Содержание к диссертации
Введение
1. Современное состояние проблемы и задачи исследований 8
1.1. Развитие процесса электрохимической активации как научно-технического направления 8
1.2. Средства активации воды: проблемы и перспективы использования в сельском хозяйстве. Теоретические предпосылки активации 21
1.3. Задачи исследований 31
2. Лабораторная установка для активации воды и методика экспериментальных исследований 34
2.1. Лабораторная установка для активации воды 34
2.2. Особенности методики определения технологических параметров и режимов работы активатора 45
2.3. Особенности обработки экспериментальных данных 47
2.4. Методика работы с рН-метром 51
3. Поисковые эксперименты и методика проведения полевых опытов. основные результаты экспериментальных исследований 56
3.1. Поисковые эксперименты с водой 56
3.2. Опыты с жидкими комплексными удобрениями 62
3.3. Графическая интерпретация оптимальных показателей активации 66
3.4. Опыты с замачиванием семян овощных культур 70
3.5. Опыты, поставленные на приусадебном участке 78
3.6. Перспективные схемы посадки картофеля и чеснока 90
4. Экспериментально-теоретические основы процесса активации воды и водных растворов в периодическом цикле 97
4.1. Аналитическое исследование процесса активации воды и водных растворов удобрений 97
4.2. Экспериментально-теоретические основы оптимизации показателей активации 107
4.3. Результаты математического моделирования для функции «рН католита» 112
4.4. Результаты математического моделирования для функции «рН анолита» 122
5. Усовершенствованная технология возделывания томатов и ее экономическая оценка 133
5.1. Усовершенствованная технология выращивания томатов сорта «Новичок» в открытом грунте на орошаемых огородах 133
5.2. Экономическая эффективность технологии выращивания овощей с использованием электроактивированных водных растворов 134
5.3. Проект теплицы для возделывания овощных культур 139
Общие выводы 148
Литература 150
Приложения
- Развитие процесса электрохимической активации как научно-технического направления
- Лабораторная установка для активации воды
- Опыты с жидкими комплексными удобрениями
- Аналитическое исследование процесса активации воды и водных растворов удобрений
Введение к работе
Актуальность проблемы. Количество растворенных солей, пестицидов, удобрений, моющих средств в природных источниках пресной воды во всем мире возрастает. Все больше усилий необходимо затрачивать для получения воды, пригодной для питья, питания котлов тепло- и электростанций, полива растений и производства различных изделий. С ростом стоимости природных ресурсов растет и стоимость кислот, щелочей, окислителей, восстановителей, коагулянтов и других веществ, необходимых для получения функционально полезных растворов для различных технологий. Увеличивается также стоимость очистки таких растворов от растворенных веществ после их использования.
Благополучие человека оказалось зажатым между этими двумя растущими навстречу друг другу стоимостями, за которыми стоят материальные ресурсы, энергия, время миллионов людей, выполняющих этот сизифов труд. Одни уничтожают и обезвреживают ставшие отходами и сточными водами реагенты, с огромным трудом ранее добытые и изготовленные другими. Необходим кардинально иной подход к этой проблеме, и нам представляется, что в его основе должна лежать электрохимия. Электрохимическое преобразование веществ, то есть окислительно-восстановительные реакции, связанные с удалением или присоединением электрона - самый распространенный процесс в живой и неживой природе.
Теоретические расчеты показывают, что потенциальные возможности электрохимического преобразования воды (очистки, опреснения, обеззараживания, синтеза новых веществ) более чем в 100 раз превосходят фильтрационные, сорбционные и ионообменные методы по экономичности (с учетом стоимости расходуемых материалов), скорости и качеству.
Эти теоретические расчеты получили полное практическое подтверждение благодаря созданным в 1989 - 1990 гг. компактным модульным проточным диафрагменным электрохимическим реакторам (РПЭ) для обработки воды и других жидкостей. Реакторы РПЭ принципиально отличаются от известных электрохимических устройств. Конструкция и технология их использования в различных областях промышленности, сельского хозяйства, медицины созданы и непрерывно совершенствуются коллективом исследователей, с 1972 г. развивающим новое научно-техническое направление, называемое электрохимической активацией (ЭХА).
Сущность технологии электрохимической активации состоит в том, что воду (а также и другие жидкости) подвергают обработке в одной из камер (анодной или катодной) диафрагменного электрохимического реактора и за счет преобразования содержащихся в ней растворенных веществ превращают в высокоактивный раствор кислот и окислителей или щелочей и восстановителей.
