5. Калаева С. 3., Морозов Н. А., Страдомский Ю. И., Макаров В. М., Шипилин А. М., Захарова И. Н. Магнитные жидкости для поддержания чистоты поверхностных водоемов. Известия ВУЗов. Издание ИГХТУ. Серия химия и химическая технология. Том 49. Вып. 3. 2006 г. — С. 91—93.
6. Морозов Н. А., Страдомский Ю. И., Макаров В. М, Калаева С. 3. Оценка эффективности сбора нефтепродуктов с поверхности воды путем их омагничивания. Сборник научных трудов 12-й Международной Плесской конференции по магнитным жидкостям. 2006 г. — С. 332—340.
7. Калаева С. 3. Нанотехнология получения магнитных жидкостей из гальваношламов. Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология.: материалы Международной конф. «Ком-позит—2007», Саратов. 3—6 июля 2007 г. — Саратов, 2007. — С. 367—370.
8. Патент РФ № 2193251, Бюл. № 32, 2002, МПК: Н 01 Е 1/28.
УДК 504.4.062.2
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ БАКТЕРИЦИДНЫЕ СМЕСИ ПРОЛОНГИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ НА ОСНОВЕ МЕДИ И СЕРЕБРА
А. И. Ажгиревич,
Доцент Российской академии госслужбы при Президенте РФ, info@ecoregion.ru
В практике полевого водоснабжения, а также при необходимости срочного создания запасов питьевой воды с большим сроком хранения, возникновении чрезвычайных ситуаций, обусловленных природными и техногенными катастрофами, и т. д. важно иметь готовые к немедленному употреблению бактерицидные препараты.
К основным требованиям, которые предъявляются к таким дезинфектантам, должны быть отнесены следующие: высокая активность и широта спектра уничтожаемых нежелательных микроорганизмов; длительность бактерицидного последействия, повышающая уровень надежности процесса, которая обусловлена способностью обработанной воды противостоять повторному загрязнению; дозы применяемых дезинфектантов не противоречат установленным эколого-гигиени-ческим требованиям и показателям качества вод; отсутствие деструкции и трансформации химического состава обработанной воды, токсического воздействия в перспективе; возможность длительного хранения препарата без существенного ухудшения его основополагающих свойств [1].
Учитывая вышеизложенное, а также результаты исследований, одним из таких дезинфектан-тов может быть смесь на основе растворимых солей серебра и меди.
В данной статье приводятся результаты изучения «сухой» смеси на основе порошков солей серебра и меди, а также водного раствора солей, со-
Приводятся результаты исследования растворимых солей серебра и меди в качестве дезинфекторов питьевых вод.
Results of the study of soluble salts of silver and copper in drinking water as disinfectors.
Ключевые слова: питьевая вода, бактерицидная активность, соли серебра и меди.
Keywords: drinking water, bactericidal activity, salts of silver and copper.
держащих серебро и медь в определенных соотношениях [2, 3].
С целью выяснения характера бактерицидной активности как индивидуально взятых ионных дезинфектантов, так и их смеси, был поставлен отдельный эксперимент. Опыты проводили с инфицированной водой (104 кл/см3) при 20 °C ± 0,1 °C. Концентрации ионов серебра изменяли в интервале 0,005— 0,02 мг/л (получали растворением соответствующей навески Ag2SO4), ионов меди — 0,1+1,0 мг/л (растворяли навеску CUSO4).
Смесь ионных дезинфектантов существенно превышает по бактерицидной активности каждого из них, взятого по отдельности. Расчет на ЭВМ указывает на появление синергетического бактерицидного эффекта.
Следующим этапом явилось исследование бактериостатических свойств смеси ионных дезинфектантов. Опыты проводили с предварительно прокипяченной водой из р. Аксай, которую по охлаждении до 20 °C инфицировали тест-микроорганизмами E. coli (из факта 103 кл/л). Далее в воду ввели бактерицидную смесь (0,02 мг/л Ag+ и 0,5 мг/л Cu). Сосуд с водой прикрыли бумажным фильтром и оставили на хранение на свету. Периодически (как правило, через сутки) отбирали пробу на бактериологический анализ. Через 3 и 7 суток хранения воду инфицировали путем введения тест-микроорганизмов из расчета 102 кл/л.
Смесь ионных дезинфектантов обеспечила воде высокую сопротивляемость бактериальному загрязнению. Несмотря на введение тест-микроорганизмов извне, в течение суток произошла их инактивация, и вода оставалась в течение длительного времени безопасной.
В наибольшей степени подавляет бактерицидную активность ионов серебра присутствие в обрабатываемой воде анионов Cl-. Напротив, на свойства Cu2+ присутствие Cl- влияет относительно слабо. Исходя из вышеизложенного, было важно в практическом аспекте изучить бактериостатические
I 2 +
свойства ионной смеси (Ag + Cu2 ) в
отношении воды с повышенным содержанием анионов хлора (-1). Соответствующие эксперименты провели идентично предыдущим, но в природную воду ввели навеску КаС1 с тем, чтобы концентрация хлорид-ионов достигла 0,72 г/л (чуть больше 2 ПДК).
