Бактерицид (его варианты) и способ получения смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного для бактерицидов

 

Изобретение относится к неорганическим бактерицидам на основе серебра и электролитическому способу получения оксидов серебра двух- и трехвалентного - активного вещества для бактерицидов - и могут быть использованы для обработки воды бактерицидными средствами, например в медицине, в лекарственных средствах, содержащих неорганические активные ингредиенты, в частности серебро или его соединения. Бактерицид по первому варианту содержит в качестве активного вещества смесь оксидов серебра двух- и трехвалентного в твердом виде и фосфорную кислоту в виде 85%-ного водного раствора и воду в соотношении компонентов, мас.%: смесь оксидов серебра 0,24•10^-5 - 2,4; 85%-ная фосфорная кислота 1,2•10^-5 - 12,0; вода остальное. Бактерицид по второму варианту в качестве активного вещества содержит смесь оксидов серебра двух- и трехвалентного в твердом виде, фосфорную кислоту в виде 85%-ного водного раствора и дополнительно буру и воду в соотношении компонентов, мас.%: смесь оксидов серебра 0,24•10^-3 - 2,4; 85%-ная фосфорная кислота 1,2•10^-2 - 12,0; бура 0,08-84,0; вода - остальное. Бактерицид по третьему варианту в качестве активного вещества содержит смесь оксидов серебра двух- и трехвалентного в твердом виде, фосфорную кислоту в виде 85%-ного водного раствора и в качестве высокомолекулярного вещества содержит полиэтиленоксид, образуя гель-форму, при следующем соотношении, мас.%: смесь оксидов серебра 0,24•10^-5 - 2,4; 85%-ная фосфорная кислота 1,2•10^-5 - 12,0, полиэтиленоксид - остальное. Сущность способа получения смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного для данных бактерицидов методом электролиза с использованием серебряных электродов состоит в том, что электролиз ведут без изменения полярности серебряных электродов после достижения серебряным анодом потенциала 1,23 В. В электролит добавляют фосфорную кислоту в качестве модификатора при соотношении 0,5-5,0 мас.% и получают в межэлектродном пространстве смесь оксидов серебра двух- и трехвалентного с последующим отделением этой твердой смеси от электролитического раствора, при этом эти отделяемые фракции являются самостоятельными обеззараживающими агентами. Изобретение обеспечивает получение устойчивых форм бактерицидов с высокой бактерицидной эффективностью за счет увеличения реакционной активности ионов серебра вследствие повышения его валентности и дополнительной стабилизации его анионами фосфорной кислоты. 4 с. и 5 з.п. ф-лы.

Изобретения относятся к неорганическим бактерицидам на основе серебра и электролитическому способу получения оксидов серебра двух- и трехвалентного - активного вещества для бактерицида (и его варианты) и могут быть использованы для обработки воды бактерицидными средствами, в медицине, например в лекарственных средствах, содержащих неорганические активные ингредиенты, в частности серебро или его соединения.

Аналогом бактерицида (вариант первый) является известный бактерицид -"серебряная вода", содержащая ионы серебра одновалентного в качестве активного вещества и представляющая собой обыкновенную природную воду, насыщенную ионами и коллоидными частицами серебра (Кульский Л.А. Серебряная вода. - Киев: Наукова думка, 1983, с.7-11).

Однако зависимость бактерицидного эффекта и степени активности серебра обусловлены тем, что чем выше концентрация ионов серебра в растворе, тем выше бактерицидный эффект, но наличие в природной воде хлоридов и сульфатов снижает эффективность данного бактерицида, так как они образуют с ионами серебра малодиссоциированные соединения, тем самым ограничивая области применения данного бактерицида - "серебряной воды".

За прототип бактерицида (вариант первый) принят известный бактерицид, содержащий активное вещество на основе серебра, полученное путем электролиза, и кислоту (патент РФ 2125971, 1998, МПК 6 С 02 F 1/50, A 61 L 2/16, A 23 L 3/00). При этом в качестве кислоты взята пищевая кислота - лимонная или уксусная.

Однако к недостаткам прототипа относятся зависимость обеззараживающего эффекта от качественного состава обеззараживаемой воды.

Установлено резкое снижение бактерицидной активности дезинфицирующего раствора при наличии в обеззараживаемой воде хлоридов, сульфатов, ионов кальция. Активная реакция, то есть понижение рН и температуры воды, также снижают эффективность дезинфицирующего раствора как бактерицида.

Дезинфицирующий раствор гарантированно может применяться в качестве бактерицида лишь в воде осветленной и обесцвеченной, так как на эффективность обеззараживания воды дезинфицирующим раствором оказывают влияние взвешенные частицы, придающие ей желтоватую окраску, высокомолекулярные гуминовые соединения и другие органические примеси, которые, связываясь с ионами серебра одновалентного, образуют с ними более прочные комплексные соединения и ослабляют при этом бактерицидные действия дезинфицирующего раствора.

Как следствие вышеуказанного, обеззараживание воды дезинфицирующим раствором в полевых, экспедиционных и туристических условиях не является надежным при физиологически допустимых концентрациях ионов серебра и, кроме того, невозможно применение известного дезинфицирующего раствора в плавательных бассейнах с морской водой.

Таким образом, для надежной дезинфекции воды дезинфицирующим раствором требуется, в зависимости от ее качества, в каждом отдельном случае, опытным путем подбирать необходимую дозу дезинфицирующего раствора и определять продолжительность обеззараживания.

