一種利用微波-超聲製備穩定小分子團水的方法

2023-12-06 15:13:36 1

一種利用微波-超聲製備穩定小分子團水的方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用微波-超聲製備穩定小分子團水的方法。該方法的步驟如下：將原水通入去離子設備，得到電導率小於10us/cm的去離子水；將去離子水進行超聲處理，同時加入微波作用,得到經處理的水；將經處理的水自然冷卻至室溫，得到穩定的小分子團水。本發明製備的小分子團水團簇分子少，滲透率高，易於吸收，同時能長時間保持小分子團水的特性，穩定性好；製備方法簡單，能連續操作，流通量大，經濟性好。
【專利說明】—種利用微波-超聲製備穩定小分子團水的方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種小分子團水的方法的製備方法，具體涉及一種利用微波-超聲製備穩定小分子團水的方法。
[0002]

【背景技術】
[0003]水由氫氧兩種元素組成，它是包括無機化合、人類在內所有生命生存的重要資源，也是生物體最重要的組成部分。對於人體來說，水是僅次於氧氣的重要物質。水具有溶解消化、參與代謝、載體運輸、調節抑制、潤滑滋潤、稀釋和排毒等功能。水是以團簇形式存在的，自然界大多數水其團簇數為10-13，而只有當水的團簇分子數減少到5-9時，才形成我們所說的小分子團水，有研究結果表明:只有小分子團水才能通過2納米的人體細胞離子通道，進入細胞核和DNA，活化細胞酶組織，激發生命活力，而其他自來水、純淨水都無法通過離子通道進入細胞內。小分子水容易被體內每一個細胞吸收和利用；增強新陳代謝的效率和功能；增強每一個細胞和周圍組織機構間的信息傳遞；明顯改善全身營養物質傳送供應；提高全身氧的運輸能力；促進細胞內廢物及毒素的排出；促進正常的基因信息的傳遞。小分子團水是健康水、生命之水。
[0004]氫鍵是一種比分子間作用力(範德華力)稍強，比共價鍵和離子鍵弱很多的相互作用。其穩定性弱於共價鍵和離子鍵。液態水中，幾個水分子間通過較強的氫鍵作用結合在一起，即發生分子締合，形成(H20) η的分子團簇。水分子間氫鍵平均鍵能為21kJ/mol，當溫度、壓力變化或受外力作用，提供額外的能量破壞水分子間的氫鍵，而水分子中的化學鍵未被破壞，可得到團簇數較少的小分子團水。
[0005]通過外加能量，實現水分子團簇數目的改變，目前，一些研究者利用電解技術、遠紅外技術、納米技術、冷凍技術生產小分子水，其製備的小分子水穩定性差，長時間放置後又恢復到大分子團簇狀態；不可連續性操作、生產效率低、經濟性差，製備耗時長，日可處理量小。


【發明內容】

[0006]本發明的目的在於克服現有技術的不足，通過超聲和微波作用，提供一種可連續性操作、生成效率高、經濟性好、日處理量大、穩定性好的小分子團水製作方法。
[0007]本發明的技術方案如下所示。
[0008]一種利用微波-超聲製備穩定小分子團水的方法，包括以下步驟:
a.將原水通入去離子設備，得到電導率小於10us/cm的去離子水；
b.將步驟a得到的去離子水進行超聲處理，同時加入微波作用，得到經處理的水；
c.將步驟b得到的經處理的水自然冷卻至室溫，從而得到穩定的小分子團水。
[0009]上述方法中，步驟b中，所述超聲處理的諧振頻率為2(T20000kHz，超聲時間為5?100min/L。
[0010]上述方法中，步驟b中，超聲處理5?100min/L後，進行的微波處理時長為0.5?5min/L，微波頻率為I?2000GHz。
[0011]上述方法中，步驟c中，所述室溫為283?308K。
[0012]上述方法中，所述小分子團水的分子團簇為Γ8個水分子。
[0013]上述方法中，所述小分子團水在室溫下放置12個月，其水分子團簇仍保存在Γ8個水分子。
[0014]本發明的有益效果是:
在超聲和微波交相作用下，輸入額外的能量，水分子間的氫鍵得以破壞，製成穩定性良好的小分子團水，本發明小分子團水製作方法簡單，可連續性生產，能耗低，經濟性好。本發明製作的小分子團水，水樣17O NMR半峰寬數值低、穩定性好，可長時間維持小分子水特性，可用於需長時間保持小分子團水特性的條件，如化妝品、瓶裝罐裝飲用水、醫用中。
[0015]

