DOMENIUL TEHNIC
Prezenta invenție se referă în general la un procedeu de fabricare a unei ape potabile puternic oxigenate și la apa obținută prin acest procedeu. Se referă mai ales la un produs de compoziție de apă potabilă puternic oxigenată, care conține oxigen stabilizat.
ARTA DE CONTEXT
Este bine cunoscut faptul că oxigenul este esențial pentru ca oamenii să susțină viața. Prin urmare, oxigenul pur, a fost administrat în diverse concentrații pentru a facilita respirația și pentru a oferi o stare de bine.
În timp ce beneficiile oxigenului sunt bine cunoscute, administrarea de concentrații ridicate de oxigen la ființe umane, a fost până în prezent limitată în mod substanțial doar la administrări gazoase. Cu toate acestea, dacă ar putea fi fabricată o apă potabilă adecvată cu conținut ridicat de oxigen, atunci cineva ar putea primi cu ușurință și în mod convenabil beneficiile oxigenului prin simpla consumare a unei astfel de ape. În acest sens, o astfel de apă potabilă puternic oxigenată ar putea fi ușor îmbuteliată și comercializată în mod similar cu alte ape potabile îmbuteliate convenționale. În prezent, apa potabilă este comercializată în sticle de sticlă sau de plastic transparente sau translucide.
Cu toate acestea, din cauza naturii oxigenului, ar fi extrem de dificil ca apa potabilă pură puternic oxigenată să fie depozitată într-o sticlă convențională pentru perioade lungi de timp și să își păstreze natura oxigenată la aceleași niveluri eficiente de concentrație. În acest sens, pentru a avea apă potabilă de înaltă calitate, nu pot fi prezente concentrații nedorit de mari de substanțe străine utilizate pentru a tampona sau a reține în alt mod oxigenul.
Aceste substanțe tampon sau alte substanțe ar putea face ca apa potabilă să fie nedorită pentru consumul uman. Nu ar fi de dorit să se modifice semnificativ gustul sau culoarea apei potabile naturale. De asemenea, desigur, orice aditivi nu trebuie să facă apa potabilă naturală toxică sau să deterioreze în alt mod calitatea apei potabile sub standardele acceptate. Eventualii aditivi nu ar trebui, în niciun fel, să afecteze în mod negativ gustul sau alte calități ale apei.
De asemenea, apa potabilă îmbuteliată trebuie să poată fi depozitată pentru perioade lungi de timp înainte de consum. Astfel, pentru a permite ca apa potabilă oxigenată să reziste timp îndelungat, conținutul de oxigen trebuie să rămână intact și să fie stabil și să nu sufere o descompunere nedorită. Termenul de valabilitate, precum și depozitarea și transportul, sunt considerente importante pentru apa potabilă îmbuteliată. Depozitarea în sticle transparente ar putea prezenta, de asemenea, o problemă semnificativă. În acest sens, lumina care lovește apa oxigenată ar putea contribui la accelerarea descompunerii apei potabile puternic oxigenate.
O abordare a apei potabile puternic oxigenate ar putea fi adăugarea unei concentrații foarte mici de peroxid de hidrogen la apa potabilă naturală. Cu un astfel de aditiv, peroxidul de hidrogen ar obține rezultatul dorit de a adăuga oxigenul dorit în apă. Cu toate acestea, este bine cunoscut faptul că peroxidul de hidrogen este foarte instabil, în special în prezența apei. De exemplu, se poate face referire la U.S. Pat. Nr. 3,480,557; 5,077,047; 5,130,124; 5,206,385; și 5,312,619.
Prin brevetele de mai sus dezvăluie diverși aditivi care pot fi utilizați cu peroxidul de hidrogen pentru a-l stabiliza, atunci când este utilizat ca agent antiseptic sau similar. Astfel, este destul de clar că peroxidul de hidrogen este instabil și, prin urmare, nivelul său de concentrație se va diminua cu timpul, dacă nu se iau măsuri de stabilizare. Cu toate acestea, pentru a stabiliza peroxidul de hidrogen la niveluri de concentrație foarte mici în apa potabilă, problema stabilizării este mult mai dificilă și a fost de neatins până în prezent.
