижения уровня хлоридов водопроводной воды (предотвращения повреждения электролитической ячейки ионизатора).

GERMAN

Структурная схема подключения классического ионизатора для производства очищенного от примесей конечного продукта: 1 – водопроводная вода; 2 – первичный угольный фильтр; 3 – вторичный керамический фильтр; 4 – кислотная pH = 4-6; 5 – щелочная pH = 8-10

Отфильтрованная жидкость допускает минимальное содержание минералов на уровне 50 мг * л-1. Эти условия требуются для производства электролиза в рабочей камере с анодом и катодом, которые разделены полупроницаемой диафрагмой на основе пластика. Плоские (сетчатые) электроды изготовлены из титана, покрытого платиной. Процесс электролиза даёт кислоту и окисленную воду на аноде.

Когда электроны проходят через электрическую цепь, в анодном отделении накапливаются минеральные ионы (HCO3-, Cl-, HSO4-, NO3-,…). По мере высвобождения протонов и кислорода, жидкость приобретает pH значением от 4 до 6 и окислительно-восстановительный потенциал, способный достигать +900 мВ.

Напротив, восстановленная щелочная вода образуется в катодном отсеке. Для этого варианта на катоде накапливаются минеральные катионы (Na +, K +, Ca2 +, Mg2 +,…). По мере образования гидроксильных ионов и водорода, происходит изменение значения pH воды от 8 до 10, и допустимо получение окислительно-восстановительного потенциала на уровне -600 мВ.

Примерно таким образом «картинно» выглядит ход химической реакции внутри ионизатора, по результатам которой на выходе прибора получают два вида обработанной жидкости – питьевой и технической

Эффективность устройства, полученные значения pH и значения окислительно-восстановительного потенциала сильно различаются и зависят:

  • от характеристик местного водоснабжения,
  • от значений напряжения и тока,
  • от расхода воды и температуры.

Эффект от работы ионизатора воды с практичной точки зрения

Основным эффектом электролиза является значительное снижение значения rH2 (электронная активность) по сравнению с исходной водопроводной водой, в то время как значения pH и потенциал сопротивления остаются относительно стабильными.

Сравнение значений rH2 со значениями минеральной воды показывает: ионизированная вода является усиленно щелочным продуктом. По сравнению с обычными источниками питьевой воды, ионизатор даёт значения pH и Eh, которые редко встречаются в естественной среде.

Поэтому в научных кругах такую воду обычно причисляют к категории синтетических вод. Что касается сопротивления, можно найти диапазон от 1600 до 1700 Ом * см, который стабилен во времени и остаётся в пределах допустимой официальной нормы 900–5000 Ом * см.

С точки зрения рН, этот диапазон может варьироваться цифровыми значениями от 6,8 до 8,7 для данного типа оборудования, а также оставаться относительно стабильным во времени. Для сравнения, нормативным стандартом питьевой воды рекомендуется значение pH между цифрами 6,5 и 9.

Процедура ионизации воды не приводит к аномальным значениям рН. Что касается окислительно-восстановительного потенциала, значения находятся в диапазоне от -654 до +680 мВ. При этом отмечаются сильные изменения во времени для отрицательных восстановительных потенциалов и лучшая стабильность для положительных восстановительных потенциалов.

После поправки на влияние pH, rH2 (электронная активность) находится между значениями 2 и 45. Эти цифры означают, что ионизаторы воды могут эффективно производить оксидированную воду, либо наоборот, воду — антиоксидант.

Какие процессы происходят в электролизере?

Как подсказывает название, в электролизере происходит процесс электролиза. Электролиз — это разложение вещества на составляющие при помощи электрического тока. Ток через химически чистую (дистиллированную или еще более чистую, деионизированную воду идет очень слабо, поэтому электролиз чистой воды затруднителен. Попробуйте залить в бытовой ионизатор дистиллированную воду, он работать не будет.

Электролиз обычной питьевой воды, например, взятой из-под крана, возможен именно благодаря присутствию воде разных солей, например, кальция, натрия, магния и др. Для работы электролизеров важно, чтобы солей было достаточно, для чего воду дополнительно минерализуют.

Фактически речь идет об электролизе водного раствора солей.

Самые распространенные соли в питьевой воде: гидрокарбонаты, сульфаты кальция, магния, хлорид натрия (он же — поваренная соль).
Растворяясь в воде, соли распадаются (диссоциируют) на ионы — частицы, имеющие электрический заряд. Кроме того, сами молекулы воды тоже, частично, диссоциируют на H+ и OH
В питьевой воде “плавают”:
— положительно заряженные Ca2+, Mg2+, Na+, K+ , H+
— отрицательно заряженные HCO3, SO42-, Cl, OH.
На этикетках бутылированной воды в России всегда указывается список ионов. Под действием электрического поля ионы начинают двигаться к электроду с противоположным зарядом, где с ними происходят химические реакции.