За аналог бактерицида (вариант второй) принят известный бактерицид, содержащий активное вещество на основе серебра, полученное путем электролиза, и кислоту (Патент РФ 2125971, 1998, МПК 6 С 02 F 1/50, A 61 L 2/16, A 23 L 3/00). При этом в качестве кислоты взята пищевая кислота - лимонная или уксусная.

Однако к недостаткам прототипа относятся зависимость обеззараживающего эффекта от качественного состава обеззараживаемой воды.

Установлено резкое снижение бактерицидной активности дезинфицирующего раствора при наличии в обеззараживаемой воде хлоридов, сульфатов, ионов кальция. Активная реакция, то есть понижение рН и температуры воды, также снижают эффективность дезинфицирующего раствора как бактерицида.

Как следствие вышеуказанного, обеззараживание воды дезинфицирующим раствором в полевых, экспедиционных и туристических условиях не является надежным при физиологически допустимых концентрациях ионов серебра и невозможно применение известного дезинфицирующего раствора в плавательных бассейнах с морской водой.

Кроме того, отсутствие проникающей способности дезинфицирующего раствора и невозможность применения его в комплексе со щелочными препаратами, в концентрациях достаточных для обеспечения проникающей способности при обработке поверхности, снижает его функциональные возможности.

За прототип бактерицида (вариант второй) принят дезинфектант на основе серебра, полученный путем электролиза и содержащий кислоту (описание изобретения к патенту РФ 2130964, 1998, МПК 6 С 11 D 3/04, 3/48, "Дезинфицирующий водный раствор"). При этом в качестве кислоты взята пищевая кислота - лимонная или уксусная, а в качестве щелочного агента взят обычный стиральный порошок.

Однако серебро под воздействием анионактивных ПАВ восстанавливается, разрушается лимонно-кислый комплекс, в котором находится серебро, и тем самым со временем и под воздействием света снижаются бактерицидные свойства данного раствора.

Аналогом заявленного бактерицида (вариант третий) является бактерицидная серебросодержащая композиция на основе серебра и высокомолекулярного соединения (описание изобретения к патенту РФ 2128047, МПК 6 А 61 К 31/79, 33/38, 1995). При этом в качестве высокомолекулярного соединения используют поли-N-винилпиролидон.

Однако находящиеся в окружающей среде кислород и озон могут проникать в высокомолекулярное соединение, используемое в составе известной композиции, и способствовать изменению ее физико-химических свойств, что, в конечном счете, приводит к преждевременному выходу из строя продукта на основе этого высокомолекулярного соединения.

За прототип бактерицида (вариант третий) принят известный бактерицид, содержащий активное вещество на основе серебра, полученное путем электролиза, и кислоту (патент РФ 2125971, 1998, МПК 6 С 02 F 1/50, А 61 L 2/16, A 23 L 3/00). При этом в качестве кислоты взята пищевая кислота - лимонная или уксусная.

Однако к недостаткам прототипа относятся его ограниченные функциональные возможности из-за отсутствия проникающей способности дезинфицирующего раствора и невозможность применения его в комплексе с другими фармацевтическими препаратами, в концентрациях достаточных для обеспечения проникающей способности при обработке кожных покровов, а также с целью профилактики мелких ссадин и порезов.

Аналоги заявленного способа получения смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного для бактерицидов не обнаружены.

Задачей изобретений является получение устойчивых форм бактерицидов с высокой бактерицидной эффективностью.

Технический результат, обеспечиваемый объектами одного вида - бактерицида (и его варианты), который может быть достигнут при их осуществлении, заключается в увеличении реакционной активности ионов серебра за счет повышения его валентности и дополнительной стабилизации его анионами фосфорной кислоты.

Технический результат, который может быть достигнут при осуществлении способа получения смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного для бактерицидов, заключается в использовании окислительных свойств электрического тока, которые во много раз сильнее действия химических веществ и за счет наличия в получаемых бактерицидах ионов серебра двухвалентного, повышающих обеззараживающую активность бактерицида.

Указанный технический результат достигается тем, что в бактерициде (вариант первый), содержащем активное вещество на основе серебра, полученное путем электролиза, и кислоту, в соответствии с изобретением в качестве активного вещества он содержит смесь оксидов серебра двух- и трехвалентного в твердом виде и фосфорную кислоту, в виде водного раствора 85%-ной концентрации и воду в соотношении компонентов, мас.%: Смесь оксидов серебра - 0,24•10^-5-2,4 Фосфорная кислота 85%-ная - 1,2•10^-5-12,0 Вода - Остальное Причинно-следственная связь между совокупностью приведенных признаков бактерицида и указанного выше технического результата обусловлена тем, что в качестве источника ионов серебра предлагается смесь оксидов серебра в высших степенях окисления, что подтверждается рентгеноструктурным анализом, общей формулы Ag₃O₄(AgO• Ag₂O₃).

Так как Ag₂O₃ не является устойчивым и разлагается водой по схеме: Ag₂O₃+H₂O=2AgO+2OH^-, то взаимодействие с водой происходит по следующей схеме: Ag₃O₄+H₂O=AgO+2AgO+2OH^-.

В результате гидролиза образуется оксид серебра двухвалентного. Известно, что данный оксид обладает бактерицидными свойствами, не осаждает хлориды и сульфаты из обеззараживаемой воды и, распадаясь в воде, является источником ионов серебра двухвалентного: AgO+H₂O=Ag²⁺+2OH^- Растворение смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного происходит через образование ацидокомплекса с фосфорной кислотой по следующей схеме
(AgO•Ag₂O₃)+H⁺+H₂PO₄ ^--->[Ag(AgO)₂]H+H₂PO₄ ^-+OH^-,
что подтверждается известными техническими средствами (патент US 5017295, 1991, МПК 5 С 02 F 1/50).

