专利名称：金属离子—线性凝聚态磁化矿溶水及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种金属离子-线性水分子凝聚态磁化矿溶水及其制备方法。可作为动植物新陈代谢需要的生长动力素，也可作为人类日常饮用水来代替矿泉水、磁化水、离子水。
众所周知，水是一切生命之源，但是，由量子化学可知，普通水分子可以串成很长的链状凝聚态结构，又由于这种结构的水分子中有正负偶极作用，形成大大小小线团或环状的结构。这种团状结构的水很难被动植物细胞半透膜吸收，所以对生命来说是“死水”。另外，这种环状结构的水很容易包藏有毒的有机物，如从自来水的消毒氯和微量有机物反应，生成三氯甲烷等高度治癌物质，使人类健康受到损害。为了把水变成有益于人类和生物体的水，目前有几种水及处理方法。即矿泉水、磁化水、离子水。矿泉水中含某些微量金属元素，一般被认为是有益于人体及动植物的“营养剂”所以除天然矿泉水外，还有许多人工制备的“矿泉水”。如CN86205457专利公开的一种“麦饭石矿化器滤芯”是用麦饭石、生熟青矸石、子母土及石英砂粉烧结成圆筒滤芯，用它过滤水后，使水含有多种微量元素，如钙、铜、镁、钠、锌、锂、硒、钾、碘等元素，该专利仅仅将这些元素作为生物体所需的“营养剂”，对它们在水分子中的结构及对生物体的作用没有深入研究，而且从加工处理方法上，也是将水经天然矿石过滤渗透，得到含金属离子的矿泉水，各元素的组分含量得不到控制，因此对呈“线团”状的凝聚态水分子结构没有得到改变。
另一方面，目前常用的“磁化水”是将普通水经静态磁场作用来改变水分子的取向，从而打乱“团状”结构，使生物体易于吸收。
图1、图2分别是普通水经磁化的水及该磁化水离开磁场一分钟后的核磁共振图谱。从图1可见，普通水经磁化后，谱宽确实变窄了，说明链状凝聚态团状水确实被打乱成为线性凝聚水。而离开磁场后，不到一分钟，又基本上回到原来的团状结构(图2)，可见，所谓“磁化水”只有在磁场条件下，才可能较长时间存在，单纯用静态磁化作用来使水结构发生变化且保持磁化状态是很困难的。
CN89203584号专利提出“矿化、磁化、净化”三位一体的水处理装置，使水在磁铁端面流动，经活性碳及麦饭石滤层后返回水腔，从而得到“磁化、矿化”的洁净水，尽管如此多层处理，但在静态磁场下难以使金属离子有效的通过剪切流的方式加以“剪断”线团水结构，所以这种水在饮用时从分子结构上没有较大改变，它与人体、生物体所需结构相差较远。图3是一般矿泉水的核磁共振图。分析可知，矿泉水比普通水波谱仅略微变窄，基本上没有改变水的团状结构，因此，虽然普通矿泉水中有诸多的有益金属元素，也很难被细胞半透膜吸收。
经本发明人研究发现，当水中某些金属元素的种类及含量达到一定范围时，能够“切断”长链的凝聚水的“线团”状态，并与水形成的特殊的水合体结构，正是这种相互结合的结构，成为动植物及一切生物的生长动力素，其作用远远大于人们对水的一般认识。例如，蚂蚁所以拉动比自身大十倍以上的物体，是由于它在甲酸的酸性条件下，所形成的特殊的凝聚水和铁等微量金属元素组成的动力素。又例如，植物叶子的光合作用主要是靠某些微量金属元素的催化作用，使水和CO2引发聚合反应，形成碳水化合物。所以要使水真正成为一切生物的“生命水”就要使水成为这种特殊结构的线性凝聚态。
本发明的目的一是，提供一种金属离子--线性凝聚态矿溶水，这种水含有多种金属离子和被它们切断的线性凝聚水构成的新结构的线性金属水合体。二是，提供一种制备这种矿溶水的方法，使天然矿石中的金属离子能按线性水合体结构的需要，定量溶进水中，与水分子结合，并能更有效地强化金属离子对线团的“切断”作用，长久的保持细而小的线性结构，被动植物半透膜吸收。