Общая минерализация воды при этом не изменяется, но в первые часы после электрохимической обработки она проявляет свойства концентрированных растворов, кислот, щелочей и т. д. Использование её в этот период в различных технологических процессах обеспечивает многократное сокращение расхода реагентов. Удельный расход электроэнергии при обработке воды в реакторах в 10 - 100 раз меньше, чем при использовании известных типов промышленных электрохимических установок. Эти реакторы дают возможность практически реализовать сотни различных технологий на основе электрохимической активации, разработанных специалистами многих отраслей и малоизвестных до настоящего времени только из-за отсутствия технических возможностей промышленного применения. Теперь такие возможности есть, и автор данной работы своими исследованиями надеется показать перспективы использования процесса электрохимической активации в овощеводстве и привлечь к этому научно-техническому направлению интерес научной общественности и специалистов.
В связи с этим данная научно-техническая проблема безусловно относится к числу актуальных. Цель исследования. Обосновать технологические параметры электрохимической активации воды для овощеводства, обеспечив экологичность и экономичность применяемой технологии, разработать перспективные технологии посадки и возделывания овощных культур в условиях орошаемых огородов.
Объект и предмет исследования. Лабораторная установка для электрохимической обработки воды. Различные режимы электроактивации. Исследование физико-химических свойств активированной воды и некоторых водных растворов. Математическая модель работы электроактиватора с выбором основных факторов электрохимического воздействия на воду и водные растворы. Проект теплицы для возделывания овощных культур на орошаемых огородах. Технологии предпосевной обработки семян, посадки и возделывания овощей. Исследование влияния электроактивированной воды на урожайность овощей и качество плодов.
Научная новизна. Для интенсификации овощеводства, в частности выбора режима орошения, предложено использование не только активированной чистой воды, но и водных растворов жидких комплексных удобрений с определением их оптимальной концентрации. Проведен четырехфакторный эксперимент, на основании которого разработана и решена комплексная математическая модель работы установки для электрохимической активации воды, позволяющая определять основные технологические параметры и режимы работы активатора по критерию максимума и минимума рН соответственно католита и анолита при минимуме затрат времени и электроэнергии. Новизна технических решений защищена заявками на изобретения.
Достоверность разработанных предложений, выводов и рекомендаций подтверждена аналитическими исследованиями и опытно-промышленным использованием активированной воды и водных растворов.
Практическая значимость. Предложены и обоснованы технологические параметры средств активации воды и ее использования для нужд овощеводства. Обоснован простой и эффективный способ снижения энергоемкости процесса электроактивации воды и повышения качества получаемых растворов. С уче том этого рекомендованы оптимальные режимы активации, в том числе: продолжительность активации; напряжение постоянного тока, подаваемое на электроды; расстояние между электродами; особенности замачивания семян и орошения овощных культур активированной водой. Технология характеризуется низкой себестоимостью получения 1 л активата, высокой прибыльностью и рентабельностью, а также сравнительно низкой трудоемкостью.
Предложено использование электроактивированных водных растворов минеральных удобрений для повышения урожайности овощных культур и их качества.
Реализация работы. Лабораторная установка для электрохимической активации воды изготовлена в Волгоградской ГСХА и используется в научных исследованиях, а также в учебном процессе. Технология возделывания томатов с использованием активированной воды принята для реализации в СПК "Тепличный" Волгоградской области.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на 4-й межвузовской конференции студентов и молодых ученых Волгоградской области (1998), 5-й и 6-й региональных конференциях молодых исследователей Волгоградской области (2000, 2001: первое место и диплом), годичных экологических чтениях в Волгоградском отделении Российской экологической академии (2001), научной конференции Волгоградской ГСХА (2001).
В полном объеме диссертация доложена и обсуждена на научном семинаре ВГСХА (2002).
Публикации. С участием автора опубликовано 17 работ, в том числе один патент РФ и две заявки на изобретение.
Развитие процесса электрохимической активации как научно-технического направления
Первым шагом в области изучения свойств обычной пресной воды, подвергнутой анодному и катодному электрохимическому воздействию в диафраг-менном электролизере, можно считать исследования русского академика В. В. Петрова в 1802 г. (за 30 лет до открытия М. Фарадеєм законов электролиза). С помощью созданной им мощной гальванической батареи В. В. Петров обнаружил, что выделение электролизных газов у электродов сопровождается подкис-лением воды у анода и подщелачиванием у катода. Однако сведения о полезном применении униполярной электрохимической обработки воды появились в печати только через сто с лишним лет. В 1928 г. фирма «Акционерное Общество Электроосмоз (Общество граф Шверин)» запатентовала способ удаления солей из воды [104], где предусматривала подвергаемую очистке воду с целью декарбонизации пропускать через катодное пространство диафрагменного электролизера.
