专利名称：一种有利于人体补充钙镁及无水垢的饮用水处理方法
技术领域：
本发明属于饮用水处理技术领域，涉及一种饮用水的处理方法，具体地说涉及一种有利于人体补充钙镁离子并且不产生水垢的饮用水处理方法。
背景技术：
生命源于水，人类的生产和生活更离不开水。饮用水是人类日常生活的必需品，其质量直接关系到人体健康，关系到人类的生存和发展。饮用水质量的好坏与水的硬度、水中对健康有影响的污染物质等指标有关。其中硬度是评价水质的一个重要指标。水的硬度是指水中溶解的盐类物质(主要为钙盐和镁盐)的含量多少。饮用水的硬度对人类生活质量和身体健康的影响是多方面的。当硬水中的可溶性钙盐、镁盐主要以碳酸盐(碳酸氢钙、碳酸氢镁等)形式存在时，这些盐在水被煮沸时便会发生分解，变成碱式碳酸盐沉淀(或漂浮在水中或沉积在容器壁上)，即通常所说的“水垢”。水垢对人类健康及生活质量具有很大的影响:首先水垢进入人体后无法被吸收，容易在人体内沉积，可能形成人体不容易代谢掉的结石，因此长期饮用含有水垢的水，能够使人出现肝胆或肾结石的状况；其次，用有水垢的水壶烧水时不仅会消耗较多的能量还容易损坏水壶等；再次，没有经常饮硬水的人偶尔饮硬水，会造成肠胃功能紊乱，即所谓的“水土不服”。另外，从感观上讲，开水中水垢的存在易让饮用者产生不安情绪和抱怨心理。钙和镁均是生命所必需的基本元素，人体中99%的钙质存在于骨骼和牙齿中，支持运动和咀嚼能力。一旦缺钙，会导致许多疾病的发生，青少年缺钙会导致精力不集中、免疫力低、蛀牙或牙齿发育不良等；孕妇及哺乳期妇女缺钙表现为抽筋乏力、关节痛、贫血及产前高压综合症；老年人缺钙，会出现老年性皮肤病痒、腰椎颈椎疼痛，牙齿松动、脱落，食欲减退，消化道溃疡，多梦、失眠、烦躁、易怒等症状。在我国钙缺乏状况很严重，国人钙的日摄入量不到推荐摄入量的一半，随着生活水平的提高，补钙也越来越受到人们的重视，市场上的补钙产品也是琳琅满目。镁离子是人体成份含量上仅次于钾、钠、钙而位于第四位的阳离子。镁主要参与人体多种生理活动，与许多常见病、多发病的发生及预防均有密切关系，镁对心脑血管、神经系统等有很好的保护作用。缺镁容易导致心律失常及心力衰竭、心肌梗塞、动脉粥样硬化、使神经肌肉的兴奋性增高、造成慢性神经元退变、引起偏头痛等等。综上所述，钙和镁与人体疾病的发生、发展密切相关，从预防疾病的角度看，补充人体镁和钙的摄入、吸收都非常重要。根据英国国家研究院的研究，硬水质的饮用水富含人体所需矿物质成分，是人类补充钙、镁等成分的一种重要渠道。2005年，世界卫生组织在水中矿物质营养报告中也明确指出水中必须含有矿物 元素，并规定每升水中允许有碳酸钙(镁)500毫克，因此大多数国家的饮用水硬度标准设在400 500毫克/升。但日常生活中饮用水在饮用之前普遍进行煮沸，煮沸后饮用水中相当一部分钙、镁以沉淀形式析出，这些沉淀大部分残留在容器中，只有小部分进入人体，而进入人体的钙、镁等离子也往往得不到有效利用，因为只有溶于水的钙、镁是易为人体吸收的，因此饮用水中的钙、镁得不到充分利用。
本发明用安全无毒的有机药剂处理饮用水，经处理后形成可溶性钙盐和镁盐，一方面避免了水垢的生成，另一方面生成的可溶性钙盐、镁盐易被人体吸收，是良好的钙、镁
营养剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既能防止水垢生成又能利用其中钙、镁元素的饮用水处理方法，采用该方法，不仅可以有效利用水中的钙、镁元素，还可以避免水垢的生成，起到合理利用资源和节约能源的目的。具体的技术解决方案是:一种有利于人体补充钙镁及无水垢的饮用水处理方法，其特征在于包括如下步骤:(I)将葡萄糖酸内酯或牛磺酸加入饮用水中，在40°C 100°C温度下加热，加热时间为3 30分钟；(2)将步骤(I)制得的水冷却至室温即可。进一步的，步骤(I)中的饮用水可以是城市自来水、无污染的地下井水或泉水。进一步的，步骤(I)中的葡萄酸内酯的用量为178 1780mg/L水，所述的牛磺酸的用量为125 1250mg/L水。进一步的，步骤(I)中的葡萄酸内酯的用量为365 1068mg/L水，所述的牛磺酸的用量为250 750mg/L水。