Peroxidul de hidrogen se va disocia în condiții de apă bazică sau acidă, precum și în prezența ionilor metalici. Astfel, pH-ul apei, precum și conținutul de ioni metalici, este critic, în cazul în care se adaugă peroxid de hidrogen. Deoarece numai cantități infime de peroxid de hidrogen ar putea fi adăugate în apa potabilă pentru a evita alterarea gustului, prezența impurităților sau a altor ingrediente în apă creează un mediu extrem de instabil pentru peroxidul de hidrogen.
Dacă se folosesc substanțe tampon sau alți aditivi în încercarea de a stabiliza peroxidul de hidrogen, gustul apei potabile tratate rezultate ar putea fi alterat într-un mod nedorit. De asemenea, având în vedere cerința de îmbuteliere a apei potabile în recipiente transparente, obținerea stabilității peroxidului de hidrogen în apa potabilă este extrem de dificilă.
De aceea, ar fi extrem de dezirabil să se dispună de un procedeu de obținere a apei potabile puternic oxigenate, care să poată fi depozitată în recipiente transparente pentru perioade lungi de timp și să mențină în continuare nivelurile dorite de concentrație de oxigen suplimentar.
DESCOPERIREA INVENȚIEI
Prin urmare, obiectul principal al prezentei invenții este de a oferi o metodă nouă și îmbunătățită de formulare a apei potabile puternic oxigenate, care poate fi depozitată pentru perioade lungi de timp, chiar și în recipiente translucide, menținând în același timp nivelurile dorite de oxigenare.
Un alt obiect al prezentei invenții este de a furniza o astfel de metodă nouă și îmbunătățită de formulare a apei potabile puternic oxigenate și apa potabilă obținută prin această metodă, în care peroxidul de hidrogen este un aditiv și, cu toate acestea, nu are loc o degradare nejustificată a peroxidului de hidrogen în timpul depozitării înainte de consum.
În rezumat, obiectele de mai sus și alte obiecte ale prezentei invenții sunt realizate prin furnizarea unei compoziții stabilizate noi și îmbunătățite de apă potabilă puternic oxigenată realizată printr-o metodă inventivă.
Un procedeu de realizare a apei potabile puternic oxigenate include pregătirea inițială a unei soluții stabilizate de peroxid de hidrogen și apoi adăugarea unei cantități suficient de mici din aceasta la apa potabilă naturală. Soluția stabilizată de peroxid de hidrogen se obține prin adăugarea unui polimer complex sub formă de polivinilpirolidonă la o cantitate de peroxid de hidrogen diluat. Diferite compoziții de polivinilpirolidonă cu diferite greutăți moleculare sunt adăugate la momente diferite, conform unei tehnici preferate.
S-a descoperit, urmând procedeul inventiv, că se poate produce apă potabilă puternic oxigenată, iar aceasta conține de multe ori mai mult oxigen decât apa potabilă naturală convențională. Apa potabilă inventivă poate fi depozitată convenabil în sticle transparente convenționale sau în alte recipiente pentru perioade lungi de timp, fără a se înregistra o descompunere nejustificată a peroxidului de hidrogen. De asemenea, calitatea apei nu este compromisă. Culoarea și gustul apei potabile inventive nu sunt afectate în mod negativ.
CEL MAI BUN MOD DE REALIZARE A INVENȚIEI
Următoarele exemple au fost date pentru a ajuta la înțelegerea invenției, dar trebuie să se înțeleagă că procedurile, condițiile și materialele particulare din aceste exemple nu sunt concepute ca limitări ale prezentei invenții.