Комбинированный электрохимический способ очистки воды, предложенный О. М. Фаянсом и В. А. Клячко в 1948 г., включал катодную электрохимическую обработку воды, поступающей на очистку в Н-катионитовые фильтры. В анодной камере диафрагменного электролизера при этом синтезировался из этой же воды кислотный раствор для регенерации Н-катионитовых фильтров и очистки катодной камеры электролизера от осадка гидроксидов и карбонатов щелочноземельных металлов. При этом в упомянутых работах не были отмечены аномальные свойства воды после униполярной электрохимической обработки.
В 1959 - 1960 гг. появились изобретения И. А. Острякова, в которых решалась техническая задача обработки воды или газа у одного из электродов электрохимической системы. Автор называл воду или газ после электрохимической обработки ионизированными и отмечал их повышенную биологическую активность, а также перспективы- использования их в химии, различных отраслях техники, в сельском хозяйстве при регулировании обмена веществ у животных и растений. Примерно в это же время, как следует из распространенного в нашей стране в 1989 г. текста доклада японской фирмы «Ionica Company, Ltd» [101], доктором Suwa был изготовлен диафрагменный электролизер для получения щелочной и кислотной воды, названной также ионизированной. Он получил название ионизатора воды. Выдержки из упомянутого доклада опубликованы [102]. Как указано в докладе, исследования в этой области доктор Suwa начал в 1931 г., но только в 1958 г. ионизатор воды был впервые реализован для применения в быту. В1986 г. ионизированная вода была одобрена Министерством здравоохранения и социальной помощи Японии как лечебное средство.
Обращает на себя внимание и тот факт, что И. А. Остряков и доктор Suwa, обнаружившие аномальные свойства воды после униполярной электрохимической обработки, осознали, что имеют дело с новым явлением, которое невозможно полностью объяснить на основе известных физико-химических знаний, И скорее на уровне интуитивного представления, чем строгого научного объяснения, они одинаково назвали процесс получения кислотной и щелочной воды в диафрагменном электролизере ионизацией, а электрохимически обработанную воду - ионизированной. В 1967 г. была создана установка японской фирмы Sandeigurafe Company, Ltd (Highashi Ginza, 1-8 Chuo-ku, Tokyo) для электрохимической обработки, предназначенная для получения кислотной и щелочной воды в домашних условиях. Она представляла собой прямоугольный диэлектрический сосуд, разделенный пористой диафрагмой на две открытые сверху (для заполнения водой) камеры, в каждой из которых помещен цилиндрический электрод, соединенный с одним из полюсов источника постоянного тока. В нижней части камер установлен кран для слива воды. Это самая простая конструкция, позволяющая убедиться в необычных свойствах воды после анодного и катодного электрохимического воздействия. Японские исследователи изучили и сравнили рН и химический состав воды до и после обработки в установке и обосновали полезность применения «ионизированной» воды благоприятными изменениями этих параметров. При этом особая биологическая активность «ионизированной» воды укладывалась в рамки стандартного объяснения, исследовалась на конкретных примерах лечения различных болезней и целиком увязывалась с особыми свойствами установки, что, вероятно, помогало коммерческому успеху фирмы-производителя и было не так уж далеко от действительности.
В таблице 1.1 приведен перечень заболеваний, эффективное лечение которых, по данным японской фирмы, обеспечивает применение ионизированной (электрохимически активированной) воды.
В 1960 - 1973 гг. интересные исследования по воздействию на воду электростатическим полем проводил московский инженер и изобретатель К. К. Коровин. Он назвал свой метод энергизацией воды и создал установки для электростатической обработки производительностью несколько литров в час. К. К. Коровин обнаружил ярко выраженный биостимулирующий эффект при обработке энергизованной водой семян растений, лечении различных болезней. «Вода, несущая заряд, - отмечал он, - повышает деятельность живой материи и тем самым способствует ее возрастающему сопротивлению болезням». После смерти Коровина (в 1973 г.) его работы получили развитие за рубежом.
В 1976 г. изобретатели Eldon A. Means и Roy С. McMahon американской фирмы Electrostatic Equipment Company, Kansas City, Mo., создали устройство для электростатической обработки воды с целью замедления образования накипи. Устройство включает пару концентрических цилиндрических электродов, смонтированных один в другом с диэлектрически изолированным проходом между ними, через которые протекает обрабатываемая вода.