Сразу оговоримся, что электроды должны быть инертными, то есть при электролизе они служат лишь передатчиками электронов. Материал таких электродов не участвует в электродных процессах (это может быть, например, Pt (платина), Ir (иридий), то есть сами электроды в реакции не участвуют. Иначе сначала будет реагировать и разрушаться (растворяться) сам электрод: Ме (металл) —> Me+ + е, прежде чем начнутся другие реакции. Понятно, что электроды из платины или иридия очень дороги, поэтому их делают с покрытием из платины и качество этого покрытия принципиально важно.

Т.к. все металлы, ионы которых имеются в нашей питьевой воде — Ca, Mg, Na, K — стоят в ряду напряжений металлов левее алюминия включительно, то на катоде металл не восстанавливается, а восстанавливается водород из воды. Это происходит так:
На катоде (-) 2 молекулы воды соединяются с электронами и образуется газ водород и ионы OH — т.е щелочная среда.

K(-) 2H2O + 2e‾ → H2 + 2OH

На аноде (+) происходит несколько реакций:
1) Так как к нас присутствует анион кислородсодержащей кислоты, (SO42-), то происходит окисление атомов кислорода из воды до молекул кислорода и еще образуются ионы водорода H+:
2H2O — 4e → O2 + 4H+, выделяется газ кислород и образуется кислотная среда — ионы водорода H+
2) В нашем случае есть также анион бескислородной кислоты ( Cl). Происходит его окисление до простого вещества:
образуется газообразный хлор
2Cl — 2e → Cl2

Итак, на отрицательном электроде выделяется газ водород и щелочная среда, на положительном — газы кислород, хлор и кислотная среда. Нужно учитывать, что хлор — ядовитый газ.

Но важно, что продукты реакций будут смешиваться и реагировать между собой.

При этом смешении образуется гипохлорит по реакции:
Cl2+2OH → Cl+ClO-H2O
А затем, при комнатной температуре в кислом растворе образуется хлорат (соединение хлорноватистой кислоты) по реакции:
2HClO+ClO → ClO3+2H+2Cl

Как пользоваться ионизатором воды?

Многие замечали, что вода после одних фильтров становится невкусной, а другие так изменяют ее состав, что ею невозможно напиться. Большое значение в качестве жидкости на выходе имеет правильная эксплуатация бытового ионизатора воды.

  1. Прибор перед включением следует внимательно осмотреть.
  2. Если аппарат подключается в систему водоснабжения – лучше доверить это специалистам.
  3. В модель – кувшин, то следует налить воду строго обозначенного объема.
  4. Если ионизатор воды включается в розетку, его нужно установить на ровной поверхности и оградить от детей.
  5. Регулярная замена фильтров – обязательное условие, гарантирующее получение чистой жидкости.
  6. Мыть ионизатор следует по мере загрязнения средствами для мытья посуды мягкой тканью, хорошо промывая водой детали прибора.

Получение кислотной (мертвой) воды

Мертвая вода (рН 2,5-6) по вкусовым качествам может показаться слегка кисловатой, особенно, если после ионизации прошло несколько часов. Такая же она и на запах. В ней присутствует легкий запах хлора. Такую воду нельзя использовать для ежедневного питья.
Данная вода — результат электролиза. Она совершенно безопасна и абсолютно не токсична. Но эта вода мертвая, потому как в ней совершенно нет бактерий. В некоторых случаях она может вызывать изжогу и проблемы с кишечником, так как вступает в реакцию с желудочным соком.

Принимая такую воду можно устранить повышенное давление, улучшить сон, успокоить нервы. Такая кислотная вода является натуральным дезинфектором. Может уничтожать бактерии, грибки, микробы. В некоторых странах ученые уверенны в том, что регулярный прием такой воды может предотвратить появление раковых заболеваний. Но эта теория не доказана и не опровержена.

Используя по очереди ионизированную воду (живую и мертвую) можно вылечить респираторные заболевания, избавиться от аллергических реакций, а также предотвратить появление различных вирусных заболеваний.

Особо чистая вода с ионами серебра

Чистейшая вода, которая насыщена ионами серебра. Она не только может уничтожать вредные бактерии и микробы, такая вода может действовать как бактерицид, при этом стимулируя работу всех процессов в организме.

