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一种纳米银胶体的制备装置及浓度的估算方法制造方法及图纸

技术编号:64677 阅读:259 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种纳米银胶体的制备装置。所述装置包括降压、整流、稳压和稳定电流装置组成的驱动电路、倒相电路、作为正负电极的99.99%纯银片以及使电解水流动的搅动装置,纳米银胶体的分散剂由蒸馏水或经过水质调整、硬水软化的纯净水组成,电流通过纯银片后产生银离子和微粒银溶于水中,成为胶体分散质,获得具有确定浓度的纳米银胶体。在相同胶体浓度的条件下,杀菌效果与胶体中银微粒的直径大小有关,还与浓度和时间的乘积(浓时积)有关。本发明专利技术还导出了一组用于设计银胶体发生器时,计算浓度、电流强度、电压、银片之间的距离的公式和对公式中的常数进行经验修正的方法,使估算公式具有满意的准确度。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一种制备纳米银胶体的装置及胶体浓度的估算方法。
技术介绍
利用金属银胶体作为杀菌消毒剂,自古以来曾在许多国家实践,已有很悠久的历史。远古时代,有钱人将食物饮料存放到银或金制造的器皿内,防止细菌生长,导致食物饮料变质。公元前550-529年在位的波斯王Cyrus总是从特定河里取水,煮沸,装在银器中,为他专用。古代的马其顿人,菲尼基人,古代地中海居民都使用银器盛水,洒、醋、食物,使之保鲜消毒,或用银片治愈伤口。我国古代李时珍编写的“本草纲木”中也记载有利用银屑治病的方法。现代科学技术的发展,进一步发现了银的多种特性,例如有超强的杀菌剂力(可杀死650多种致病的有害细菌,称为广谱杀菌);维持人体内分泌系统平衡;阻断电磁波;发放远红外线;释放阴离子,抗细菌,抗霉菌等。罗伯特.贝克博士(“人体与电”一书作者)通过研究发现人体的免疫力在很大程度上依赖于银。1889年德国产科医生F.Crede发现把1%浓度的硝酸银溶液滴入新生婴儿眼中,使婴儿完全失明的发生率从10%下降到0.2%(降低50倍!)这种预防方法,至今仍在使用。1893年,C.Von Nageli经过系统研究,首次报导了金属(尤其是银)对细菌和其他低等生物的致死效应,使银有可能成为一种杀菌消毒剂。从此,对银的应用进入了一个新时期。上世纪20-30年代以来,金属银曾以多种形式应用于现代医学,曾经生产和销售过的产品有如下几种治疗烧伤和创伤的银胶体;磺安嘧啶银—用于消毒;胶体银或银蛋白—用于妇科洗涤;还有应用于宠物或园艺上的纳米银产品。FDA早在1938年就对金属银用于医药卫生,特别是消毒剂和治疗烧伤的产品作了严格的审核后,肯定其杀菌效力和对人体的无害性,予以批准上市销售。最近,FDA在回达公众的谘询时指出,1938年的结论维持不变,没有必要重新审核。近年来,美国有些医药公司推出了不少口服银胶体,用于治疗各种疾病,甚至治疗艾滋病。当然这只是一种大胆尝试.实际上,至今FDA从未正式批准过将银胶体作为药品上市,但也没有反对或否定已经作为保健品的银胶体产品上市销售。这是美国FDA一贯的对公众负责的严谨态度。因为许多有关银的医药应用方面的研究工作和临床试验,还需更深入、更广泛地进行。总而言之,纳米银对病菌和病毒的杀伤效力是无庸置疑的。文献上是指出纳米银可杀菌650种以上。其杀菌机理,不是直接将细菌毒化、将它杀死,而是用大量的银粒子包围细菌。促使其细胞新陈代谢停顿,使细菌自然死亡。人体是多细胞生物,不会有上述危险存在。因此,纳米银对人体是安全的。据报导,通过实验和临床应用,发现银胶体对于痔疮、艾滋病、过敏、盲肠炎、关节炎、抗癌、糖尿病、鼻炎、阴道炎、皮肤创伤、烧伤等疾病都有治疗效果。纳米银抗菌的机制概括为(1)干扰细胞壁的合成;(2)损伤细胞膜;(3)抑制蛋白质合成;(4)干扰核酸的合成;(5)与细菌中的含硫氢基(-SH)化合,束缚了细菌中的(-SH)基不能参国氧化还原反应。与常规的杀菌剂相比较;银胶体杀菌的特点如下(1)强效杀菌;(2)快速杀菌;(3)渗透性强;(4)抗菌持久;(5)无抗药性;(6)对人体无害。但是,要达到上述效果,取决于所制备的银胶体的质量。理论和实践证明,在相同浓度的条件下银胶体中的银微粒越小,杀菌效果越好。在国内已公布的专利中,关于如何获得高质量的银胶体的电路和相关技术很少见。即使有的专利给出了一些具体电路,但对于如何生成高质量、高效杀菌力的胶体的完整装置和正确的操作程序等技术,未见于公开文献。这会给使用者造成困难和导致失效。只有掌握了完整的、周密的电解电路设计技术和正确的操作程序,才能保证获得足够多的纳米银微粒,减少较大的银原子团,使获得的银胶体具有优良的杀菌性能。有了这种胶体,就可广泛应用于各种医疗保健卫生事业中,就有可能制造出种类繁多、应用各异的杀菌制剂、药剂、保健材料,衣物、建材、日用电器、工业产品等等。这是应用银于医学医药和保健卫生的关键。这是本专利技术的根本目的。通常所说的银离子溶液,其实概念含糊。美国在研究金属银的应用于医药、保健儿方面起步较早(上个世纪20-30年代),工作较细,较深入。他们在研究工作开展的初期,也有许多含糊不清的概念和误解。后来,逐步得到澄清。走向科学化和标准化。我国涉入这个领域较晚(比日本和南韩还晚)。从我国最近几年来出版的一些文献上看,发现对金属银应用于医药卫生方面,存在不少谬误。对一般的人来说,如果没有相关的电化学知识,就无法分辨是非,只能接受一些错误概念,并以讹传讹,造成混乱。具体表现在(1)将胶体误认为溶液;(2)将银粒子与银离子混为一谈;(3)在银胶体浓度和杀菌效果之间的关系上,将分散质的单位微克(μg)和毫克(mg)混为一谈;甚至将浓度ppm的定义搞错。结果,使得一些刚刚涉足应用金属银消毒专业领域的人士一头雾水,概念混乱,无所适从。正确的观念应该是银胶体中的银粒子(纳米银)(英文称为Colloidal Silver,简称为CS)具有杀菌消毒的功能。但很多人却笼统地说成是“银离子具有消毒功能”,这是不全面的。按照电化学的规范说法物质溶于液体(如水),有三种性质不同的分散系。分散系由分散剂和分散质组成。按分散质的颗粒大小,基本上可将分散系区分成溶液、胶体和悬浊液(乳浊液)。其中,当分散质颗粒直径小于10-9m(即一个纳米nm)时,称为溶液;分散质颗粒直径介于10-9-10-7m时(即由原子团或小分子团集合体组成),称为胶体分散质直径在10-7-10-3m时(即,巨大数量分子团的集合体组成),称为悬浊液(乳浊液)。银胶体是一个分散系。分散质是胶体银粒子。分散剂是水。问题是对分散质中金属银的形态应该如何描述?在形成银胶体时,例如用电解99.99%的纯白银的方法,使纳米银溶到分散剂水中,形成具有消毒功能的银胶体。在电解作用下,银原子在正极失去一个电子,变成银离子(Ag+)进入水中。需要注意的事实是由电解纯银来制备银胶体时,并不是所有溶入水中的金属银都是离子态,只有85%是正离子态(Ag+),其余15%是呈微粒子态,他们是由呈中性的银微粒团组成,微粒团的尺寸介于10-9-10-7m之间。呈阳性的银离子是极不稳定的,如果分散剂中有不平衡的带负电荷的物质时,银离子可能在不到8-10秒钟内转变成具有电中性的银微粒。于是,整个分散系变成了由银微粒和水组成的胶体。而不是全部由银离子(纳米银)组成的溶液。溶液和胶体的最大区别是胶体具有丁达尔现象,光束通过胶体时由于胶体对光线发生散射,形成一条光亮的“通路”。但是,溶液就不具有这种现象。因此,利用金属银作为杀菌消毒剂时是银胶体中的银微粒(也是纳米级,通常为10-9-10-7m直径)包围细菌,渗透到细菌的细胞膜内,与细菌内的硫氢基酶结合,生成了不可逆的硫银化学物,它束搏住了(-SH)基,使它不能参与氧化还原反应,干扰了微生物的呼吸作用,使细菌因缺氧而死亡。可见用金属银来消毒杀菌与抗生素消毒剂完全不同。后者是由于氧化还原反应,直接杀死细菌或病毒。消毒过程完成后,那些消毒剂本身由于氧化还原反应,也被改变了性质,不再具有持续的杀菌能力了,无抑制病菌生长的作用。时间长了之后,在原先经过杀菌消毒的物品中,细菌又会生长,继续毒害人类。但银微粒却与众不同,在杀死细菌后,又本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米银胶体的制备装置及浓度的估算方法,其特征是:包括一套具有降压、整流、稳压电路,一个利用负返馈调节原理形成的恒流控制器和一个由微型继电器组成的使施加到银片上的电压正负极定时交变的倒相器,银片之间的液体由一个微型电动马达驱动的小水泵不停地搅动,本专利技术还提供了一种近似计算银胶体浓度的经验公式。