本发明的要点本发明的技术方案是依据以下的研究结果得到的。研究发现，水中含有一定的不同离子半径、不同离子价的微量金属离子时，这种金属离子可以同水分子中的负电性中心，即与氧原子作用，因而可以形成金属离子对链状水的冲击，从而切断长链的线团凝聚水。此时所有金属离子与凝聚度不大的线性链条状聚集水进行偶合作用，形成双端部带有正电荷的细而短的凝聚水线性结构。
从上述结构可以看出，端部的左侧H8+与尾部的Me+之间有电性排斥力，不易成环。但应当特别指出，随着金属离子的结构、离子半径、电价的不同，金属离子所带的线型聚集体的长度以及数目也有所不同，据各种金属离子水合体的平均值测算，每链条中有6-12水分子。由于这种凝聚水是细而长的，所以很容易通过一系列的流变过程，加以排列和取向，便于形成细胞内带有金属离子的水化液晶层。由此形成的“液晶水”连同金属离子一起通过各种酶的作用，构成人体内合成蛋白质、脂肪的催化动力中心和生物增长动力中心。在这里水担负着生物所必须的微量金属离子的载运功能，同时还进入植物的光合作用过程。
可见，要使金属离子“切断”水的线团结构形成新的结构，作为必要条件水中必须含有不同离子结构，不同离子半径、电价的金属离子，且含量应达到一定的范围。因此本发明的第一要点是本矿溶水微量金属元素的主要组分及含量(mg/l)如下元素 含量元素 含量铁10-20 磷100-200钾2-3 铝0.3-0.4偏酸硅20-30 锌3-5镁0.3-0.4 钙500-800钛0.3-0.4 镍0.01-0.02锰0.1-0.2 铜0.5-1钠5-10钼0.005-0.01硼20-30 锂3-5锗0.001-0.002 硒0.03-0.05碘0.2-0.5 锶1-3可以看出本发明矿溶水中的铁、钠、碘、锌、锶、钛、硼、铜、钙的含量比一般矿泉水要高得多，还有其它人体所需的微量元素，因此这是低矿化度、多元素饮用水。
上述的微量金属离子随离子电荷数量和半径不同，强度不同，可以形成长短不同的永久性线性凝聚态金属离子水合体。这些不同金属离子水合体一部分是供不同的生物细胞的专门需求，如有的细胞专门需求Fe离子-水的复合体，而硼可与细胞壁的多糖成分结合提高细胞的稳定性等等，另一部分元素的水合体可以调节水的凝聚渗透作用。
为了使上述水合体能较好地润湿生物表皮及人的皮肤上，本矿溶水中可以含有适量的辅助动植物吸收成分，其加入量为常规适量，包括发泡性表面活性剂1-2mg/l如有机阳离子型、阴离子型多羟多醚中性，聚环氧乙烷，OP-105。其作用是增加分散效果，形成微膜，防止水的挥发。
润湿剂2-5mg/l如有机多糖，多羟基纤维素、密糖、三羟基纤维等。其作用是增加叶面与动力素相互润湿作用，加大吸收面积。
渗透剂2-3mg/l如单丁二醇，其作用是加强对叶面的渗透与扩散。
吸湿剂3-5mg/l如高分子吸水剂、聚丙烯酸钠等，提高保湿、潮湿，提高抗旱、抗风。
本发明的另一要点是制备上述金属离子-线性凝聚态磁化矿溶水的方法，将天然矿石粉末按重量百分数天青石20-25％，麦饭石30-35％，硼铁石5-15％，石灰石35-40％，放入一混合罐中，在120-150℃高温3-5个大气压下，将自来水通入罐中，使诸多金属离子溶于水中，然后经活性碳过滤层，去掉杂质，进入一交替磁场，该磁场至少有四对磁板，且每对磁板同极相对布置(N-N或S-S)，留有间隙，相邻的两对磁板磁极相反，间隙不等，磁场强度103-4高斯，含有金属元素的水从磁板相斥磁极(N-N或S-S)的较大间隙中进入，分子带有同一极向，再经过下一对相反布置磁板的相斥磁极(S-S或N-N)较小间隙，水分子极向急剧改变，并经受到交替磁场的剪切流变过程，依次交替进行，使得已被金属离子初步截断的金属离子-线性水，进一步打碎线团结构，使所有金属离子与凝聚度不大的线性链状聚集水进行偶合作用，成为新结构，经交替磁场后的矿溶水再通入一有银丝活性碳的过滤，使“磁化”后的矿溶水进一步消毒、净化。制备成金属离子-线性凝聚水一体化的矿溶水。