Далее стабилизация ионов серебра двухвалентного в растворе происходит по следующей схеме:

где - ассоциат, т.е. электростатическая пара ионов серебра (2) и анионов фосфорной кислоты.

Подтверждением существования ассоциата служит следующее. Если пропустить электрический ток через раствор, где находится этот ассоциат, то ионы серебра соберутся около катода, а в прианодном пространстве обнаруживается кислая реакция, то есть соединения фосфата серебра (2) не образуется, а ионы удерживаются друг около друга за счет сил электростатического притяжения, образуя электростатическую пару.

Выбранные пределы оксидов серебра двух- и трехвалентного обусловлены тем, что, растворяя один моль смеси этих оксидов серебра в одном литре воды, получают 162 г серебра двухвалентного - это верхний предел, который можно использовать, но такие концентрации серебра двухвалентного для обеззараживания заявленных объектов велики, поэтому пределы ограничены 2,4 мас.%, а нижний предел - 0,24•10^-5 - это минимальная концентрация серебра двухвалентного, которая может быть использована для обеззараживания заявленных объектов.

Выбранные пределы фосфорной кислоты в виде водного раствора 85%-ной концентрации обусловлены тем, что для образования жидкого ацидокомплекса на 1 г смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного необходимо взять 5 г 85%-ной фосфорной кислоты.

Указанный технический результат достигается тем, что в бактерициде (вариант второй), содержащем активное вещество на основе серебра, полученное путем электролиза, кислоту, в соответствии с изобретением в качестве активного вещества он содержит смесь оксидов серебра двух- и трехвалентного в твердом виде и фосфорную кислоту в виде водного раствора 85%-ной концентрации и дополнительно содержит буру и воду в соотношении компонентов, мас.%:
Смесь оксидов серебра - 0,24•10^-3-2,4
Фосфорная кислота 85%-ная - 1,2•10^-2-12,0
Бура - 0,08-84,0
Вода - Остальное
Причинно-следственная связь между совокупностью приведенных признаков бактерицида и указанного выше технического результата обусловлена тем, что в качестве источника ионов серебра предлагается смесь оксидов серебра в высших степенях окисления, что подтверждается рентгеноструктурным анализом, общей формулы Ag₃O₄(AgO•Ag₂O₃). Так как Ag₂O₃ не является устойчивым и разлагается водой по схеме:
Ag₂O₃+H₂O=2AgO+2OH^-, то
взаимодействие с водой происходит по следующей схеме:
Ag₃O₄+H₂O=AgO+2AgO+2OH^-.

В результате гидролиза образуется оксид серебра двухвалентного. Известно, что данный оксид обладает бактерицидными свойствами, не осаждает хлориды и сульфаты из обеззараживаемой воды и, распадаясь в воде, является источником ионов серебра двухвалентного:
AgO+H₂O=Ag²⁺+OH^-.

Растворение смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного происходит через образование ацидокомплекса с фосфорной кислотой по следующей схеме
(AgO•Ag₂O₃)+H⁺+H₂PO₄ ^--->Ag(AgO)₂]H+H₂PO₄ ^-+OH^-,
что подтверждается известными техническими средствами (патент US 5017295, 1991, МПК 5 С 02 F 1/50).

Далее стабилизация ионов серебра двухвалентного в растворе происходит по следующей схеме:

где - ассоциат, т.е. электростатическая пара ионов серебра (2) и анионов фосфорной кислоты.

Подтверждением существования ассоциата служит следующее. Если пропустить электрический ток через раствор, где находится этот ассоциат, то ионы серебра соберутся около катода, а в прианодном пространстве обнаруживается кислая реакция, то есть соединения фосфата серебра (2) не образуется, а ионы удерживаются друг около друга за счет сил электростатического притяжения, образуя электростатическую пару.

Создание заявляемого бактерицида (вариант второй) обусловлено требованием совместимости с детергентами и щелочными составляющими моющих композиций, используемых в мясной, молочной промышленности, что достигается реакцией нейтрализации жидкого ацидокомплекса натрием тетраборнокислым.

Выбранные пределы оксидов серебра двух- и трехвалентного обусловлены тем, что, растворяя один моль смеси этих оксидов серебра в одном литре воды, получают 162 г серебра двухвалентного - это верхний предел, который можно использовать, но такие концентрации серебра двухвалентного для обеззараживания заявленных объектов велики, поэтому пределы ограничены 2,4 мас.%, а нижний предел - 0,24•10^-5 - это минимальная концентрация серебра двухвалентного, которая может быть использована для обеззараживания заявленных объектов.

Выбранные пределы фосфорной кислоты в виде водного раствора 85%-ной концентрации обусловлены тем, что для образования жидкого ацидокомплекса на 1 г смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного необходимо взять 5 г 85%-ной фосфорной кислоты.

Бура выбрана в качестве нейтрализатора и ее количество определено опытным путем и обусловлено необходимостью и достаточностью для проведения реакции нейтрализации.