【技术特征摘要】
1.一种纳米银胶体的制备装置及浓度的估算方法,其特征是包括一套具有降压、整流、稳压电路,一个利用负返馈调节原理形成的恒流控制器和一个由微型继电器组成的使施加到银片上的电压正负极定时交变的倒相器,银片之间的液体由一个微型电动马达驱动的小水泵不停地搅动,本发明还提供了一种近似计算银胶体浓度的经验公式。2.根据权利要求1所述的一种纳米银胶体的制备装置及浓度的估算方法,其特征在于银胶体的分散剂是蒸溜水或经过水质调整,硬水软化、ph值调整后的自来水。3.根据权利要求1所述的一种纳米银胶体的制备装置及浓度的估算方法,其特征在于装盛分散剂或银胶体的容器由琥珀色的陶瓷或玻璃材料制成。4.根据权利要求1所述的一种纳米银胶体的制备装置及浓度的估算方法,其特征在于作为电极的银片之间的间隙,可以通过手工或自动器进行调节,使间隙在电解过程中基本上保持不变。5.根据权利要求2所述的一种纳米银胶体的制备装置及浓度的估算方法,其特征在于电解槽内有调节水质的装置和调节水温的装置,使...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱上翔
申请(专利权)人:朱上翔
类型:发明
国别省市:51[中国|四川]

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