Предложен быстрый способ стерилизации воды. Вода для инъекций стерилизованная "Вода для инъекций стерилизованная" в книгах

Очистка воды от бактерий и других микроорганизмов представляет собой, несмотря на свою обыденность, очень важную и серьезную научную проблему. Существующие способы ее решения либо слишком дорогостоящи, либо занимают продолжительное время. Коллектив ученых из Стэндфордского университета США, используя микроскопические нити из шелка, углеродные нанотрубки и нанопроволочки из серебра, создал принципиально новый фильтр для удаления микробов из воды. Фильтр стерилизует водную среду за нескольких секунд с эффективностью более 98% и при этом обладает высокой пропускной способностью (порядка 100 000 л/ч·м 2).

Эффективная очистка воды от разнообразных видов загрязнений остается одной из главных задач человечества. К сожалению, эта проблема до сих пор актуальна. Сейчас освобождение воды от примесей осуществляется комбинированным образом, начиная с механического этапа очистки, когда происходит избавление воды от макроскопических примесей, и заканчивая физико-химическими методами, предназначенными для ликвидации токсичных веществ и элементов. Промежуточный, биологический, этап очистки - это стерилизация воды (уничтожение содержащихся в жидкости бактерий и других опасных микроорганизмов). Существующие механизмы биологической очистки воды обладают рядом недостатков. Во-первых, их длительность составляет несколько часов, а то и больше. Во-вторых, некоторые из них основаны на технологии пропускания воды через специальные дорогостоящие мембранные фильтры, которые довольно быстро забиваются и приходят в негодность.

Коллектив ученых из Стэндфордского университета предложил новую систему избавления воды от бактерий и микроорганизмов. Она деактивирует бактерии за несколько секунд с эффективностью более 98%, обладает высокой пропускной способностью - порядка 100 000 л/ч·м 2 , легко может быть интегрирована в существующие системы очистки и, по словам первооткрывателей, значительно дешевле используемых сейчас фильтрационных технологий. Результаты исследований опубликованы в статье High Speed Water Sterilization Using One-Dimensional Nanostructures в журнале Nano Letters .

Для создания своего фильтра американские ученые использовали хлопок, нанопроволоки серебра и углеродные нанотрубки (рис. 1). Устройство фактически представляет собой трехуровневую, если говорить о масштабе, конструкцию. Самую крупную деталь фильтра образуют нити. Они тесным образом переплетены между собой, формируя полости с характерным размером в интервале от 10 до 100 микрометров, и служат для предотвращения засорения устройства предметами, которые каким-то образом не были задержаны на механическом этапе очистки.

Следующий, более мелкий компонент фильтра, - проволочки серебра с диаметрами, варьирующимися от 40 до 100 нм и длиной до 40 мкм, располагающиеся в полостях, образованных хлопковыми нитями. Ученые остановили свой выбор на этом благородном металле по двум причинам. Во-первых, это хорошо известные бактерицидные свойства нанометровых частиц серебра (см., например, статью The Role of Antimicrobial Silver Nanotechnology в журнале Medical Device & Diagnostic Industry ). Во-вторых, как показали недавние эксперименты, антибактериальное действие серебряных нанопроволок, усиливается, если к ним приложить электрическое поле (см. рис. 2). Поэтому, чтобы максимально повысить эффективность работы фильтра, авторы статьи решили использовать нанопроволоки из серебра, а затем подключить их к источнику электрического тока (рис. 1А).

Однако, чтобы электрическое поле добралось к серебряным нанопроволокам и не экранировалось хлопковыми диэлектрическими нитями, необходимо было найти такой компонент фильтра, который, помимо хорошей электрической проводимости, должен подходить по размерам и может быть легко встроен в фильтр.

В качестве такого компонента исследователи задействовали углеродные нанотрубки , которые были вплетены в нити из хлопка. Весь поэтапный процесс создания фильтра изображен на рисунке 2 В–G.

Далее авторы статьи перешли к апробации устройства. Для этого исследователи поместили его в сужение специальной воронки (рис. 1D), в которую подавалась вода со скоростью потока 1 литр в час (или 80 000 Л/ч·м 2). Сама жидкость предварительно была инфицирована разновидностью кишечной палочки Escherichia coli с концентрацией бактерий 10 7 на миллилитр. Прикладывая электрическое напряжение к фильтру, ученые измерили эффективность работы устройства - количество деактивированных бактерий по отношению к их первоначальному значению (рис. 3).

Из графика видно, что наибольший КПД работы фильтра достигается при напряжении –20 и +20 В: 89 и 77% соответственно. Эти показатели, по утверждению авторов статьи, можно улучшить до 98% и даже больше, если использовать три подряд идущих фильтра. Ученые также подчеркивают тот факт, что процесс стерилизации воды занимает всего несколько секунд - значительно меньше, чем у использующихся сейчас методик биологической очистки.