Указанный технический результат достигается тем, что в бактерициде (вариант третий), содержащем активное вещество на основе серебра, полученное путем электролиза, высокомолекулярное вещество, в соответствии с изобретением в качестве активного вещества он содержит смесь оксидов серебра двух- и трехвалентного в твердом виде, дополнительно фосфорную кислоту в виде водного раствора 85%-ной концентрации и в качестве высокомолекулярного вещества содержит полиэтиленоксид, образуя гель-форму при следующем соотношении, мас. %:
Смесь оксидов серебра - 0,24•10^-5-2,4
Фосфорная кислота 85% - 1,2•10^-5-12,0
Полиэтиленоксид - Остальное
Причинно-следственная связь между совокупностью приведенных признаков бактерицида и указанного выше технического результата обусловлена тем, что в качестве источника ионов серебра предлагается смесь оксидов серебра в высших степенях окисления, что подтверждается рентгеноструктурным анализом, общей формулы Ag₃O₄(AgO•Аg₂О₃).

Растворение смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного происходит через образование ацидокомплекса с фосфорной кислотой по следующей схеме:
(AgO•Аg₂О₃)+H⁺+H₂PO₄ ^--->[Ag(AgO)₂]H+H₂PO₄ ^-+OH^-,
что подтверждается известными техническими средствами (патент US 5017295, 1991, МПК 5 С 02 F 1/50).

Далее стабилизация ионов серебра двухвалентного жидким полиэтиленоксидом происходит по аналогии с раствором по следующей схеме:

где - ассоциат, т.е. электростатическая пара ионов серебра (2) и анионов фосфорной кислоты.

Подтверждением существования ассоциата служит следующее. Если пропустить электрический ток через раствор, где находится этот ассоциат, то ионы серебра соберутся около катода, а в прианодном пространстве обнаруживается кислая реакция, то есть соединения фосфата серебра (2) не образуется, а ионы удерживаются друг около друга за счет сил электростатического притяжения, образуя электростатическую пару.

Создание заявляемого бактерицида (вариант третий) обусловлено требованием совместимости данного бактерицида с другими фармацевтическими препаратами, что достигается смешением жидкого ацидокомплекса с жидким полиэтиленоксидом, обеспечивающим возможность использования его в виде геля в медицине и в качестве гигиенического средства.

Выбранные пределы оксидов серебра двух- и трехвалентного обусловлены тем, что, растворяя один моль смеси этих оксидов серебра в одном литре воды, получают 162 г серебра двухвалентного - это верхний предел, который можно использовать, но такие концентрации серебра двухвалентного для обеззараживания заявленных объектов велики, поэтому пределы ограничены 2,4 мас.%, а нижний предел - 0,24•10^-5 - это минимальная концентрация серебра двухвалентного, которая может быть использована для обеззараживания заявленных объектов.

Выбранные пределы фосфорной кислоты обусловлены тем, что для образования жидкого ацидокомплекса на 1 г смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного необходимо взять 5 г 85%-ной фосфорной кислоты.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного для бактерицидов по любому пункту 1-3, в соответствии с изобретением его осуществляют методом электролиза с использованием серебряных электродов, электролиз ведут без изменения полярности серебряных электродов, а после достижения серебряным анодом потенциала 1,23 В в электролит добавляют фосфорную кислоту в качестве модификатора, при следующем соотношении 0,5-5,0 мас.% и получают в межэлектродном пространстве смесь оксидов серебра двух- и трехвалентного с последующим отделением этой твердой смеси от электролитического раствора, при этом эти отделяемые фракции являются самостоятельными обеззараживающими агентами.

Электролиз ведут при рабочем напряжении 0,2-100,0 В с плотностью тока 0,0015-0,007 А/см², выдерживают кислотность при рН 2-14 в электролитическом растворе.

Воду для электролита очищают от хлоридов и сульфатов.

Смесь оксидов серебра двух- и трехвалентного высушивают.

В электролит при использовании его в качестве самостоятельного обеззараживающего агента вводят добавку в виде фтора, при его содержании 0,1•10^-4-7,0•10^-4 мас.%.

Степень окисления серебряных электродов регулируют действием электрического тока.

Причинно-следственная связь между совокупностью приведенных признаков способа получения смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного для бактерицидов по пп.1-3 и указанного выше технического результата обусловлена тем, что, под действием электрического тока на аноде протекают следующие реакции:
Ag=Ag⁺+e (1)
OH^-=H₂O+O₂+4e (2)
Ag+2OH=AgO+H₂O+4e (3)
То есть под действием электрического тока анод сначала растворяется (1) с переходом в раствор ионов серебра одновалентного.

Когда потенциал серебряного электрода достигнет величины потенциала выделения кислорода, процесс перехода ионов серебра одновалентного в раствор замедляется, преобладающей становится реакция (2), на аноде начинает формироваться плотный серо-черный осадок. Его образование обусловлено новым анодным процессом - окислением серебра до ионов высшей валентности (3) - смесь оксидов серебра двух- и трехвалентного. Смесь, частично растворяясь в электролите под действием фосфорной кислоты, насыщает его ионами серебра двухвалентного, определяя его высокие бактерицидные свойства.

Регулируя плотность тока и рН электролита, можно в широких пределах изменять степень окисления - конечного продукта. То есть появляется возможность получать вещества состава Ag_xO_y.

Выбранные пределы используемой фосфорной кислоты обусловлены необходимостью этой концентрации для активизации процесса образования оксидов серебра двух- и трехвалентного.

Заявка относится к группе изобретений, связанных между собой настолько, что они образуют единый изобретательский замысел. Одно из изобретений - "Способ получения смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного для бактерицидов" предназначено для получения части другого - "Бактерицида (и его варианты)".