【具體實施方式】
[0016]下面結合具體實施例對本發明作進一步地具體詳細描述，但本發明的實施方式不限於此，對於未特別註明的工藝參數，可參照常規技術進行。
[0017]實施例1
將經過去離子設備電導率為5us/cm的去離子水1L，選用諧振頻率20KHz的直插式超聲波功率儀，超聲lOmin，然後用20GHz的微波處理lmin，靜置到室溫(291K)，可使IL水半峰寬從112.65Hz降到45.24Hz，由17O NMR所得的數據，可以得出製備的產品，其團簇數從11變為5;靜置10天後，半峰寬變為51.73Hz，由17O NMR所得的數據，可以得出10天後，產品的團簇數仍為5。
[0018]實施例2
將經過去離子設備電導率為8us/cm的去離子水1L，選用諧振頻率為100 KHz的直插式超聲波功率儀，超聲25min，然後用1GHz的微波處理3min，靜置到室溫(299K)，可使IL水半峰寬從113.48Hz降到44.51Hz，由17O NMR所得的數據，可以得出製備的產品，其團簇數從11變為4 ;靜置10天後，半峰寬變為50.55Hz,由17O NMR所得的數據，可以得出10天後，產品的團簇數變為5。
[0019]實施例3
將經過去離子設備電導率為5us/cm的去離子水1L，選用諧振頻率200KHz的直插式超聲波功率儀，超聲30min，然後用150GHz的微波處理lmin，靜置到室溫(299K)，可使IL水半峰寬從113.1lHz降到43.28Hz,由17O NMR所得的數據，可以得出製備的產品，其團簇數從11變為4 ;靜置10天後，半峰寬變為50.23Hz，由17O NMR所得的數據，可以得出10天後，產品的團簇數變為5。
[0020]實施例4
將經過去離子設備電導率為8us/cm的去離子水1L，選用諧振頻率500KHz的直插式超聲波功率儀，超聲15min，然後用200GHz的微波處理2min，靜置到室溫(303K)，可使IL水半峰寬從的113.48Hz降到的43.85Hz，由17O NMR所得的數據，可以得出製備的產品，其團簇數從11變為4 ;靜置10天後，半峰寬變為51.49Hz,由17O NMR所得的數據，可以得出10天後，產品的團簇數變為5 ;靜置60天後，半峰寬變為70.23Hz,由17O NMR所得的數據，可以得出60天後，產品的團簇數變為7 ;靜置100天後，半峰寬變為70.23Hz,由17O NMR所得的數據，可以得出100天後，產品的團簇數仍為7 ;靜置300天後，半峰寬變為70.24Hz,由17ONMR所得的數據，可以得出300天後，產品的團簇數仍為7。
[0021]實施例5
將經過去離子設備電導率為8us/cm的去離子水1L，選用諧振頻率300KHz的直插式超聲波功率儀，超聲20min，然後用10GHz的微波處理3min，靜置到室溫(303K)，可使IL水半峰寬從113.48Hz降到42.75Hz，由17O NMR所得的數據，可以得出製備的產品，其團簇數從11變為4 ;靜置10天後，半峰寬變為50.24Hz，由17O NMR所得的數據，可以得出10天後，產品的團簇數變為5 ;靜置60天後，半峰寬變為72.19Hz,由17O NMR所得的數據，可以得出60天後，產品的團簇數變為7 ;靜置100天後，半峰寬變為72.20Hz,由17O NMR所得的數據，可以得出100天後，產品的團簇數仍為7 ;靜置300天後，半峰寬變為的73.21Hz，由17O NMR所得的數據，可以得出300天後，產品的團簇數變仍為7。
[0022]實施例6
將經過去離子設備電導率為8us/cm的去離子水1L，選用200GHz的微波，單微波處理2min，靜置到室溫(303K)，可使IL水半峰寬從113.48Hz降到74.43Hz,由17O NMR所得的數據，可以得出製備的產品，其團簇數從11變為7 ;靜置10天後，半峰寬變為80.12Hz,由17O NMR所得的數據，可以得出10天後，產品的團簇數變為8;靜置60天後，半峰寬變為104.42Hz,由17O NMR所得的數據，可以得出60天後，產品的團簇數變為10 ;靜置100天後，半峰寬變為110.13Hz，由17O NMR所得的數據，可以得出100天後，產品的團簇數變為11。
[0023]實施例7
將經過去離子設備電導率為8us/cm的去離子水1L，選用諧振頻率300KHz的直插式超聲波功率儀，單超聲20min，靜置到室溫(303K)，可使IL水半峰寬從113.48Hz降到61.68Hz，由17O NMR所得的數據，可以得出製備的產品，其團簇數從11變為6 ;靜置10天後，半峰寬變為70.25Hz，由17O NMR所得的數據，可以得出10天後，產品的團簇數變為7 ;靜置60天後，半峰寬變為100.37Hz，由17O NMR所得的數據，可以得出60天後，產品的團簇數變為10 ;靜置100天後，半峰寬變為109.65Hz，由17O NMR所得的數據，可以得出100天後，產品的團簇數變為11。
[0024]由上述實施例所給出的驗證數據可以看出，本發明中將超聲與微波作用有機結合，使得最終製備得到的小分子團水的穩定性能遠遠好於，單獨使用超聲或單獨使用微波製備得到的小分子團水。
[0025]本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而並非是對本發明的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明權利要求的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種利用微波-超聲製備穩定小分子團水的方法，其特徵在於，包括以下步驟: a.將原水通入去離子設備，得到電導率小於10us/cm的去離子水； b.將步驟a得到的去離子水進行超聲處理，同時加入微波作用，得到經處理的水； c.將步驟b得到的經處理的水自然冷卻至室溫，得到穩定的小分子團水。
2.根據權利要求1所述的利用微波-超聲製備穩定小分子團水的方法，其特徵在於，步驟b中，所述超聲處理的諧振頻率為2(T20000kHz，超聲時間為5?100min/L。
3.根據權利要求2所述的利用微波-超聲製備穩定小分子團水的方法，其特徵在於，步驟b中，超聲處理5?100min/L後，進行的微波處理時長為0.5飛min/L，微波頻率為1?2000GHz。
4.根據權利要求1所述的利用微波-超聲製備穩定小分子團水的方法，其特徵在於，步驟c中，所述室溫為283?308K。
5.根據權利要求1所述的利用微波-超聲製備穩定小分子團水的方法，其特徵在於，所述小分子團水的分子團簇為4、個水分子。
6.根據權利要求5中所述利用微波-超聲製備穩定小分子團水的方法，其特徵在於，所述小分子團水在室溫下放置12個月，其水分子團簇仍保存在Γ8個水分子。
【文檔編號】C02F1/36GK104402153SQ201410701874
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月28日 優先權日:2014年11月28日
【發明者】王燕鴻, 樊栓獅, 郎雪梅, 張雯翔 申請人:華南理工大學