Несмотря на существенное повышение (почти в 4 раза) содержания в воде хлорид-ионов, бактерицидная смесь, содержащая ионы серебра и меди (причем в количествах существенно меньших их ПДК), обеспечила воде высокую устойчивость против внешнего инфицирования. Следовательно, несмотря на снижение концентрации бактерицидно наиболее активных ионов Ag+, второй компонент — ионы Си2 — принял на себя дополнительную нагрузку.
Известно, что наиболее благоприятными для развития и функционирования микроорганизмов являются температуры около 35—37 °С. Целесообразно поэтому проведение испытаний смеси ионных бактерицидов в этих температурных условиях. Соответствующие исследования провели аналогично предыдущим, но при температуре 35 °С ± ± 1 °С и без дополнительного внешнего инфицирования. Результаты экспериментов представлены на рис. 1.
Полученные результаты можно объяснить тем, что в данных условиях (35 °С) растет степень диссоциации солей серебра и меди, что естественно, приводит к возрастанию концентрации бактерицидно активных ионов Ag+ и Си2+. Таким образом, кривая 1, будучи результирующей взаимно противоположно протекающих процессов, указывает на целесообразность применения ионной смеси при повышенных температурах, при которых традиционные дезинфектанты — хлор, озон — снижают свою бактерицидную активность.
Сухая бактерицидная смесь может представлять собой либо порошок (таблетку, гранулу), содержащую необходимые ингредиенты, реализующие свои функции после перехода в воде в ионное состояние, либо водный раствор тех же ингредиентов, практически готовых к немедленному использованию. При этом очевидно, что и у «сухих» и у
Рис. 1. Бактериостатическая эффективность смеси ионных дезинфектан-тов при 35 °С
«мокрых» (растворов) бактерицидных смесей есть свои достоинства и недостатки. Помимо экологических и гигиенических, показателями для их сравнения должны быть, по нашему мнению, следующие: 1) бактерицидная активность единицы массы действующего вещества; 2) стоимость ингредиентов; 3) сохранность бактерицидных свойств при длительном хранении; 4) быстрота и доступность перевода смеси в рабочее состояние (имеется в виду отсутствие потребности в дефицитных вспомогательных препаратах, реактивах и т. п.) [1—3].
С указанных позиций и рассмотрим рецептуры указанных бактерицидных смесей, а также технологии, лежащие в основе их получения.
Для получения смеси могут быть использованы следующие наиболее доступные ингредиенты: Ag2SO4, AgNOз, Си804, ^04.5И20, Си (Ш3)2.3И20, СиС12. Хлорид серебра AgC1 как ингредиент сухой бактерицидной смеси не рассматривается из-за своей относительно плохой растворимости в воде.
Ниже рассматривается целесообразность создания сухих бактерицидных смесей двух составов: 1) Ag2S04 + + ^04; 2) AgN03 + Си (Ш3)2 • 3И20.
Во всех вариантах концентрации действующего вещества приняты: Ag+ — 0,02 мг/л (0,4 ПДК); Си2+ — 0,5 мг/л (0,5 ПДК). Предварительно провели сравнительный анализ бактерицидной активности рекомендуемых смесей: температура 20 °С ± 0,1 °С; концентрация тест-микроорганизмов 105 кл/см3, анализ на содержание выживших клеток проводили через 20 мин.
Тест-объекты вносили в дистиллированную воду, в которой растворяли предварительно рассчитанные навески соответствующих солей. Результаты приведены на рис. 2.
Согласно полученным данным, бактерицидная активность смеси нитратов серебра и меди в первые 30—40 мин. экспозиции оказалась в дальнейшем выше, а глубины обеззараживания, обеспечиваемые исследуемыми дезин-фектантами, практически сравнялись.
На втором этапе проверяли способность бактерицидных смесей обоих составов обеспечить антибактериальную устойчивость обработанной воде.
Из анализа полученных результатов следует, что использование обеих смесей обеспечивает высокую антибактериальную устойчивость обработанной
воде, при этом определить преимущество по указанному показателю одной из них не представляется возможным.
В заключение рассмотрим такие важные показатели, как стоимость ингредиентов смеси, а также объем обеззараживаемой воды, обеспечиваемый применением определенного их количества.
Согласно данным таблицы, получение смеси на основе сульфатов серебра и меди требует меньших затрат на приобретение соответствующих ингредиентов, что, в свою очередь, будет способствовать снижению себестоимости во-дообработки.
Показателем эффективности сухих бактерицидных смесей является устойчивость их антибактериальной активности во времени. При ее приемлемом уровне возможно создание запасов де-зинфектантов, что актуально при существующей угрозе ЧС, обусловленной распространением инфекций водным путем, особенно в жаркое время года.
Изучены нитратная (AgNOз + + Си(Ш3)2 • 3Н20) и сульфатная ^2в04 + СиБ04) бактерицидные смеси. Соотношение ингредиентов в них было таковым, чтобы при последующем растворении в воде обеспечивались концентрации 0,02 мг Ag+/л и 0,5 Си2+/л. Порошки хранились в герметичной, предварительно продезинфицированной посуде в темноте при комнатной температуре.
В пробу воды (из р. Аксай, предварительно прокипяченную) вводили суспензию тест-объектов (из расчета 104 кл/см3); далее вносили предварительно растворенный в дистилляте тот или иной дезинфектант с различным
временем хранения (0; 5; 15; 30; 40
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.