Известны и другие варианты устройств для электростатической обработки жидкости, в том числе воды. Американский изобретатель Arthur Shelly King в 1978 г. предложил устройство для совместной электролитической и электростатической обработки жидких стоков. Оно имеет две цилиндрические камеры из диэлектрика с общим выходом в нижней части для протока жидкости и раздельными выходами в верхних частях камер. В камерах концентрично установлен электрод для электролитической обработки жидкости. Роль диафрагмы играет объем жидкости между входами в электродные камеры («гидродинамическая диафрагма»). Входные отверстия в камеры снабжены клапанами, регулирующими проходное сечение. Кроме того, каждая камера снабжена высоковольтным электродом для электростатической обработки жидкости, установленным на наружной поверхности диэлектрического корпуса. Устройство обеспечивает ускоренную флокуляцию и осаждение взвешенных частиц. В зависимости от электрокинетических свойств жидкости обработка производится преимущественно в одной из электродных камер, что достигается регулированием сечения входа в нее. Это устройство, в отличие от известных, позволяет производить одновременно униполярную электролитическую и электростатическую обработку протекающей жидкости.
Лабораторная установка для активации воды
Исследования проводились на лабораторной установке. Последовательность проведения экспериментов: 1. Заполняли активатор водой. 2. Устанавливали первоначальные параметры обработки (напряжение на электродах, силу тока и время обработки). 3. По окончании времени обработки снимали основные показатели электроактивации: рН раствора и его окислительно-восстановительный потенциал. 4. Уточняли параметры обработки - выявляли оптимальное время активации. 5. Проводили последовательно эксперименты для разных значений напряжения на электродах: 50, 100, 150 и 200 В. 6. Уточняли параметры обработки - выявляли оптимальное напряжение на электродах. 7. Проводили последовательно эксперименты для разных значений расстояния между электродами: 70, 120, 170 и 220 мм. 8. Уточняли параметры обработки - выявляли оптимальное расстояние между электродами. 9. Проводили последовательно эксперименты для разных значений концентрации минеральных удобрений водного раствора. 10. Заполняли активатор водой, добавляли раствор удобрений. 11. Уточняли параметры обработки - выявляли оптимальную концентрацию удобрений. 12. Проводили анализы обработанного раствора по основным показателям электроактивации. 13. Все режимы обработки и показатели электроактивации фиксировались в лабораторном журнале, затем обрабатывались и использовались в дальнейших исследованиях. Опыты проводились в одинаковых условиях. Амплитуда колебаний температуры воды составляла не более 5 С (± 2,5С). Ёмкости с водой для установки находились в отапливаемых помещениях, вода имела постоянную температуру. Все опыты имели 3-х кратную повторность. Для снятия показателей активации использовались одни и те же приборы (рис. 2.6 и 2.7). Обработка экспериментальных данных выполнялась с применением ЭВМ. Анализировались и исключались систематические ошибки. Установка имела заземляющий контакт и предохранитель для предотвращения короткого замыкания и возникновения пожара. Электроактиватор находился в месте, изолированном от посторонних лиц. Перед постановкой экспериментов исследователь изучил основы и правила обращения с электроаппаратурой. При электрохимической обработке как обычной водопроводной воды, так и воды сильно минерализованной происходит изменение ее свойств: электропроводности, величины поверхностного натяжения, плотности, окислительно-восстановительного потенциала (редокс-потенциала Rh), водородного показателя рН, диэлектрической проницаемости. Изменяя параметры обработки, например, силу тока и продолжительность воздействия им, можно четко и целенаправленно менять многие из этих свойств, в частности рН (от 2 до 12) и Rh. Благодаря сквозным отверстиям, просверленным в электродах можно перемещать их вдоль корпуса активатора, тем самым интенсифицируя процесс активации воды и водных растворов и вовлекая в него заэлектродные пространства электролизера. Обе эти характеристики активированной воды, в значительной степени определяющие уровень ее активации, весьма важны при решении задач использования такой воды в различных технологических процессах, а также оценки ее биологической активности. Ведь рН - показатель активности и концентрации ионов водорода, характеризующий кислотность или щелочность воды, а редокс-потенциал служит мерой интенсивности процессов окисления -восстановления. Работу на установке проводили, меняя значения различных технологических параметров, используя всевозможные их сочетания. Это осуществлялось с целью выяснения зависимостей электрохимических показателей католита и анолита от параметров активации, определили критерии оптимизации, строили графические зависимости, по ним определяли экстремумы функции. Большую роль в варьировании объемом активируемой жидкости играли сквозные отверстия в электродах активатора. Благодаря им электроды можно было устанавливать не только по краям активатора, что