CC BY
96
УДК 628.132
ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ АКТИВИРОВАННОЙ ВОДЫ С УЧЕТОМ ЕЕ РАЗБАВЛЕНИЯ
В.Н. Кравченко, кандидат технических наук Ю.В. Мазаев, кандидат технических наук И.С. Яшин, инженер
ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева E-mail: yailya_0310@mail.ru
Аннотация. Представлены результаты экспериментальных исследований активации водных растворов путем разбавления, взятых из различных источников. Проведены исследования изменения окислительно-восстановительного потенциала (ОВП), водородного показателя (рН), солевого баланса и электропроводности для каждого из водных растворов (католит и анолит) и построены графики. Получение ионизированной воды осуществлялось с помощью серийных активаторов. В ходе исследования определялись водородный показатель, ОВП, солевой состав и проводимость до разбавления и после. Разработка технологического процесса и внедрения активированной воды в животноводстве при поении, кормлении, дезинфекции. Путем исследования установлено, что при активации метаболических процессов организма при поении целесообразно использовать католит с ОВП от -70 до -500 mV, а при использовании дезинфицирующих свойств анолита - рН от 2,0 до 6,0. Полученные показатели рН на данных опытных растворах анолита по всем водным растворам и диапазонам долива неактивированной водой показали высокие дезинфицирующие результаты и, как следствие, могут широко применяться в животноводстве. Ключевые слова: вещество, свойства, растворитель, восстановитель, окислитель, окислительно-восстановительный потенциал, активированная, живая, мертвая, ионизатор, ионы, анод, катод, рН.
Введение. Вода является основой жизнедеятельности всех живых организмов. Она включает в себя полезные органические вещества, которые благоприятно влияют на кровеносную, пищеварительную и лимфатическую системы, обмен веществ и очищение живого организма от токсинов. Другими словами, она обеспечивает организмы жизненно необходимой энергией для нормальной жизнедеятельности, роста и размножения. Для средней полосы России свойственна вода со значительным содержанием солей жесткости в виде ионов: анионов (йод, сульфат, гидрокарбонат, хлорид и др.) и катионов (железо, калий, кальций, магний, медь, натрий и др.), вредных производственных примесей (свинец, ртуть, цинк и т.д.) и повышенной бактериальной обсемененностью, поэтому перед применением целесообразно обеззараживать воду реагентными и безреа-гентными способами.
Цель исследования - изучение свойств активированной воды (католита и анолита) с учетом ее последующего разбавления (доли-
ва). Необходимость данных исследований вызвана относительной дороговизной активаторов воды с ростом часовой производит е л ьн ости, поэтому целесообразно использовать активаторы малой мощности с получением повышенного объема активированной воды [3]. В МСХА им К.А. Тимирязева на базе кафедр автоматизации и механизации животноводства, микробиологии и центра развития животноводства были проведены опыты разбавления активированной воды. По мнению авторов, в случае получения положительных результатов, изложенных в научной работе, данная методика позволит снизить объемы приготовления активированной воды, себестоимость ее производства, а также расширить область применения в животноводстве [1].
Методика. Исследование заключалось в определении основных показателей активированной воды, взятой из лаборатории ТСХА им. К.А. Тимирязева, центральное городское водоснабжение, вода, дополнительно очищенная фильтрами БИО.
Ход исследования. В процессе исследований указанные жидкости проходили активацию на критических режимах. Анализ воды проводили по следующим показателям: окислительно-восстановительному потенциалу (ОВП), солевому балансу, водородному показателю (рН) и электропроводности на базе серийных активаторов. Перед активацией воды из перечисленных выше источников предварительно были сняты исходные данные, которые представлены в таблице 1.
Из таблицы 1 следует, что в среднем по всем образцам:
католита: ОВП снижается в 4,5 раза; рН увеличивается в 1,4 раза; солевой баланс снижается в 1,5 раза; электропроводность снижается в 1,5 раза;
анолита: ОВП увеличивается в 4,2 раза; pH снижается в 1,7 раза; солевой баланс увеличивается в 2,55 раза; электропроводность увеличивается в 2,3 раза.
Активация опытных образцов воды проводилась с целью получения максимальных показателей ОВП и pH, которые являются ключевыми в данном исследовании. Продолжая исследование, перечисленные образцы активированных растворов при начальном объеме 300 мл подвергали последующему трехкратному разбавлению неактивированной водой объемом 50 мл. Анализ проведенных операций представлен в таблице 2.
Из таблицы 2 следует, что по всем образцам водных растворов наблюдается:
по католиту: ОВП снижается от 85% до 150%; pH снижается от 8% до 25%; солевой баланс снижается от 0,8% до 4,1%; электропроводность увеличивается от 0,28% до 6,3%;
по анолиту: ОВП увеличивается от 1% до 5,4%; pH увеличивается от 8% до 26%; солевой баланс снижается от 24% до 45%; электропроводность снижается от 42% до 44%.
Таблица 1. Основные показатели до и после активации опытных образцов воды, _полученных из разных источников_
Наименование воды Исходные показатели (до активации) Результаты исследования (после активации)
ОВП, шУ Я а Солевой баланс ТДС, мг/л н -Ч О С/2 ё у ^ & ОВП, шУ рН Солевой баланс ТДС, мг/л Электр-сть ДИСТ, м8/см
Католит Анолит Католит Анолит Католит Анолит Католит Анолит
Вода из лаборатории ТСХА им. К.А. Тимирязева 223 7,8 182 387 -839 885 11,03 4,58 145 453 268 884
Вода центрального городского водоснабжения 452 8,03 175 345 -140 940 11,15 4,8 145 470 268 884
Дополнительно очищенная вода «БИО» 210 7,83 195 425 -900 930 11,3 4,6 130 483 252 885
Таблица 2. Анализ основных показателей активированных растворов с учетом разбавления
Католит. Анолит.