本发明的效果本发明不但含有20多种有益的金属元素，而且由于金属自身的“切断”和交替磁场的双重剪切作用，使一般的水的“线团”结构完全打断成细而短，渗透性很强的新的金属离子-线性结构水分子群聚体，且这种线性结构可以长久保持下去。图4是本发明的核磁图谱，谱峰宽度最窄，说明该水分子结构与通常水分子的“团状”结构是完全不同的。这种水很容易被细胞半透膜吸收，对生物体的作用更直接，所以无论作为人的饮用水或动植物生长动力素都已收到明显的效果。
1、作为饮用水，本发明可以更有效的起到保健作用，替代各种矿泉水、磁化水，且低矿化度、无毒。将国内外各种矿泉水的成分(见表1)与本发明进行比较，可以看出很多矿泉水的矿化度相当高(主要靠HCO3负离子)，但是有效金属离子含量是很低的，特别是具有免疫和防癌功能的金属锶离子含量更低，且没有硼、碘元素。本发明则含有足以满足人体每一天需要的各种元素，并能够顺利进行金属元素的排泄和吸入的最佳循环，达到动态平衡，特别是老年人细胞中缺少液晶型水，饮用这种水能够存储大量的液晶水，以防止或延缓各种器官和皮肤的衰老。
经国家级检测部门毒性检测，所含有毒物质远小于限量，结果如下
测定目标 含量(mg/l) 国家标准(mg/l)氟化物0.451.0氰化物＜0.002 0.005砷＜0.01 0.05硒＜0.00025 0.01汞＜0.00020.001镉＜0.00064 0.01铬＜0.004 0.01铅0.0039 0.05银＜0.00560.05硝酸盐氮 3.84202、作为植物生长动力素，本发明亦收到突出的效果。
由于本发明中同时具有铁、钼、铜、硼等肥的作用，且渗透力强，每亩用量6立升源液，使农作物从产量上得到大幅度提高，如水稻上喷洒施用后，每亩产量提高10-15％，果品亩产提高10-20％，除此之外，还得到一系列意想不到的效果，已被本申请人在国内外的实验中得到证实。
(1)施用后植物根变得粗壮而又长，不易风倒，特别是抗水能力大有提高。
(2)大幅度地降低病虫害率，降低有毒农药的用量。
(3)土壤板结现象消失，特别是抵抗海水盐及盐碱的能力大有提高。
(4)源液中存在的某些可变价的铁、钛、铜等离子的氧化还原作用，可大幅度降低土壤中甲烷菌的生存，且降低了杂草的丛生，大幅度地减少温室里的青苔。
(5)果树和花木施用后，叶子色泽鲜艳，花朵艳丽，果实丰满，甜度大大提高。
总之通过实验，本发明作为动力素是一种给土地和常见的水予以生命的源泉，使土壤和水具有生命力的高效促进和催化动力素。
3、本发明还能用于对湖水、江河、工厂化学废水进行有效的净化作用，进行污水处理。当源液进入已去掉悬浮液体的污水中，达到100 500PPM时污水中的有机成分分解成CO2，有的经过氧化可同本源液中的Al、Fe、Mg Mn、Zn等离子络合，形成凝聚物。经这样过滤后可得相当净化的水，而这种水不再腐败，同时还可以促进养殖，也可以喷洒到植物上促进农作物的生长。
4、本发明的制备方法，由于采用天然矿石粉末按配比、高温高压矿溶的工艺，使各种金属离子，按水合体结构的需要充分溶于水中，使矿溶水金属离子含量得到控制。另外，交替磁场的作用，利用极向的急剧改变，使初步“切断”的矿溶水经过剪切流变过程进一步切断，与金属离子偶合后，永久保持线性水合体结构。
下面结合具体实施例进一步说明本发明的要点及效果。