Группа изобретений включает объекты одного вида - бактерициды, одинакового назначения - использование их в целях дезинфекции в водоподготовке, медицине и промышленности - везде, где высоки требования к качеству обеззараживания и гигиене, обеспечивает получение одного и того же технического результата, заключающегося в увеличении реакционной активности ионов серебра за счет повышения его валентности и дополнительной стабилизации его анионами фосфорной кислоты.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественны всем признакам заявленного бактерицида (и его варианты). Способ получения смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного для бактерицидов является пионерским, так как не имеет аналогов. Следовательно, каждое из заявленных изобретений соответствует условию патентоспособности "новизна".

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипов признаками каждого заявленного бактерицидов по пп.1-3 изобретения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния существенными признаками каждого из заявленных бактерицидов по пп.1-3 преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, бактерициды по пп.1-3 соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".

Заявленный бактерицид (вариант первый) может быть реализован по общей схеме следующим образом, с указанием пределов количественных характеристик используемых ингредиентов, при этом количественные характеристики ингредиентов даны в единицах измерения, соответствующих их количественным характеристикам в мас.% указанных в формуле изобретения.

Берут 2,4•10^-5 - 24,0 г смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного Аg₃О₄ (AgO•Ag₂O₃), данная смесь представляет собой серо-черный порошок, который помещают в открытую стеклянную емкость и растворяют в 12•10^-5 - 120,0 г 85% фосфорной кислоты - жидкий ацидокомплекс. Его количественно переносят в стеклянную емкость вместимостью 1 дм³. Объем полученного раствора доводят до 1 л водой. Получают 1 дм³ кислотного прозрачного раствора с концентрацией ионов серебра двухвалентного 1•10^-5 - 10,0 г, стабилизированных анионами фосфорной кислоты. Для транспортировки используют обычную емкость, она может быть пластиковой - ПЭТ-формой или стеклянной и не требует затемнения.

Пример 1.

Берут 2,4•10^-5 г смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного Ag₃O₄ (AgO•Ag₂O₃), данная смесь представляет собой серо-черный порошок, который помещают в открытую стеклянную емкость и растворяют в 12•10^-5 г 85%-ной фосфорной кислоты - жидкий ацидокомплекс. Его количественно переносят в стеклянную емкость вместимостью 1 дм³. Объем полученного раствора доводят до 1 л водой. Получают 1 дм кислотного прозрачного раствора с концентрацией ионов серебра двухвалентного 1•10^-5 г, стабилизированных анионами фосфорной кислоты.

Пример 2.

Берут 24,0 г смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного Ag₃O₄ (AgO•Ag₂O₃), данная смесь представляет собой серо-черный порошок, который помещают в открытую стеклянную емкость и растворяют в 120,0 г 85%-ной фосфорной кислоты - жидкий ацидокомплекс. Его количественно переносят в стеклянную емкость вместимостью 1 дм³. Объем полученного раствора доводят до 1 л водой. Получают 1 дм³ кислотного прозрачного раствора с концентрацией ионов серебра двухвалентного 10,0 г, стабилизированных анионами фосфорной кислоты.

Подтверждением получаемого технического результата заявляемого бактерицида (вариант первый) является следующее.

1. В три пробы водопроводной воды внесена микробная взвесь E.Coli с концентрацией 100000 микробных клеток в 1 см³, внесены хлориды до концентрации 1000 мг/дм³. В одну пробу внесен бактерицид (вариант первый) 1,2•10^-3 мас. %. В другую - 2,4•10^-3 мас.%, третья проба, контрольная - необработанная. Экспозиция - 15 мин (А).

Бактериологическое исследование:
контрольная вода - ОМЧ - 200 КОЕ/см³, индекс ЛКП - 1200;
обработанная вода - первая проба - ОМЧ - 10 КОЕ/см³, ОКБ и ТКБ в 100 см³ - не обнаружены;
обработанная вода - вторая проба - ОМЧ - 8 КОЕ/см³, ОКБ и ТКБ в 100 см³ - не обнаружены.

2. Процедуры приготовления исследуемых проб - А повторяют. Дополнительно для повышения реакционной способности бактерицида в воду вводят 10 мг/дм³ моноперсульфата калия (в этой концентрации он не обладает самостоятельными бактерицидными свойствами).

Бактериологическое исследование:
в двух обработанных пробах - 100% уничтожение микроорганизмов E/Coli/.

3. Процедуры приготовления исследуемых проб - А повторяют изменяя массовые проценты бактерицидов:
1-я - 2,4•10^-4
2-я - 4,8•10^-4
3-я - Контрольная
Дополнительно для повышения реакционной способности бактерицида в воду вводят 10 мг/см³ моноперсульфата калия (в этой концентрации он не обладает самостоятельными бактерицидными свойствами).

Бактериологическое исследование:
в двух обработанных пробах - 100 уничтожение микроорганизмов E/Coli/.

Заявленный бактерицид (вариант второй) может быть реализован по общей схеме следующим образом с указанием пределов количественных характеристик используемых ингредиентов, при этом количественные характеристики ингредиентов даны в единицах измерения, соответствующих их количественным характеристикам в мас.%, указанных в формуле изобретения.

Берут 2,4•10^-3 - 24 г смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного Ag₃O₄ (AgO•Ag₂O₃) (AgO•Ag₂O₃), данная смесь представляет собой серо-черный порошок, который помещают в открытую стеклянную емкость и растворяют в 12•10^-2 - 120,0 г 85% фосфорной кислоты -жидкий ацидокомплекс. И его количественно переносят в стеклянную емкость вместимостью 1 дм³. Объем полученного раствора доводят до 1 л водой. Получают 1 дм³ прозрачного раствора с концентрацией ионов серебра двухвалентного 1•10^-3 - 10,0 г, стабилизированных анионами фосфорной кислоты. Затем 1 часть этого раствора смешивают с 7 частями буры, реакция протекает с выделением тепла. Получают твердое вещество коричневого цвета в количестве 2,1 г, что соответствует 98% выхода, с содержанием ионов серебра двухвалентного 0,48•10^-3 - 4,8 г. Растворяют 1 г этого вещества в 1 дм воды и получают щелочной комплекс с содержанием 0,22-2,28 г ионов серебра. Для транспортировки используют обычную емкость, она может быть пластиковой - ПЭТ-формой или стеклянной и не требует затемнения.

Пример 1.

Берут 2,4•10^-3 г смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного Ag₃O₄ (AgO•Ag₂O₃) (AgO•Ag₂O₃), данная смесь представляет собой серо-черный порошок, который помещают в открытую стеклянную емкость и растворяют в 12•10^-2 г 85%-ной фосфорной кислоты - жидкий ацидокомплекс. И его количественно переносят в стеклянную емкость вместимостью 1 дм³. Объем полученного раствора доводят до 1 л водой. Получают 1 дм³ прозрачного раствора с концентрацией ионов серебра двухвалентного 1•10^-3 г, стабилизированных анионами фосфорной кислоты. Затем 1 часть этого раствора смешивают с 7 частями буры, реакция протекает с выделением тепла. Получают твердое вещество коричневого цвета в количестве 2,1 г, что соответствует 98% выхода, с содержанием ионов серебра двухвалентного 0,48•10^-3 г. Растворяют 1 г этого вещества в 1 дм³ воды и получают щелочной комплекс с содержанием 0,22 г ионов серебра. Для транспортировки используют обычную емкость, она может быть пластиковой - ПЭТ-формой или стеклянной и не требует затемнения.

Пример 2.

Берут 24,0 г смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного Ag₃О₄ (AgO•Ag₂О₃) (AgO•Ag₂О₃), данная смесь представляет собой серо-черный порошок, который помещают в открытую стеклянную емкость и растворяют в 120,0 г 85%-ной фосфорной кислоты - жидкий ацидокомплекс. И его количественно переносят в стеклянную емкость вместимостью 1 дм³. Объем полученного раствора доводят до 1 л водой. Получают 1 дм прозрачного раствора с концентрацией ионов серебра двухвалентного 10,0 г, стабилизированных анионами фосфорной кислоты. Затем 1 часть этого раствора смешивают с 7 частями буры, реакция протекает с выделением тепла. Получают твердое вещество коричневого цвета в количестве 2,1 г, что соответствует 98% выхода, с содержанием ионов серебра двухвалентного 4,8 г. Растворяют 1 г этого вещества в 1 дм воды и получают щелочной раствор с содержанием 2,28 г ионов серебра. Для транспортировки используют обычную емкость, она может быть пластиковой - ПЭТ-формой или стеклянной и не требует затемнения.

Подтверждением получаемого технического результата заявляемого бактерицида (вариант второй) является следующее.

1. Поверхность четырех предметов была заражена микробной взвесью Pseudomonas aeruginosa с концентрацией 105 микробных клеток/1 см. Затем предметы были обработаны бактерицидом (вариант второй) 1,2•10^-1 мас.%, экспозиция 15 мин с последующим взятием смывов и посевом их в питательных средах.

Бактериологическое исследование:
в посевах рост Pseudomonas aeruginosa не обнаружено.

2. Двадцать поверхностей различных предметов были заражены микробной взвесью E/Coli/ с концентрацией 100000 микробных клеток / 1 см³. Далее десять поверхностей были обработаны бактерицидом (вариант второй) 2,4•10^-2 мас. %, эскпозиция 15 мин. Десять других поверхностей были обработаны бактерицидом (вариант второй) 2,4•10^-1 мас.%, экспозиция 5 мин, с последующим взятием смывов и посевом их в питательных средах.

Бактериологическое исследование:
во всех пробах рост E/Coli не обнаружен.

3. Двадцать поверхностей различных предметов были заражены микробной взвесью Staph. aurus с концентрацией 100000 микробных клеток/1 см³. Далее десять поверхностей были обработаны бактерицидом (вариант второй) 1,2•10^-1 мас. %, экспозиция 15 мин. Десять других поверхностей были обработаны бактерицидом (вариант второй) 2,4•10^-1 мас.%, экспозиция 10 мин, с последующим взятием смывов и посевом их в питательных средах.

Бактериологическое исследование:
во всех пробах рост Staph. Aurus не обнаружен.

Заявленный бактерицид (вариант третий) может быть реализован по общей схеме следующим образом с указанием пределов количественных характеристик используемых ингредиентов, при этом количественные характеристики ингредиентов даны в единицах измерения, соответствующих их количественным характеристикам в мас.%, указанных в формуле изобретения.

Для получения бактерицида (вариант третий) - гель формы берут 2,4•10^-5 - 24 г смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного Ag₃О₄ (AgO•Ag₂O₃), данная смесь представляет собой серо-черный порошок, который помещают в открытую стеклянную емкость и растворяют в 12•10^-5 - 120,0 г 85%-ной фосфорной кислоты - жидкий ацидокомплекс, доводят полиэтиленоксидом до 1 дм³ и получают прозрачный бактерицид в гель-форме с содержанием серебра двухвалентного 1•10^-5 - 10,0 г, стабилизированного анионами фосфорной кислоты.

Пример 1.

Для получения гель-формы берут 2,4•10^-5 г смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного Ag₃О₄ (AgO•Ag₂О₃), данная смесь представляет собой серо-черный порошок, который помещают в открытую стеклянную емкость и растворяют в 12•10^-5 г 85%-ной фосфорной кислоты - жидкий ацидокомплекс, доводят полиэтиленоксидом до 1 дм³ и получают прозрачный бактерицид в гель-форме с содержанием серебра двухвалентного 1•10^-5 г, стабилизированного анионами фосфорной кислоты.

Пример 2.

Берут 24,0 г смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного Ag₃О₄ (AgO•Ag₂О₃), данная смесь представляет собой серо-черный порошок, который помещают в открытую стеклянную емкость и растворяют в 120,0 г 85%-ной фосфорной кислоты - ацидокомплекс, доводят полиэтиленоксидом до 1 дм³ и получают прозрачный бактерицид в гель-форме с содержанием серебра двухвалентного 10,0 г, стабилизированного анионами фосфорной кислоты.

Подтверждением получаемого технического результата заявляемого бактерицида (вариант третий) является следующее.

1. Препарат в гель-форме на основе серебра, предназначенный для местного применения с содержанием серебра 0,01% был исследован бактериологически и доказал свою эффективность в подавлении псевдомонад.

2. Препарат в гель-форме на основе серебра, предназначенный для местного применения с содержанием серебра 3%, был исследован бактериологически и доказал свою эффективность в подавлении псевдомонад.

Препарат в гель-форме использовали для лечения бытовых ожогов концентрацией 0,5%, заживляемость наблюдалась через один день в 100%.

Заявленный способ получения смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного для бактерицидов может быть реализован по общей схеме следующим образом, с указанием пределов количественных характеристик используемых ингредиентов и операций, при этом количественные характеристики ингредиентов даны в единицах измерения, соответствующих их количественным характеристикам в мас.%, указанных в формуле изобретения.

Электролитическую емкость объемом 1,0-50,0 дм³ заполняют водой, очищенной от сульфатов и хлоридов. Погружают в эту воду два серебряных электрода, площадь одного электрода 80-800 см². Электроды поляризуют от источника тока. Процесс ведут, не меняя полярности электродов при плотности тока 0,0015-0,07 А/см² и рабочем напряжении 0,2-100 В. Кислотность в растворе выдерживают при рН, равном 2-14. Кислотность измеряют рН-метром. При достижении серебряным анодом потенциала 1,23 В в электролит добавляют 5-50 см³ фосфорной кислоты. При дальнейшем прохождении электрического тока 0,12-60 А количество электрохимически окислившегося серебра составляет 0,48-240,0 г/ч. Выход по току при этом составляет 98%. При заполнении межэлектродного пространства смесью оксидов серебра двух- и трехвалентного в виде плотного осадка электроды вынимают из раствора, осадок собирают и просушивают при температуре 30-35^oС. Полученный мелкозернистый порошок серо-черного цвета - смесь оксидов двух- и трехвалентного серебра является основой для получения бактерицида (и его варианты) и может быть использован самостоятельно в качестве обеззараживающего агента. Оставшийся электролитический раствор может быть использован самостоятельно в качестве обеззараживающего агента. В нем также содержатся ионы серебра одно- и двухвалентного серебра, последний частично растворился из осадка в присутствии фосфорной кислоты. Для придания этому обеззараживающему агенту дополнительных свойств целесообразно добавить в него NaF в пересчете на фтор в количестве 2,2•10^-4 - 15,6•10^-4 г.

Пример 1.

Электролитическую емкость объемом 1,0 дм³ заполняют водой, очищенной от сульфатов и хлоридов. Погружают в эту воду два серебряных электрода, площадь одного электрода 80 см². Электроды поляризуют от источника тока. Процесс ведут, не меняя полярности электродов при плотности тока 0,0015 А/см² и рабочем напряжении 0,2 В. Кислотность в растворе выдерживают при рН, равном 4. Кислотность измеряют рН-метром. При достижении серебряным анодом потенциала 1,23 В в электролит добавляют 5,0 см³ фосфорной кислоты. При дальнейшем прохождении электрического тока 1 А количество электрохимически окислившегося серебра составляет 0,48 г/ч. Выход по току при этом составляет 98%. При заполнении межэлектродного пространства смесью оксидов серебра двух- и трехвалентного в виде плотного осадка электроды вынимают из раствора, осадок собирают и просушивают при температуре 30^oС. Полученный мелкозернистый порошок серо-черного цвета - смесь оксидов двух- и трехвалентного серебра является основой для получения бактерицида (и его варианты), который может быть использован самостоятельно в качестве обеззараживающего агента. Оставшийся электролитический раствор может быть использован самостоятельно в качестве обеззараживающего агента. В нем также содержатся ионы серебра одно- и двухвалентного серебра, последний частично растворяется из осадка в присутствии фосфорной кислоты. Для придания этому обеззараживающему агенту дополнительных свойств целесообразно добавить в него NaF в пересчете на фтор в количестве 2,2•10^-4 г.

Пример 2.

Электролитическую емкость объемом 50,0 дм³ заполняют водой, очищенной от сульфатов и хлоридов. Погружают в эту воду два серебряных электрода, площадь одного электрода 800 см². Электроды поляризуют от источника тока. Процесс ведут не меняя полярности электродов при плотности тока 0,07 А/см² и рабочем напряжении 100 В. Кислотность в растворе выдерживают при рН равном 4. Кислотность измеряют рН-метром. При достижении серебряным анодом потенциала 1,23 В в электролит добавляют 50 см³ фосфорной кислоты. При дальнейшем прохождении электрического тока 60 А количество электрохимически окислившегося серебра составляет 240,0 г/ч. Выход по току при этом составляет 98%. При заполнении межэлектродного пространства смесью оксидов серебра двух- и трехвалентного в виде плотного осадка, электроды вынимают из раствора, осадок собирают и просушивают при температуре 30^oС. Полученный мелкозернистый порошок серо-черного цвета - смесь оксидов двух- и трехвалентного серебра является основой для получения бактерицида (и его варианты), который может быть использован самостоятельно в качестве обеззараживающего агента. Оставшийся электролитический раствор может быть использован в качестве обеззараживающего агента. В нем также содержатся ионы серебра одно- и двухвалентного серебра, последний частично растворяется из осадка в присутствии фосфорной кислоты. Для придания этому обеззараживающему агенту дополнительных свойств целесообразно добавить в него NaF в пересчете на фтор в количестве 15,6•10^-4 г.

Полученная смесь оксидов двух- и трехвалентного серебра по примерам способа является основой для получения бактерицида (и его варианты) и характеризуется как нейтральная по отношению к хлоридам и сульфатам, находящимся в обеззараживаемой среде, это позволяет использовать бактерицид (и его варианты) для обеззараживания воды с большим содержанием минеральных солей, обеззараживать техническую воду предприятий, воду в циркуляционных системах, воду плавательных бассейнов, минеральные и лечебные воды. Кроме того, полученная смесь оксидов серебра двух- и трехвалентного может быть использована в качестве самостоятельного обеззараживающего агента.

Полученный по примерам способа электролитический раствор характеризуется как активный обеззараживающий агент на основе ионов серебра одно- и двухвалентного и может быть использован самостоятельно в практике водоподготовки, в качестве гигиенического средства и в медицине.

Заявленный способ является экологически безопасным и по своей технологии безотходным.

Материалы заявки содержат указание назначения заявленных объектов изобретений, описание средств и методов, с помощью которых возможно осуществление изобретений в том виде, как они охарактеризованы в любом пункте формулы изобретения с реализацией указанного назначения, поэтому заявленная группа изобретений соответствует условию патентоспособности - "промышленная применимость".

Формула изобретения

1. Бактерицид, содержащий активное вещество на основе серебра, полученное путем электролиза, кислоту, отличающийся тем, что в качестве активного вещества он содержит смесь оксидов серебра двух- и трехвалентного в твердом виде и фосфорную кислоту в виде водного раствора 85%-ной концентрации и воду в соотношении компонентов, мас. %:
Смесь оксидов серебра - 0,24•10^-5-2,4
Фосфорная кислота, 85%-ная - 1,2•10^-5-12,0
Вода - Остальное
2. Бактерицид, содержащий активное вещество на основе серебра, полученное путем электролиза, кислоту, отличающийся тем, что в качестве активного вещества он содержит смесь оксидов серебра двух- и трехвалентного в твердом виде и фосфорную кислоту в виде водного раствора 85%-ной концентрации и дополнительно содержит буру и воду в соотношении компонентов, мас. %:
Смесь оксидов серебра - 0,24•10^-3 - 2,4
Фосфорная кислота, 85%-ная - 1,2•10^-2 - 12,0
Бура - 0,08 - 84,0
Вода - Остальное
3. Бактерицид, содержащий активное вещество на основе серебра, полученное путем электролиза, высокомолекулярное вещество, отличающийся тем, что в качестве активного вещества он содержит смесь оксидов серебра двух- и трехвалентного в твердом виде, дополнительно фосфорную кислоту в виде водного раствора 85%-ной концентрации и в качестве высокомолекулярного вещества содержит полиэтиленоксид, образуя гель-форму при следующем соотношении, мас. %:
Смесь оксидов серебра - 0,24•10^-5 - 2,4
Фосфорная кислота, 85%-ная - 1,2•10^-5 - 12,0
Полиэтиленоксид - Остальное
4. Способ получения смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного для бактерицидов по любому из пп. 1-3, заключающийся в том, что его осуществляют методом электролиза с использованием серебряных электродов, электролиз ведут без изменения полярности серебряных электродов, а после достижения серебряным анодом потенциала 1,23 В в электролит добавляют 85%-ную фосфорную кислоту в качестве модификатора при следующем соотношении 0,5-5,0 мас. % и получают в межэлектродном пространстве смесь оксидов серебра двух- и трехвалентного с последующим отделением этой твердой смеси от электролитического раствора, при этом эти отделяемые фракции являются самостоятельными обезвреживающими агентами.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что электролиз ведут при рабочем напряжении 0,2-100,0 В с плотностью тока 0,0015-0,007 А/см², выдерживают кислотность при рН 2-14 в электролитическом растворе.

6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что воду для электролита очищают от хлоридов и сульфатов.

7. Способ по п. 4, отличающийся тем, что смесь оксидов серебра двух- и трехвалентного высушивают.

8. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в электролитический раствор при использовании его в качестве самостоятельного обеззараживающего агента вводят добавку в виде фтора при его содержании, мас. %, 0,1•10^-4-7,0•10^-4.

9. Способ по любому из пп. 4 и 5, отличающийся тем, что степень окисления серебряных электродов регулируют действием электрического тока.

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 27.02.2006        БИ: 06/2006

NF4A Восстановление действия патента

Дата, с которой действие патента восстановлено: 27.02.2011

Дата публикации: 27.02.2011

---