Управление образования города Пензы МБОУ гимназия «САН» г. Пензы XIX Научно-практическая конференция школьников города Пензы Ионизатор воды своими руками и его использование для сохранения здоровья Выполняли: Столяров Даниил Владимирович, ученик 7 «Б» класса и Вагнер Алина Сергеевна, ученица 11 «Б» класса МБОУ гимназии« САН» Научный руководитель: учитель физики Прохорова Татьяна Юрьевна Пенза 2014 1 Содержание Введение с.3-4 1. История поиска источников живой и мёртвой воды с.5-6 2. Ионизация с.7 3. Подробное описание прибора с.8 -9 4. Практическое применение ионизации воды с.10-11 5. Исследование воды, полученной с помощью ионизатора с.12 Заключение с.13 Приложения с.14-18 Источники и литература с.19 2 Введение Предпосылки к созданию ионизатора Перед современным обществом стоит проблема профилактики инфекционных и вирусных заболеваний, большинство которых передаётся через заражённую и загрязнённую воду. Для сохранения здоровья воду обеззараживают кипячением, используют химические адсорбенты, безопасные для человека, но в тоже время убивающие микроорганизмы. Кипячение (особенно больших объёмов воды) занимает длительное время. Обеззараживание с помощью адсорбентов малоэффективно в борьбе с вирусами. Нас заинтересовали другие способы профилактики заболеваний, которые могут быть более эффективными, экономичными и доступными. Одним из них стал способ ионизации воды. В этой работе представляется совершенно новый, высокоэффективный и безопасный метод очищения и дезинфекции воды - ионизация. Более того, вода насыщается ионами серебра, необходимого организму человека для нормального развития. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ: Ионизатор воды. ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ: Ионизация воды как способ профилактики заболеваний у человека. ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ: Создать ионизатор воды с высоким КПД и малыми затратами на производство. ЗАДАЧИ: 1. Изготовить и протестировать ионизатор. 2. Произвести химический анализ воды до и после ионизации. 3. Обработка и корректирование полученных данных. ГИПОТЕЗА: Предполагается улучшить и удешевить производство ионизаторов воды. ПРОБЛЕМЫ: 1. Возникновение сложностей в поиске материалов для производства прибора. 2. Сложности, связанные с тестированием прибора и образцов, подвергшихся ионизации. 3. Высокая стоимость ионизаторов заводского изготовления. Новизна и актуальность темы: Автором прибора для приготовления живой и мертвой воды у нас в отечестве считается Н.М. Кратов. Известно, что с помощью живой и мертвой воды возможно излечение почти от 50-ти заболеваний. Активированная вода получается с помощью электролиза обычной водопроводной воды. С точки зрения химии живая вода обладает щелочными свойствами, которые оказывают заживляющее действие, а мертвая вода имеет свойства кислотные, поэтому у нее налицо дезинфицирующие свойства. У модели ионизатора Н.М.Кратова можно выявить существенные недостатки: живая и мертвая вода получаются в одном сосуде, и прибор имеет большую цену. До создания нашего прибора было достаточно много разработок получения живой и мертвой воды. Себестоимость таковых высокая. В связи с чем внедрение в производство будет нерентабельно. Не понравился и тот факт, что обе воды находятся в одной ёмкости. 3 Ионизатор воды, разработанный нами, позволяет получить воду в двух разных сосудах, соединенных медным проводом. Следовательно, можно избежать смешивания и так намного удобнее. Сосуды можно еще и подписать или взять их из разного по цвету стекла. А также наш ионизатор намного меньше по себестоимости и более доступен для народного использования. Практическая значимость исследования: Ионизатор воды может быть использован для очищения и дезинфекции воды, насыщения её ионами серебра, данный теоретический материал подходит для рассмотрения на уроках химии, физики и биологии при изучении тем «ионизация», «влияние ионизированной воды на здоровье человека», проведения на этих уроках лабораторных работ. Достоинства: 1) Дешевизна и простота применения прибора. 2) Подходит для устранения дефицита ионов серебра в организме человека. 3) Подходит для дезинфекции воды. 4) Имеет регулятор тока. 5) На процесс ионизации затрачивается мало времени. 6) Малое употребление мощности. Недостатки прибора: 1. Прибор не подходит для промышленного применения. 2. Не имеет электронного управления Прибор рентабелен, значит, нужно перейти к его подробному описанию. 4 Глава 1. История поиска источников живой и мёртвой воды Целебные свойства живой и мертвой воды известны очень давно. Еще в русских народных сказках погибшего героя-богатыря воскрешали при помощи мертвой и живой воды. О живой воде упоминается во многих литературных источниках. Еще в рукописях Древней Руси XIV в. упоминается, что Александр Македонский во время своего исторического похода на край света вдоль Траверса обнаружил источник с живой водой. Царь приказал налить кувшин этой воды и заставил своего воина ее охранять: он надеялся, что эта вода его оживит. Но дочь Александра, Панорея, соблазнила юношуохранника, заколола его ножом, выпила немного воды из кувшина, а остальную вылила на себя. После этого она стала бессмертной и невидимой. Сохранились исторические сведения, что эликсир бессмертия пытались многие правители. Для поиска эликсира бессмертия организовывались целые экспедиции. Экспедицию по поиску живой воды, о которой узнали от местных жителей – индейских народов, в XVI в. организовали испанские завоеватели. Искали они ее на островах Атлантического океана и Карибского моря, но им удалось найти лишь несколько целебных источников и открыть острова Антильского архипелага. Уже при Петре I в России поиском живой воды – эликсира бессмертия занимался один из сподвижников царя генерал – фельдмаршал Яков Велимович Брюс (1670-1735). После смерти Брюса, согласно завещанию, его тело должны были окропить живой водой. Но получилось так, что при открытии волшебного пузырька, слуга всю воду просто вылил на пол. Лишь малая толика попала на руку Брюса. Могила Брюса была вскрыта для перезахоронения в двадцатых годах XX в. – одна его рука осталась нетленной. Все эти легенды и сказки говорят о том, что нашим предкам было известно о существовании живой и мертвой воды. Из истории создания первых ионизаторов: в 1981 году Н.М. Кратов находился на излечении в больнице по поводу аденомы предстательной железы и воспаления почек. После более чем месяца лечения врачи предложили операцию аденомы. От такого предложения он отказался, поэтому был просто выписан. Как раз в это время на руке у сына была рана, не заживающая более полугода. Испытания свойств активированной воды были проведены на ней и превзошли все ожидания: рана зажила уже на второй день. Окрыленный успехом автор начал сам принимать живую воду по полстакана в день три раза перед едой, и вскоре почувствовал бодрость. Вместе с аденомой через неделю прошли опухоль ног и радикулит. Чтобы убедиться в эффективности своего лечения, Н.М. Кратов обратился в поликлинику, проведенные анализы показали, что болезни его полностью оставили. Вдобавок ко всему пришло в норму кровяное давление. Кроме Кратова исследованиями свойств активированной воды занимался Г.Д. Лысенко и еще многие авторы. Благодаря их стараниям стало известно, что с помощью живой и мертвой воды возможно излечение почти от 50-ти заболеваний. В этот список входят также такие распространенные болезни, как грипп, простуда, насморк, ожоги, радикулит, повышенное кровяное давление и многие другие. 5 После обработки электричеством вода разделяется на две фракции, которые обладают целебными свойствами. При лечении болезни живую и мертвую воду принимают в различных сочетаниях. Для разных болезней эти сочетания различны, достаточно хорошо изучены. В природе существуют источники с живой и мертвой водой. Одно из таких мест, где находятся источники, - это деревня Чевкино Спасского района Рязанской области. Этот святой источник, который находится в 4 км южнее городища Старая Рязань, недалеко от слияния двух рек – Оки и Прони. Этому памятнику истории немного немало несколько тысячелетий. Как утверждает рязанский краевед Владимир Грибов, это место очень древнее, и именно здесь в те далекие времена рязано-окские племена — могущественный народ, о которых история не оставила ни одного упоминания, проводили обряды водосвятья, магические ритуалы и возносили молитвы древним богам. По обе стороны древнего святилища располагаются два источника с «живой» и «мертвой» водой. Если внимательно посмотреть окрестности, то можно заметить, что возле источника с «мертвой водой» не наблюдается никакой растительности, да и всевозможные насекомые совсем его не жалуют. По левую сторону от святилища наблюдается совершенно иная картина. Источник «живой» воды утопает в зелени. По словам жителей местных деревень, расположенных неподалеку, весна в этом месте наступает раньше положенного. Да и зимой, когда все вокруг покрыто снегом, возле «живого» источника можно увидеть зеленую траву и услышать его звонкое журчание, даже в самые трескучие морозы. (см. приложение 5) Люди, отведавшие этой водицы, утверждают, что она обладает целебными свойствами. Это доказал и Владимир Грибов, проведя свой собственный эксперимент с помощью биолокационных рамок. «Живая» вода оказывает стимулирующее действие на организм, а «мертвая» — обладает бактерицидным, противоотечным и антиаллергическим действием. Ученые считают, что целебные свойства «живой» и «мертвой» воды сохраняются в течение недели. 6 Глава 2. Ионизация. Иониза́ция — эндотермический процесс образования ионов из молекул или нейтральных атомов. Положительно заряженный ион образуется, если электрон в молекуле получает достаточную энергию для преодоления потенциального барьера, равную ионизационному потенциалу. Отрицательно заряженный ион, наоборот, образуется при захвате дополнительного электрона атомом с высвобождением энергии. Принято различать ионизацию двух типов — последовательную (классическую) и квантовую, не подчиняющуюся некоторым законам классической физики. Ионизатор — устройство для получения свободных ионов. Ионизатор воды производит упорядочивание воды и ионов в ее составе по их заряду. Этот процесс происходит в специальной камере ионизатора, По мере прохождения воды сквозь камеру, положительные ионы притягиваются отрицательными электродами, а отрицательные ионы притягиваются положительными электродами. В основе действия ионизатора воды лежит принцип электролиза. Вода попадает в отдельную камеру прибора, где расположены электроды, в которые поступает слабый ток. Положительно заряженный электрод, который называют анодом, в результате окислительновосстановительной реакции притягивает к себе отрицательно заряженные частицы воды. На выходе получается кислотная вода. В то же время катод, который заряжен положительно, притягивает к себе ионы со знаком плюс. Такую воду называют щелочной. В итоге получается, что из ионизатора поступает два вида воды: отрицательно заряженная щелочная вода и положительно заряженная кислотная вода. Электрический ионизатор воды можно поставить в любом доме, и он мгновенно будет преобразовывать жидкость, малопригодную для питья в великолепную воду, которая является так называемой живой водой. Электрический ионизатор сделает свою работу практически моментально. Все, что требуется для получения такого блага – установить ионизатор воды. Купить данные приборы можно во многих магазинах крупных мегаполисов или же в интернете. Жидкость, которую вы получаете в результате обработки, носит название «ионизированная щелочная вода». Стоимость промышленных ионизаторов колеблется в пределах от 15 тысяч рублей до 150 тысяч рублей. Мы предлагаем более дешевое устройство, которое можно изготовить в домашних условиях (приложение 2). 7 Глава 3. Подробное описание прибора Изготовленный ионизатор воды состоит из: 1. корпуса, сделанного из листовой стали, толщиной 1,5 мм. Корпус оберегает содержащиеся внутри него элементы от воздействия внешних факторов (влага, повышенная температура и т.д.) и механических повреждений. 2. преобразователя, преобразующего 220 В, 50 Гц в 36 В, 2 Гц и 0,5-2,2 А. 3. диодного моста (полупроводниковые диоды типа МЛТ-2) и конденсаторов (для выпрямления переменного тока(50 Гц) в постоянный (2 Гц) 4. реостата (для регулирования тока в цепи) 5. вентилятора (для охлаждения в процессе работы преобразователя и конденсаторов, которые сильно нагреваются) 6. аварийный выключатель (позволяет в случае начала непредвиденных ситуаций быстро обесточить все высоковольтные и низковольтные цепи ионизатора) 7. амперметр (для контроля тока по низковольтной цепи с пределами измерений которого от 0 до 2 А) 8. диэлектрический материал (покрывает изнутри все крепёжные элементы и стыки элементов и корпуса прибора во избежание пробоя) 9. Эмаль (снаружи корпус прибора покрывается эмалью, также служащей диэлектриком) 10. Серебряные пластины (для обеззараживания воды и насыщения ионами серебра) 11. Два сосуда (для получения и сбора ионизированной воды) 12. Резистор переменного типа СП4-2М, параметры 1 ВТ,3-220 ,В10 К (для регулировки тока) Все элементы прибора (в т.ч. соединительные провода) куплены в магазине или взяты из кабинета физики, значит, прошли технический контроль. Таким образом, прибор надёжен и полностью безопасен. Электрическую схему см. в приложении 1. 8 Технологическая карта изготовления прибора. Вид операции. Приборы, инструменты. Высверлить в корпусе прибора отверстия под тумблеры и выходящие провода. Дрель или сверлильный станок, сверло по металлу. Прикрепить к днищу преобразователь, предварительно зачистив поверхность. Наждачная бумага или МШУ со шлифовальным диском, клей или термоклей. Собрать цепь по схеме. Произвести монтаж блока охлаждения, предварительно сделать вентиляционные прорези. Паяльник, флюс, легкоплавкий припой, пассатижи, нож, крестообразная отвёртка. Дрель или сверлильный станок, сверло по металлу, Наждачная бумага или МШУ со шлифовальным диском, клей или термоклей, отрезной диск по металлу или ножовка по металлу, Паяльник, флюс, легкоплавкий припой, пассатижи, нож. 9 Глава 4. Практическое применение ионизации воды «Ионизированная щелочная вода нормализует все процессы жизнедеятельности организма. Ежедневное употребление такой воды укрепляет внутренние защитные силы, не давая возможности развиться различного рода заболеваниям и, тем самым, продлевает нашу активную жизнь». Д-р Кейичи Моришита, Президент Международной Ассоциации Естественной Медицины "ЖИВАЯ" ВОДА (католит, щелочная вода, биостимулятор). Очень мягкая, бесцветная жидкость со щелочным вкусом, рН = 7,5-8,5. После реакции в ней выпадают осадки - все примеси воды, в т.ч. и радионуклиды и вода очищается. Свои свойства сохраняет неделю, при хранении в закрытом сосуде. Эта вода - отличный стимулятор, восстанавливает иммунную систему организма, обеспечивает антиоксидантную защиту организма, особенно в сочетании с применением витаминов, источник энергии. Не напрасно ее назвали "живой" водой. Она активизирует биопроцессы организма, повышает кровяное давление, улучшает аппетит, обмен веществ, прохождение пищи, общее самочувствие. Она быстро заживляет различные раны, в т. ч. язвы желудка и 12 - перстной кишки, пролежни, трофические язвы, ожоги. Эта вода смягчает кожу, постепенно разглаживает морщины, уничтожает перхоть, делает волосы шелковистыми и т. д. В "живой" воде быстро оживают увядшие цветы и зеленые овощи и долго сохраняются, а семена после замачивания в этой воде быстрее, дружнее прорастают, при поливе - лучше растут и дают больший урожай. Современная пища больше кислотообразующая. Нашему организму с таким питанием трудно самостоятельно поддерживать щелочную реакцию внутренней среды (рН = 7,26-7,45). Отклонение рН всего на 0,1 в обе стороны грозит тяжелыми заболеваниями. Живая вода уменьшает кислотную нагрузку на организм. Способствует снижению уровня холестерина и сгоранию жиров в организме. Очищает организм от шлаков и токсинов; нейтрализует вредные последствия курения и алкоголизма. Стимулирует регенерацию клеток и ускоряет заживление тканей: заживляет раны, язвы, - в том числе язвы желудка и двенадцатиперстной кишки; пролежни, ожоги. Вызывает общий анаболический эффект. В значительной степени улучшает потенцию. Помогает при лечении и профилактике атеросклероза, полиартрита, остеохондроза. Обладает высокими противовирусными свойствами в отношении вируса гепатита «С», генитального герпеса и вируса простого герпеса I типа («простуда» на губах»). Является действенным средством для профилактики рака. Последние исследования, проведённые в Японии и США, выявили уникальную способность редуцированной воды уничтожать раковые клетки и предупреждать развитие онкологических заболеваний. Лечение редуцированной водой аденомы предстательной железы подтверждено клинически. 10 Приостанавливает процессы старения и возникновения заболеваний возрастного характера. "МЕРТВАЯ" ВОДА (анолит, кислотная вода, бактерицид). Это бесцветная жидкость, кислая, вяжущая. Её рН = 2,5-3,5. Свои свойства сохраняет 1-2 недели при хранении в закрытых сосудах. Она способствует замедлению обменных процессов и негативно влияет на различные микроорганизмы. "Мертвая" вода - прекрасный бактерицид, дезинфектор. Ею можно полоскать нос, рот, горло при простудных заболеваниях, во время эпидемий гриппа, после посещения инфекционных больных, поликлиник, мест скопления людей. Ею можно дезинфицировать бинты, белье, различную тару, мебель, даже помещения и грунт. Эта вода снимает кровяное давление, успокаивает нервы, улучшает сон, уменьшает боль в суставах рук и ног, обладает растворяющим действием, уничтожает грибок, очень быстро лечит насморк и прочее. Ею полезно полоскать рот после еды - не будут кровоточить десны, постепенно растворятся камни. Кислотная вода смягчает и разглаживает кожу, стягивает поры. Уменьшает образование перхоти, делает волосы блестящими и здоровыми. Используется для закапывания в нос при простудных заболеваниях. Применяется для обработки ран и трофических язв (способствует очищению и заживлению). Применяется при заболеваниях кожи (экземе, угревой сыпи, грибковых заболеваниях). Используется для мытья овощей и фруктов (уничтожает болезнетворные бактерии). Обладает противовоспалительным, антиаллергическим и противоотёчным действием. Кислотная вода помогает при лечении парадонтоза, прекращает кровотечение дёсен, растворяет камни на зубах. Снижает боли в суставах. Быстро помогает при кишечных расстройствах. 11 Глава5. Исследование воды, полученной с помощью ионизатора Исследование №1 Докажем положительное воздействие щелочной воды, образованной нашим ионизатором. Для исследования были взяты пять растений из кабинета биологии, растущие на одном виде почвы и получающие одинаковое количество воды в день. Наблюдения велись в течение 3 месяцев. За этот срок у растений улучшилось состояние, выраженное в появлении большего количества листьев, новых ветвей, увеличилась высота. Результат заметен на фотографии (см. приложение 3). Исследование №2: Докажем дезинфицирующее свойство кислотной воды, образованной нашим ионизатором. Для исследования мы использовали плесень на побеленном потолке и опрыскиватель, соединенный с сосудом с мертвой водой. Обрызгивали плесень в течение 15 секунд ежедневно, она постепенно стала исчезать. Для свидетельства см. приложение 4. Лабораторные исследования свойств ионизированной воды. Для доказательства свойств ионизированной воды проводились лабораторные исследования с использованием датчика рН. В щелочной воде датчик показал нам 7.4 pH, а в кислотной 5.1 pH. 12 ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Цель Проделанная работа Что достигнуто 1. Изготовить и протестировать ионизатор Ионизатор изготовлен с малыми затратами на производство Ионизатор был изготовлен и протестирован, сумма изготовления – 1980 р (см. приложение 2). 2. Провести анализ кислотности ионизированной воды Анализ был произведен Результаты: кислотная-5,1, щелочная-7,4 На основе различных пособий создавалась теоретическая часть исследования. Теоретическая часть создана и откорректирована. 3. Поиск и корректирование полученных данных Таким образом, был создан рентабельный ионизатор воды, подходящий для очищения и дезинфекции воды, профилактики различных заболеваний, также он может быть рассмотрен, как наглядное пособие на уроках химии, физики, биологии. С его помощью можно проводить лабораторные работы по рассмотрению различных тем, например, электролитическая диссоциация (физика, химия), изучение химического состава водопроводной и очищенной вод (химия), влияние ионизированной воды на физиологические процессы в живых организмах (биология). 13 Приложение1 Фотография и схема ионизатора воды 14 Приложение 2 Расчёт стоимости изготовления прибора №№ п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Всего Название детали/кол-во Стоимость в руб. Корпус стальной/1 шт. Преобразователь/1 шт. Диодный мост/1 шт. Конденсатор/2 шт. Провода 1 мм кВ./5 м Выключатель/3 шт. Реостат/1 шт. Амперметр/1 шт. Вентилятор/1 шт. Серебро/10 Гр. 200 500 40 40 50 100 50 300 200 500 1980 15 Приложение 3 Исследования свойств живой воды на комнатных растениях Для данного исследования было взято пять растений из кабинета биологии. Состав земли в горшках идентичен. В результате полива «живой» водой с сентября по декабрь отмечено улучшение внешнего вида, увеличения количества листьев, а также их качества (более плотные и крупные). Лучший результат показал фикус Бенджамина. 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Растение №1 но яб ря 30 но яб ря 14 де ка бр я ря 16 но яб 2 бр я ок тя ря 19 ок тя б бр я Растение №2 5 21 се нт я Количество листов На графике изображено количество листьев на подопытных растениях на каждой неделе в течение трех месяцев. 16 Приложение 4 Плесень и кислотная вода Фотографии были сделаны в квартире Алины Вагнер на кухне. 1 фотография: 1.10. 2014 2 фотография: 12.12.2014 Плесень после длительной обработки кислотной водой не появляется вновь. Эксперимент продолжим более длительное время с целью полного уничтожения спор плесени, а также выяснения возможности ее повторного образования. 17 Приложение 5 Источники живой и мертвой воды в природе. В селе Чевкино Рязанской области находятся источники с живой и мертвой водой. Источник с «живой» водой Источник с «мертвой» водой 18 ИСТОЧНИКИ И ЛИТЕРАТУРА 1) В.Ф. Дмитриева. Физика в природе и в промышленности.- Москва, 2010. 2) П. Лакур, Я. Аппель. Историческая физика.- Москва, 1921. 3) О.Л. Петришина. Здоровье человека. - Саратов, 2008. 4) П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. Неорганическая химия.- СанктПетербург, 2011. 5) femto.com.ua›articles/part_1/1422.html 6) http://www.nazdor.ru/topics/improvement/devices/current/469291/ 7) http://tehinfor.ru/s_12/elektro_129.html 8) http://domasniyelektromaster.ru/tag/vypryamlenie-peremennogo-toka/ 9) http://news.waterguide.com.ua/ionizatsiya-vody/ 10) Н. М. Кратов .Прибор для получения живой и мёртвой воды.- Москва, 1981. 11)http://eco-capital.ru/blogs/beresta/-/ 12)http://zdorovaya-zhizn.com/index.php/zdorovie/7-zdorovie/65-unikalnye-svoystva-vodi 13)http://www.ligis.ru/articles/04/04_4/02/index.html 14)http://rekc.100ms.ru/index.php/radioelektronic/723-zh_voda 15)http://rznp.ru/kraevedenie/staraja-rjazan-unikalnye-istotshniki-givoi-i-mertvoi-vody.html 19