Правда, полного понимания механизмов деактивации бактерий пока что нет. В своей статье исследователи выдвинули гипотезу, согласно которой, помимо антибактериального действия серебра, ответственность за гибель кишечной палочки несет также колоссальное электрическое поле, возникающее в нанометровой окрестности серебряных проволочек. Проведенное численное моделирование показало, что на первый взгляд безобидное напряжение в 20 В генерирует электрическое поле напряженностью порядка 1000 кВ/см. Такая огромная напряженность, вероятно, порождает сильную электропорацию - образование в оболочках бактерий «дырок». Скорее всего, совместное действие этих двух факторов и приводит к гибели бактерий.

Авторы статьи обсуждают и недостатки устройства. Прежде всего, очевидно, что при протекании через конструкцию воды в ней остаются пускай и ничтожные, но всё-таки следы от углеродных нанотрубок и наноскопических серебряных проволок. Поэтому в ходе последующих экспериментов предстоит удостовериться в том, что комбинация этих веществ, пускай и в очень маленьком количестве, для человека совершенно нетоксична. Кроме того, эффективность работы конструкции была продемонстрирована лишь для бактерий Escherichia coli , и неясно, будет ли также эффективно данный фильтр работать с другими микроорганизмами. И хотя бактерицидный эффект серебра не является избирательным по отношению к видам микробов, авторы статьи осознают, что этот факт также нуждается в тщательном изучении.

В любом случае, фильтр с такими характеристики, безусловно, перспективен, а потому нам остается лишь ждать развития ситуации в виде новых публикаций.

Дистиллированная вода (или дистиллят) – это Н2О, фактически, в чистом виде, с минимальным количеством примесей. Фраза сакраментальна и встречается почти во всех статьях на эту тему.
Механизм получения такой воды ПРОСТ: воду нагрели до кипения, водяной пар сконденсировали, остатки с примесями вылили.
Такая вода используется в медицине, в клинических и химических лабораториях: поскольку малое содержание ею примесей обуславливает хорошую растворимость в ней веществ.
А «хорошо»это или «плохо»применения дистиллированной воды в качестве питьевой. Эти прения возникли благодаря её составу, а, вернее, его отсутствию.

“За” – дистиллированная вода почти не содержит веществ, а значит при её употреблении наш организм не получит достославных радионуклидов, пестицидов (нитратов, хлоридов), солей тяжелых металлов, излишков железа, кальция, и других минеральных составляющих, присущих артезианской (из скважин и колодцев) воде. А, следовательно, мы будем меньше подвержены риску заболеваний почек, суставов, сосудов.К тому же, эту воду можно считать стерилизованной – микроорганизмов и возбудителей инфекций в ней тоже нет благодаря температурной обработке. Еще некоторые считают, что наш оганизм и вовсе не нуждается в неорганических веществах и они его только зашлаковывают без всякой пользы: дескать, вот земля под ногами имеет минеральный состав, но есть её нет никакого смысла.

“Против” поскольку всё, что мы употребляем в пищу, участвует в обменных процессах и строительстве клеток нашего организма, то, разумеется, ежедневно мы должны получать определённые вещества, минералы, витамины, белки, жиры, углеводы для поддержания жизнедеятельности. Вода составляет приличную часть нашего рациона – 1,5-3л. Но выходит, что дистиллированная вода, прекрасно растворяя в себе вещества, не только ничего не “приносит” нам, но еще и “забирает” то, что успело в ней растворится в процессе питания. Ведь обмен происходит на клеточном уровне. Кроме того такая вода вызывает нарушения обмена веществ, водно-солевого баланса, электролитного обмена: при употреблении такой воды происходит повышенное выведение из организма калия, натрия, хлоридов. При ненадлежащем процессе дистилляции, в воде могут оставаться летучие примеси.
Для себя я сделала вывод – всё в природе должно быть естественно.
Не даром учёные не рекомендуют долго пить дистиллированную воду. Она рекомендуется к употреблению в “голодные” дни или при диетах, для очищения организма от шлаков. Но долгое её употребление, дающее на первых порах улучшение состояния организма, потом “аукнется” на уровне системных нарушений: общей слабости, понижения мышечного тонуса, расстройств нервной системы, ухудшения работы кишечника, анемии, ломкости костной ткани и тех же сосудов.
И еще… лично у меня слово “дистилляция” вызывает ассоциацию со словом “стерилизация”..Я верю, что и вода, и слова – это энергия и информация, а еще, ведомая собственной интуицией, я бы не хотела без крайней необходимости пить только дистиллированную воду…

Но решать для себя каждый должен САМ…