Она уже давно завоевала свою популярность и если раньше, получить такую воду было сложно, то с помощью прибора Аквалайф серебряная вода будет готова за несколько минут.

Важно! Не каждое серебро полезное, но процесс ионизации в этом устройстве делает действительно качественную воду, которая будет полезной для здоровья. В ней нет добавок, стабилизаторов и консервантов.

Серебряная вода способна повышать иммунитет, уничтожать бактерии, заживлять поврежденные ткани. Считается лучшим средством для уничтожения бактерий. Такую воду сейчас применяют по всему миру.

Подробная инструкция по применению прибора

Перед тем как начать использовать ионизатор, стоит:

  • снять верхнюю крышку устройства,
  • вставить чаши,
  • Ручка от крышки и ручка на главном сосуде должны образовать одно целое.
  • Шнур необходимо вставить в розетку и нажать на кнопку включения.
  • Подключать прибор к сети можно только тогда, когда вы налили воду и плотно закрыли крышку.
  • На экране появятся запись о том, верно ли все подключено.
  • После этого будет предложено ввести необходимый уровень рН.
  • Нажав кнопку Старт вы запустите процесс ионизации.

Прибор самостоятельно подберет время для работы и выключится, когда ионизация будет завершена. Если вам нужно прервать процесс раньше, стоит нажать на кнопку Стоп.

Важно! Когда процесс работы завершен — прибор сам выдаст сигнал и выключится.

После того, как вы извлекли готовую воду, стоит тщательно вымыть сосуды и высушить для следующего использования.
Очень важно соблюдать последовательность всех операций, аккуратно обращаться со всеми составляющими.

Эксплуатация

  1. Для приготовления очищенной воды можно использовать воду из-под крана. Можно также использовать родниковую, но ее рН может отличаться, что повлияет на дальнейшее очищение.
  2. Первую воду, которую вы приготовили, стоит вылить и не использовать.
  3. Не рекомендуется самостоятельно заменять мембрану и фильтр. Если мембрана вышла из строя, ее стоит немедленно заменить. Все детали нужно использовать аккуратно, не применяя грубую силу.
  4. Аккуратно обращаться с электродами, если же электрод поврежден — его нужно заменить. Электроды не стоит мыть и тереть губкой. После сушки прибора можно слегка протереть сухой тряпочкой.

Техника безопасности

Стоит соблюдать следующие правила:

  • подключать прибор можно только когда в сосудах есть вода и он плотно закрыт крышкой;
  • запрещено снимать крышку, когда прибор работает;
  • не ставить включенный ионизатор около огня;
  • нельзя разбирать прибор и чинить его самостоятельно.
Если же вы собираетесь чинить прибор сами, это запрещает при поломке использовать гарантийный талон из-за высокого риска повреждения деталей.

Грамотный уход

Правильная эксплуатация требует и правильного ухода. Для этого необходимо после каждого использования тщательно промывать ионизатор. Не рекомендуется использовать химические очистители, лучше тщательно прополоскать, если же образовался налет можно удалить его при помощи соды.

Прибор не стоит оставлять без присмотра, и хранить подальше от детей.

Ионизатор воды своими руками

Тратить средства семейного бюджета для получения вкусной щелочной воды не обязательно. Даже новичкам под силу сделать своими руками ионизатор воды. Простая, но эффективная схема гарантирует результат. Инструменты и материалы для его изготовления найдутся в каждой мастерской:

  • стеклянная банка;
  • брезентовый шланг;
  • провод со штепселем;
  • крышка по размеру банки;
  • электроды из меди, титана, алюминия.

Изготовление

  1. Электроды поместить параллельно друг другу на расстоянии 30–40 мм и закрепить в крышке.
  2. Концы электродов соединить с проводом.
  3. Брезентовый мешок поместить в банку.
  4. Налить воду.
  5. Поместить электроды так, чтобы один оказался внутри мешка.
  6. Провод вставить в розетку.
  7. Через 1,5–2 ч. в брезентовом мешке вода станет мутной – «мертвой», в самой банке – «живой».


Источники

  • https://h2h2o.ru/ionizators
  • https://womanadvice.ru/ionizator-vody-chto-eto-takoe-ustroystvo-princip-raboty-dlya-chego-nuzhen-polza-i-vred
  • https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80
  • https://zetsila.ru/%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80-%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%8B-%D0%BA%D0%B0%D0%BA-%D1%81%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B0%D1%82%D1%8C/
  • https://ventilsystem.ru/klimaticheskaya-texnika/ionizator/ionizator-vody-akvalajf.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Обзор водородных генераторов воды
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: