Устройство для получения моющих и дезинфицирующих растворов

Патент РФ № 2088539. Заявлен 31.05.1995, опубликован 27.08.1997 г.

Бахир В.М., Задорожний Ю.Г., Барабаш Т.Б.

В установке СТЭЛ для получения электрохимически активированного стерилизующего, дезинфицирующего и моющего раствора впервые реализован технологический процесс получения анолита, известного под условным обозначением АНК. Технологический процесс получения анолита АНК включает на первой стадии катодную обработку всего объема исходного раствора хлорида натрия, по выходе из катодной камеры реактора осуществляется вторая стадия процесса - отделение части католита и пузырьков водорода с прилипшими частицами гидроксидов тяжелых металлов, после чего католит, насыщенный растворенным водородом и освобожденный от ионов тяжелых металлов поступает на последующую анодную обработку в этом же электрохимическом реакторе. Реализованный в данной установке технологический процесс получения анолита АНК является весьма простым в исполнении и позволяет получать эффективный антимикробный и моющий раствор в проточном диафрагменном электрохимическом реакторе при отсутствии перепада давления на диафрагме. В соответствии с известной в прикладной электрохимии классификацией диафрагм, в процессе получения анолита АНК диафрагма называется погруженной, т.е. работающей без перепада давления. В противоположность этому, диафрагма электрохимического реактора, работающая при перепаде давления, называется фильтрующей. Кажущаяся простота технологического процесса получения анолита АНК обманчива. Например, в период испытаний анолита АНК в НИИ Дезинфектологии МЗ РФ (ВНИИД) и в процессе практического применения первых партий установок СТЭЛ в лечебных учреждениях России, специалисты по производству гипохлорита натрия в бездиафрагменных электролизерах говорили примерно следующее: “В процессе получения анолита АНК присутствуют и катодная и анодная обработки исходного солевого раствора, точно такие же, как в бездиафрагменных электролизерах. В чем принципиальное различие полученных растворов? Является ли анолит АНК с рН около 7 раствором гипохлорита? Можно ли получить анолит АНК, добавив в щелочной (с рН более 8) раствор гипохлорита натрия немного соляной или какой-либо иной кислоты? Можно ли получить анолит АНК, смешав анолит с некоторой частью католита? Почему бактерицидная активность анолита АНК в 300 раз выше, чем у раствора гипохлорита натрия при той же концентрации оксидантов (активного хлора)? Почему раствор гипохлорита натрия не обладает спороцидной активностью при любых концентрациях, в то время как анолит АНК убивает все известные споры и является стерилизующим (т.е., уничтожающем все виды и формы микроорганизмов) уже при концентрации 50 мг/л?”. Ответы на эти вопросы довольно просты, однако, в данном тексте они не могут и не будут раскрыты до научной глубины проблемы. Они будут просто обозначены. Все дело в том, что, несмотря на использование как катодной, так и анодной обработки исходного раствора в процессе получения анолита АНК, принцип униполярности электрохимического воздействия очень строго соблюдается и реализуется путем разделения процессов разнополярной электрохимической обработки одной и той же порции раствора в пространстве и во времени. Когда исходный солевой раствор движется в катодной камере реактора, из него за счет электромиграции происходит удаление через диафрагму некоторой части ионов хлора. Встречным движением через диафрагму переносят электрический заряд ионы натрия из раствора, который протекает в анодной камере. Таким образом, под действием электрического тока, во время движения растворов в электродных камерах, происходит поддержание увеличенной (в сравнении с исходным раствором) концентрации ионов натрия в катодной камере и увеличенной (также в сравнении с исходным раствором) концентрации ионов хлора в анодной камере. После удаления части ионов натрия с раствором смеси гидроксидов натрия, магния, кальция, железа во флотационном реакторе, в анодную камеру реактора поступает раствор, содержащий ионы натрия в концентрации меньшей в сравнении с исходным раствором. Избыток хлорид-ионов в анодной камере приводит к тому, что они в первую очередь активно окисляются на аноде, образуя хлоркислородные соединения в анолите АНК, концентрация которых превышает концентрацию соли, образующуюся в эквивалентном количестве при химическом (или электрохимическом – в бездиафрагменном реакторе) взаимодействии молекулярного хлора с раствором гидроксида натрия. Эта химическая нестабильность анолита АНК является важнейшим фактором его биоцидной активности. Достижение возможно большей химической нестабильности раствора зависит от многих факторов, в частности от физико-химических свойств диафрагмы электрохимического реактора, ее размеров, формы, соотношения размеров основных элементов электродных камер реактора, скорости протока исходного раствора, концентрации соли, плотности тока и многих других факторов. В настоящее время в лечебно профилактических учреждениях России работает более 30 тысяч установок СТЭЛ, которые производят анолит АНК. Однако, многие из этих установок являются подделками и не способны производить анолит АНК таким, каким он должен быть по замыслу авторов. Объясняется это тем, что предприимчивые поставщики и изготовители поддельных установок СТЭЛ, обращая внимание лишь на внешние атрибуты оригинальной технологии и устройств для ее реализации, снабжают свои изделия официальными документами, полученными в результате испытания оригинальных образцов установок. Отличить подделку от настоящего изделия неинформированному пользователю очень сложно. Известно несколько компаний, которые не имеют легальных прав на изготовление установок для получения анолита АНК. В их числе зарегистрированная в Эстонии компания “Аквастэл”, которая производит установки “Аквастэл” (“Aquastel”), “Евростэл” (“Eurostel”) с реакторами, не нарушающими патентный закон, поскольку они не похожи на элементы ПЭМ-1, ПЭМ-2, ПЭМ-3, но не позволяющими получить анолит АНК нужного качества, это и компания “Перспектива” из г. Дубна Московской области, которая производит поддельные элементы ПЭМ-3, неудовлетворительная работа которых вызывает нарекания потребителей продукции этой компании, а также некоторые другие компании и частные лица.