În conformitate cu procedeul nou al prezentei invenții, o compoziție complexă stabilizată de peroxid de hidrogen și este adăugată la apa potabilă pentru a formula apa inventivă puternic oxigenată. În conformitate cu procedeul inventiv, soluția stabilizată de peroxid de hidrogen se obține prin adăugarea lentă a unei cantități adecvate dintr-un concentrat de peroxid de hidrogen de 35% în greutate la apa distilată purificată și amestecarea lor în cantități mici la un moment dat. Procedeul necesită turnarea H2 O2 concentrat de 35% în greutate peste apa purificată într-un reactor închis cu căptușeală de sticlă, cu agitare continuă utilizând un agitator din oțel inoxidabil acționat de un motor pneumatic sau antiexploziv până când se formează o soluție apoasă care conține 17,5% în greutate de peroxid de hidrogen.
La sfârșitul procesului de diluție, se prelevează o probă din H2 O2 diluat de 17,5% în greutate pentru a verifica pH-ul, temperatura și concentrația. După verificarea soluției de 17,5%, soluția de peroxid de hidrogen de 17,5% în greutate rezultată este refrigerată în reactorul cu căptușeală de sticlă cu ajutorul unei pompe de recirculare. În acest sens, temperatura soluției de 17,5% de H2 O2 este coborâtă la o temperatură cuprinsă între aproximativ 5° C. și aproximativ 8° C.
O încărcătură de 15% în greutate de polivinilpirolidonă K15 cu o greutate moleculară de aproximativ 10.000 este apoi adăugată lent la soluția apoasă de 17,5% de peroxid de hidrogen și este agitată continuu pentru o perioadă suficientă de timp, de aproximativ 60 de minute, până când încărcătura de PVP K15 este complet dizolvată în soluția apoasă de H2 O2. Când PVP K15 este dizolvată, se prelevează o mostră din soluția rezultată de 15% PVP K15 PVP-H2 O2 pentru a verifica pH-ul, temperatura, densitatea și concentrația de H2 O2.
În continuare, o încărcătură de 50% în greutate de polivinilpirolidonă K30 cu o greutate moleculară de aproximativ 40.000 este apoi adăugată încet la soluția apoasă rezultată de complex 15% PVP K15 PVP-H2 O2, cu agitare continuă pentru o altă perioadă suficientă de timp de aproximativ până când încărcătura de PVP K30 este complet dizolvată în aceasta. Când PVP-ul este dizolvat, se prelevează o mostră din soluția rezultată de 50% K30 PVP-H2 O2 pentru a verifica pH-ul, temperatura, densitatea și concentrația de H2 O2.
După verificarea corespunzătoare, o încărcătură de 5% în greutate de polivinilpirolidonă cu o greutate moleculară K90 se adaugă la soluția apoasă complexă 50% K30 PVP-H2 O2 rezultată și se agită continuu pentru încă o perioadă suficientă de timp, de aproximativ 30 de minute, până când încărcătura de PVP K90 este complet dizolvată.
După aceea, refrigerarea se termină. Agitarea soluției complexe K90 PVP-H2 O2 de 5% K90 PVP-H2 O2 rezultate este însă continuată timp de cel puțin încă o perioadă de timp de aproximativ 8 ore.
Apoi, soluția K90 PVP-H2 O2 de 5% K90 PVP-H2 O2 rezultată este menținută în repaus pentru o perioadă de timp de repaus de aproximativ 24 de ore. Perioada de repaus permite legarea moleculelor de PVP de peroxidul de hidrogen, rezultând o soluție apoasă stabilizată de PVP-H2 O2 care conține aproximativ 17% în greutate de peroxid de hidrogen. Ulterior, soluția este din nou amestecată pentru încă o perioadă de aproximativ 2 ore. Soluția rezultată la sfârșitul perioadei de amestecare este o soluție stabilizată cu 17% de H2 O2. Soluția este apoi eșantionată și testată pentru a verifica temperatura, densitatea și concentrația soluției de H2 O2.
Soluția stabilizată rezultată poate fi apoi depozitată într-un recipient din plastic de polietilenă de înaltă densitate, curat, perfect degresat, până când urmează să se producă produsul apă puternic oxigenată.