更优选的，步骤⑴的加热温度为70°C 100°C，加热时间为5 10分钟。采用如上技术方案的本发明，具有如下有益效果:(I)利用安全无毒有机药剂作为反应剂，通过有机药剂与水中的碳酸氢钙、碳酸氢镁等反应得到可溶性的有机酸钙，方法简单安全。(2)处理后的水不仅没有碳酸盐沉淀(水垢)的生成，而且形成的可溶性钙盐和镁盐易被人体吸收，是良好的钙、镁营养剂，饮用该方法处理过的水可以起到很好的补钙、补
镁作用。(3)所用的有机药剂为葡萄糖酸内酯或牛磺酸，其中葡萄糖酸内酯是一种用途十分广泛的食品添加剂；牛磺酸是胚胎发育，尤其是大脑和视觉发育所必需的营养物质之一，对人体的心血管、脑神经、肌肉活动、免疫和视觉等系统的生物学功能具有重要的调节作用，它们均安全无毒。(4)处理后的水pH在6.5 8.5之间，在正常的饮用水pH范围内，对人体健康没
有影响。
具体实施例方式为了进一步说明本发明，下面结合具体实施例进一步进行说明，应当指出的是，在此列出的实施方案仅仅是对说明书的进一步举例说明，并不意味着对本发明范围进行限定，本发明由权利要求书及其等同物的范围所限定。实施例1取150克自来水，装入250毫升圆底烧瓶中，然后加入0.0267克葡萄糖酸内酯，力口热至沸腾后，回流5分钟。停止加热，将处理后的自来水冷却至室温。实施例2取150克自来水，装入250毫升圆底烧瓶中，然后加入0.0547克葡萄糖酸内酯，力口热至沸腾后，回流5分钟。停止加热，将处理后的自来水冷却至室温。实施例3同实施例2，所不同的是葡萄糖酸内酯的加入量为0.1075克，在70°C下加热15分钟。实施例4同实施例2，所不同的是葡萄糖酸内酯的加入量为0.1602克，在60°C下加热20分钟。实施例5同实施例2，所不同的是葡萄糖酸内酯的加入量为0.2670克，在40°C下加热30分钟。实施例6取150克自来水，装入250毫升圆底烧瓶中，然后加入0.0187克牛磺酸，加热至沸腾后，回流5分钟。停止加热，将处理后的自来水冷却至室温。实施例7同实施例5，所不同的是所述的牛磺酸的加入量0.0375克。实施例8同实施例5，所不同的是所述的牛磺酸的加入量0.075克，在70°C下加热15分钟。实施例9同实施例5，所不同的是所述的牛磺酸的加入量0.1125克，在60°C下加热20分钟。实施例10同实施例5，所不同的是所述的牛磺酸的加入量0.1875克，在40°C下加热30分钟。对比例I取150克自来水，装入250毫升圆底烧瓶中，加热至沸腾后，回流5分钟。停止加热，将处理后的自来水冷却至室温。以上实施例与对比例中处理后的水的外观及pH值分别列于下表。
权利要求
1.一种有利于人体补充钙镁及无水垢的饮用水处理方法，其特征在于包括如下步骤: (1)将葡萄糖酸内酯或牛磺酸加入饮用水中，在40°c 100°C温度下加热，加热时间为3 30分钟； (2)将步骤(I)制得的水冷却至室温即可。
2.根据权利要求1所述的一种有利于人体补充钙镁及无水垢的饮用水处理方法，其特征在于，所述步骤(I)中的饮用水可以是城市自来水、地下井水或泉水。
3.根据权利要求1所述的一种有利于人体补充钙镁及无水垢的饮用水处理方法，其特征在于，所述步骤(I)中的葡萄酸内酯的用量为178 1780mg/L水，所述牛磺酸的用量为125 1250mg/L 水。
4.根据权利要求1所述的一种有利于人体补充钙镁及无水垢的饮用水处理方法，其特征在于，所述步骤(I)中的葡萄酸内酯的用量为365 1068mg/L水，所述的牛磺酸的用量为 250 750mg/L 水。
5.根据权利要求1所述的一种有利于人体补充钙镁及无水垢的饮用水处理方法，其特征在于，所述步骤(I)的加热温度优选为70°C 100°C。
6.根据权利要求1所述的一种有利于人体补充钙镁及无水垢的饮用水处理方法，其特征在于，所述步骤(I)的加热时间`优选为5 10分钟。
全文摘要
本发明公开一种有利于人体补充钙镁及无水垢的饮用水处理方法，包括步骤将选量的葡萄酸内酯或牛磺酸溶于饮用水中，在40℃～100℃下加热，加热时间为3～30分钟；将加热后的水冷却至室温。上述步骤处理过的饮用水澄清透明，无漂浮物及沉淀物，钙、镁离子以可溶性的有机盐形式存在，有利于人体吸收，该饮用水处理方法具有防水垢和有效利用钙、镁离子的双重优点。处理后的饮用水不仅适用于钙、镁缺乏者，而且对健康者具有预防保健作用。
文档编号C02F1/68GK103102001SQ201310034300
公开日2013年5月15日 申请日期2013年1月30日 优先权日2013年1月30日
发明者马晓梅, 宁心宇, 纪全, 夏延致 申请人:青岛大学