Наименование воды Максимальное изменение Максимальное изменение
ОВП рН Солевой баланс Электр-сть ОВП рН Солевой баланс Электр-сть
% % % % % % % %
Вода из лаборатории ТСХА -944 -2,73 -6,0 17 4,8 0,44 -203 -384
им. К.А. Тимирязева 110 24,7 4,1 6,3 5,4 9,6 44,8 43,4
Вода центрального городского -210 -0,95 1,0 2,0 18 0,37 -195 -355
водоснабжения 150 8,5 0,8 0,8 1,9 7,7 41,5 40
Дополнительно -760 -0,7 -3,0 7,0 10 1,2 -116 -355
очищенная вода «БИО» 84,4 7,9 2,3 0,28 1,0 26 24 41,5
Journal of VNПMZH №3(31)-2018
175
а) Катошгг б) Анолег
Рис. 1. Графическое изображение основных показателей воды с учетом разбавления
Результаты исследования. Из приведенных выше результатов исследования следует, что при активации водных растворов происходит резкое изменение ОВП в католи-те, а также солевого баланса и электропроводности в анолите; pH в обеих средах изменяется незначительно [4].
Путем исследования установлено, что при активации метаболических процессов организма при поении целесообразно использовать католит с ОВП от -70 до -500 mV, а при использовании дезинфицирующих свойств анолита - рН от 2,0 до 6,0 [2].
Из рисунка 1 следует, что значение ОВП в католите (заштрихованная зона) отвечает требованиям для данных опытных водных растворов (ОВП от -70 до -500 mV).
Исходя из этого, оптимальная зона доли-ва исходного объема (300 мл) составляет:
- для воды из лаборатории ТСХА им К.А. Тимирязева находится в интервале от 10 до 40%;
- для воды центрального городского водоснабжения - до 17%;
- для дополнительно очищенной воды «БИО» - от 50%.
Полученные показатели pH на данных опытных растворах анолита (рис. 1) по всем водным растворам и диапазонам долива неактивированной водой показали высокие дезинфицирующие результаты и, как следствие, могут широко применяться в животноводстве.
Выводы. При активации водных растворов происходит резкое изменение ОВП в ка-толите, а также солевого баланса и электропроводности в анолите. Прослеживается прямо пропорциональное изменение показателей солевого баланса и электропроводности в анолите. С учетом основных показателей католита после активации можно определить оптимальную зону и объемы долива (разбавления) исходной (неактивированной) водой с целью увеличения полезного объема активированной воды при поении и кормлении животных, а также снижения себестоимости активации.
Литература:
1. Куртов В.Д. Об удивительных свойствах электроактивированной воды. К., 2011. 236 с.
2. Аксенов С.И. Вода и ее роль в регуляции биологических процессов. М.: Наука, 1990. 120 с.
3. Мазаев Ю.В., Кравченко В.Н. Основные направления применения активированной воды в животноводстве // Evolutio. 2016. №1.
4. Мазаев Ю.В., Кравченко В.Н. Исследование активированной воды для применения в животноводстве // SCIENTIA. 2016. №1.
Literatura:
1. Kurtov V.D. Ob udivitel'nyh svojstvah ehlektroaktivi-rovannoj vody. K., 2011. 236 s.
2. Aksenov S.I. Voda i ee rol' v regulyacii biologicheskih processov. M.: Nauka, 1990. 120 s.
3. Mazaev YU.V., Kravchenko V.N. Osnovnye napravle-niya primeneniya aktivirovannoj vody v zhivotnovodstve // Evolutio. 2016. №1.
4. Mazaev YU.V., Kravchenko V.N. Issledovanie aktivi-rovannoj vody dlya primeneniya v zhivotnovodstve // SCIENTIA. 2016. №1.
THE MAIN INDICATORS OF ACTIVATED WATER TAKING INTO ACCOUNT THEIR DILUTION V.N. Kravchenko, candidate of technical sciences Y.V. Mazaev, candidate of technical sciences I. S. Yashin, engineer RSAU - MAA named after K.A. Timiryazev
Abstract. The results of experimental studies of aqueous solutions activation by dilution taken from different sources are presented. The study of oxidation-reduction potential (OVP) changing, hydrogen index (pH), salt balance and electrical conductivity for each of the aqueous solutions (catholyte and anolyte) had done and graphs had built. Ionized water making was carried out with the serial activators' help. During research it had established that the hydrogen index, OVP, salt composition and conductivity before and after dilution were determined. The technological process and implementation of activated water for watering, feeding, disinfection in livestock development. By means of study it is established that at body metabolic processes activation at watering it is advisable to use catholyte with OVP from -70 till -500 mV, and at anolyte disinfecting properties using- pH from 2,0 till 6,0. The given pH indicators on the anolyte solutions experimental data for all of water solutions and non-activated water add range showed high disinfection results and consequently, they can be widely applied in livestock. Keywords: substance, properties, solvent, restorer, oxidant, oxidation-reduction potential, activated, live, dead, ionizer, ions, anode, cathode, pH.
Journal of VNIIMZH №3(31)-2018
177