图5是本发明制备过程的工艺流程图。
实施例1本实例是普适型金属离子-线性凝聚矿溶水具有最佳的广谱元素及含量(单位mg/l)如下元素 含量 元素 含量铁12 磷120钾2.5铝0.35偏酸硅22 锌3.7镁0.3钙730钛0.3镍0.013锰0.15 铜0.55钠7 钼0.007硼22 锂3.8锗0.0015 硒0.038碘0.2锶2.2其制备方法如图5所示将天然矿石粉末(按重量％)麦饭石32％，天青石24％，石灰石38％，硼铁石0.6％，加入一密闭混合罐1中，通入普通自来水，在130℃高温，4个大气压下，2.3立升/每分钟，使天然矿石中的金属离子溶入水中成为矿溶水，经一装有活性碳层的密闭过滤器2，过滤去掉杂质，然后通入磁化器3，该磁化器有四对磁板，且每对磁板同极相对布置(N-N或S-S)，留有间隙，相邻的两对磁板磁极相反，磁极间隙不等，磁场强度103-4高斯，含有金属元素的水从第一对磁板相斥磁极(N-N)的较大间隙中进入，分子带有同一极向，经过下一对相反布置磁板的相斥磁极的较小间隙(S-S)，水分子极向急剧改变，并经受到交替磁场四次剪切流变过程，依次交替进行，使得已被金属离子初步“截断”的金属离子-线性水，进一步打碎线团结构，所有金属离子与凝聚度不大的线性链状聚集水进行偶合作用，成为新结构。经交替磁场后的矿溶水再通入一有银丝活性碳的净化器4，使“磁化”后的矿溶水进一步消毒、净化。制备成金属离子-线性凝聚水一体化的矿溶水。这种矿溶水的内在结构用高分辨率O17核磁共振仪测试，得到了相当窄的波谱(见图4)。这种源液稀释后可以直接饮用，通过各种金属元素的作用，促进新陈代谢，加强血液循环，防止血管壁上污物沉淀，分解胆固醇等。也可以用作植物生长的动力素。为了水合体更好地润湿和渗透，在源液中加入表面活性剂聚环氧乙烷1mg/l，润湿剂三羟基纤维素3mg/l，渗透剂单丁二醇2mg/l，吸湿剂聚丙烯酸钠3mg/l。
实施例2用例1得到的源液，均匀稀释500-2000倍，稀释比例可按不同农作物有所不同，或直接浇灌到植物的根部附近，或喷洒叶子。如A、水稻种植第一阶段苗床播种，用1000-1500立升/亩浇灌一次。
第二阶段发芽后株长5-10公分时再喷洒一次。
第三阶段插秧前水田中每亩喷洒5000-6000立升。
第四阶段插秧20天后，每亩喷洒1500-2000立升。
第五阶段插秧50天后，每亩地再喷洒1500-2000立升。
此时可以扒出根观察，与不喷洒液的比较，有明显的差别，前者根部粗大，叶子茂盛，很少有倒伏现象。每亩地共施用5.5-6立升，水稻可以增产到10-20％左右。
B、西红柿栽培先将源液稀释成500-1000倍的稀释液，然后对每株西红柿浇灌1立升，10-20天后再浇灌一次，西红柿甜度大幅度提高。
C、草梅培植先配置600-1000倍的稀释液，从开始到收割向叶子上喷洒共5-6次，收获期至少多达3-4次/年。
D、葡萄栽培将800立升液体，从葡萄开花前到结果，分十次向叶子均匀喷洒，收获的葡萄味道好，甜度提高10％。
E、无土栽培向原有培养液加本发明源液150毫升/每吨，可以延缓培养液的腐化，比以前减少3次换水。
除此之外，在桃树、苹果、柑橘石榴等果木上施用，都收到良好的效果。
实施例3.将例1得到的源液经加热浓缩到1/10，用于对湖水、江水、化学废水进行有效地净化作用。将源液0.1立升倒入已去掉悬浮液体的含10克/立升有毒物质的污水中，当含金属量浓度达到2PPM时污水中的有机成分分解成CO2，经过氧化同本源液中的Al、Fe、Mg Mn、Zn等离子络合，形成凝聚物。经这样过滤后得到净化的水，经检测原有毒物质含量减至0.2-0.5克/立升，而且这种水不再腐败，同时还可以促进养殖，也可以喷洒到植物，上促进农作物的生长。用本发明的水还作过一些实验，初步可以看出如下效果水产加工废水其中有大量的蛋白质、脂肪、血液、高浓盐分等，还有异味，将本矿溶水(加入用量)倒入废水中，水质由浑浊变得透明，同时沉淀出许多污物，可以用作饲料或农田。