În cele din urmă, apa puternic oxigenată este formulată pentru diferite concentrații de oxigen disponibil, în conformitate cu următoarele exemple:
EXEMPLUL I
Pentru apa puternic oxigenată care are de patru ori cantitatea normală de oxigen, adăugați 5 miligrame de soluție stabilizată de H2 O2 de 17% pe litru de apă distilată purificată pentru a forma un produs de apă oxigenată dorit având aproximativ 4% oxigen stabilizat.
Produsul de apă oxigenată rezultat este apoi transferat într-un număr adecvat de recipiente din plastic transparent sau altele asemenea pentru expediere și comercializare.
S-a constatat că acest procedeu de realizare a Exemplului I furnizează cantitatea minimă de oxigen pentru a realiza obiectele invenției.
EXEMPLUL II
Compoziția din prezenta invenție a fost testată pentru a determina cantitatea maximă de aditivare a soluției stabilizate de 17% PVP-H2 O2 la apa purificată fără a provoca un gust neplăcut sau o iritație a mucoaselor.
Pentru o apă puternic oxigenată care are de 20 de ori cantitatea normală de oxigen se adaugă 25 miligrame sau mai puțin din soluția apoasă stabilizată de PVP-H2 O2 la litrul de apă distilată purificată și se amestecă timp de cel puțin 2 ore pentru a forma produsul de apă oxigenată dorit.
Produsul de apă oxigenată rezultat se transferă apoi într-un număr adecvat de recipiente din plastic transparent sau similare pentru depozitare și expediere.
În acest exemplu, s-a observat că orice cantitate mai mare de 25 miligrame pe litru de soluție apoasă stabilizată de PVP-H2 O2 are ca rezultat un gust neplăcut și o ușoară iritație a mucoaselor.
Procesul de realizare a exemplului II este procedeul preferat și s-a constatat că furnizează cantitatea maximă de oxigen stabil pentru a atinge obiectele invenției.
EXEMPLUL III
Ca exemplu final, se prepară o cuvă adecvată conform protocoalelor sterile bine cunoscute. Apoi, 50 de galoane de apă de izvor distilată purificată se adaugă la aproximativ 15 cc de un concentrat de peroxid de hidrogen stabil de 17% preparat în conformitate cu protocolul enumerat anterior, așa cum este specificat în exemplul 1. Soluția rezultată este apoi agitată ușor timp de aproximativ 60 de secunde cu o paletă sterilă. Soluția rezultată are o concentrație de aproximativ 79 de părți la milioane de peroxid de hidrogen care este adecvată pentru consumul uman.
În fiecare dintre exemplele enumerate mai sus, soluțiile apoase de PVP-H2 O2 servesc ca agenți activi de oxigen, în timp ce componentele de apă purificată servesc ca vehicule pentru transportul moleculelor de oxigen capturate în fluxul sanguin al unei persoane care bea soluția de apă oxigenată. Astfel, la utilizare, soluția de PVP-H2 O2, atunci când este consumată, oferă un aport de oxigen imediat și benefic.
În alte utilizări, în funcție de părțile totale pe milion de concentrat de H2 O2 adăugate la apa purificată, apa oxigenată are o varietate de aplicații. De exemplu, apa oxigenată poate funcționa ca agent bactericid pentru a conserva produsele organice, cum ar fi cărnurile, brânzeturile, legumele, fructele și băuturile, de un număr semnificativ de bacterii, fără a oferi o aromă nedorită și fără a altera proprietățile naturale ale alimentelor și băuturilor procesate.
În timp ce au fost prezentate anumite forme de realizare ale prezentei invenții, trebuie să se înțeleagă că sunt posibile diverse modificări diferite, care sunt avute în vedere în adevăratul spirit și domeniu de aplicare al revendicărilor anexate. Prin urmare, nu există nici o intenție de limitare a rezumatului sau a dezvăluirii exacte prezentate în prezentul document.
.