化工废水纺织印染的废水，造纸废水中有大量的活性染料和磺化木质素钙盐等，这种废水过去用活性泥土来处理，一般经过2-3天才能生物转换，再沉淀于泥土，加以分离。但是用上述浓缩源液之后，效果十分显著如在1立升水中有20-30％的污染废水，加入20毫升浓缩源液，经过搅拌30分钟后分成两种固料，一是上层漂浮物，二是下层沉淀物，中间形成透明的水。该水的好氧量大大降低，经分离之后的水达到可排放标准。
表—1国内外各种矿泉水和离子水的组成GB8537-87(mg/L)
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权利要求
1.一种金属离子--线性凝聚态磁化矿溶水，其中含有金属离子，及辅助吸收成分，其特征在于金属离子的含量是(单位；mg/l)元素 含量 元素含量铁10-20磷100-200钾2-3 铝0.3-0.4偏酸硅20-30锌3-5镁0.3-0.4 钙500-800钛0.3-0.4 镍0.01-0.02锰0.1-0.2 铜0.5-1钠5-10 钼0.005-0.01硼20-30锂3-5锗0.001-0.002 硒0.03-0.05碘0.2-0.5 锶1-3
2.根据权利要求1所述的磁化矿溶水，其特征在于，所述所含金属离子的含量是(单位；mg/l)元素 含量元素 含量铁12 磷120钾2.5 铝0.35偏酸硅22 锌3.7镁0.3 钙730钛0.3 镍0.013锰0.15铜0.55钠7 钼0.007硼22 锂3.8锗0.0015 硒0.038碘0.2 锶2.2
3.根据权利要求1所述的磁化矿溶水，其特征在于，辅助吸收成分是发泡性表面活性剂多羟多醚中性 聚环氧乙烷，OP-10，润湿剂有机多糖，多羟基纤维素、密糖、三羟基纤维素，渗透剂单丁二醇，吸湿剂聚丙烯酸钠。
4.一种制备权利要求1所述的金属离子-线性凝聚态磁化矿溶水的方法，包括矿化、磁化、净化过程，其特征在于，采用天然矿石粉末，天青石20-25％，麦饭石30-35％，硼铁石5-15％，石灰石35-40％，放入一混合罐中，在120-150℃高温3-5个大气压下，将自来水通入罐中，使诸多金属离子溶于水中，然后经活性碳过滤层，进入一交替磁场，该磁场至少有四对磁板，且每对磁板同极相对布置(N-N或S-S)，极板间留有间隙，相邻的两对磁板磁极相反，间隙不等，磁场强度103-4高斯，含有金属元素的水从磁板的相斥磁极(N-N或S-S)的较大间隙中进入，分子带有同一极向，再经过下一对相反布置磁板的相斥磁极的较小间隙(S-S或N-N)，依次交替进行，经交替磁场后的矿溶水再通入一有银丝活性碳的净化器，然后流入储罐。
全文摘要
本发明涉及一种金属离子—线性凝聚态磁化矿溶水及制备方法。本矿溶水中有一定含量的、不同离子半径、不同离子价的微量金属离子，它与线性链状聚集态水分子进行偶合作用，形成双端带有正电荷的不易成环的永久性凝聚态线性结构。本矿溶水采用天然矿石粉末，放入一封闭混合罐内，在高温高压下，使诸多金属离子溶于水中，并经过一交替磁场，经交替磁场的剪切流变过程，使矿溶水进一步成为细而短的金属离子—线性水合体结构。
文档编号C02F9/12GK1168353SQ97103958
公开日1997年12月24日 申请日期1997年4月8日 优先权日1997年4月8日
发明者金日光 申请人:金日光, 张英秀, 尹吉山, 崔今兰