вызывало большие затраты времени и электроэнергии, но и значительно сближая их; это позволяло интенсифицировать процесс активации, вовлекая в него заэлектродные полости диафрагменно-го электролизера. Такое техническое решение оформлено в виде заявки на изобретение [43, приложение 7]. Указывая на важность экспериментальных исследований в процессе познания объективных закономерностей развития явлений, профессор Г. В. Веденяпин отмечал: "Роль экспериментальных исследований в развитии науки огромная. Они дают исходные данные для дальнейшего существования теории или построения новой и помогают контролировать жизненность теоретических выводов" [26]. Программа лабораторных и полевых опытов была разработана на основании поисковых экспериментов, изложенных в главе 3. Последовательность предварительных работ заключалась в разработке схем исследований (табл. 2.1), в изготовлении специальной лабораторной установки [85], определении достаточно исчерпывающего факторного поля параметров, оценивающих исследуемые процессы, выборе способа измерения регистрируемых величин, подборе, отладке измерительной аппаратуры и приборов, характеристика которых приведена в табл. 2.2. Лабораторную установку использовали вначале для проведения поисковых экспериментов с целью выяснения оптимальных технологических параметров исследуемого процесса активации. В программу экспериментальных исследований были включены: 1. определение и исследование вольт-амперной характеристики лабораторной установки (рис. 2.8); 2. исследование влияния на электрохимические показатели воды и некоторых растворов различных технологических параметров как в отдельности, так и совместно (напряжение, сила тока, расстояние между плоскими электродами, концентрация минеральных удобрений);
Опыты с жидкими комплексными удобрениями
Кривые на рис. 3.1 и 3.2 носят экстремальный характер, причем эти экстремумы находятся в одной точке на обоих рисунках - при времени t = 25 мин. В опытах с католитом это максимумы, в опытах с анолитом - минимумы. Кри-вые имеют много общего с усеченными параболами Ах + By + С = 0, хотя здесь просматривается зависимость, гораздо более сложная, чем квадратичная (глава 4). На рис. 3.1 и 3.2 представленные серии кривых расположены сгруппировано (по 4). Это объясняется варьированием расстоянием между электродами: 4 расстояния - 4 группы кривых на каждом рисунке.
Анализируя табл. 3.1 и 3.2, особо следует подчеркнуть, что наибольшие изменения величины водородного показателя рН и окислительно-восстановительного потенциала Rh наблюдались в случае варьирования расстоянием L между электродами. При работе с активаторами, снабженными обычными плоскими графитовыми либо металлическими электродами, последние устанавливают по краям электроактиватора, чтобы воздействовать током на весь объем жидкости, заключенный между электродами. Соответственно, из-за большого электродного зазора, чтобы получить, например, католит с высоким значением рН (10 - 11), необходимо приложить очень высокое напряжение, что затруднительно из-за недостатка соответствующих автотрансформаторов, либо воздействовать на раствор длительное время, что также повышает энергоемкость.
Благодаря изобретению [43, 84] - наличию сквозных отверстий в электродах - возможно существенно уменьшить зазор между электродами, сдвигая их к диафрагме навстречу друг другу, тем самым позволив снизить напряжение, подаваемое автотрансформатором на электроды. При этом объемы жидкости, оставшиеся за электродами, будут задействованы в процессе электрохимиче- ской обработки путем диффузии через упомянутые отверстия.
В лабораторной установке проведен специальный эксперимент, в котором электроды устанавливали (как общепринято) по краям корпуса и сравнивали энергетические показатели с энергетическими показателями, полученными при промежуточном положении электродов. Установлено, что традиционное расположение электродов влечет за собой увеличение времени активации до 40 мин при ухудшении показателей рН католита и анолита. Энергоемкость такого технологического "процесса" активации повышается в 3 - 4 раза.
Это лишний раз подтверждает эффективность предложенного технического решения: возможность перемещения электродов со сквозными отверстиями. 3.2. Опыты с жидкими комплексными удобрениями
В качестве минерального удобрения использовали азофоску. Данный препарат содержит все три питательных элемента поровну (азот, фосфор и калий в соотношении 1:1:1 по 16 % каждого элемента по массе).
Азофоска является одним из лучших минеральных удобрений, применяемых в зоне Нижнего Поволжья (по оценкам экспертов и исследователей), а также дешевым и наиболее доступным для растений. Оптимальным также считается соотношение питательных элементов в этом удобрении, так как каштановые почвы требуют, как правило, примерно в одинаковом соотношении и азота, и фосфора, и калия.
В качестве электрообрабатываемой жидкости использовали не обычную водопроводную воду, а растворы минеральных удобрений в ней различной концентрации (1,0 - 5,0 %). Аналогичным образом производились замеры рН полученных минерализованных анолита и католита (табл. 3.3). По этим данным были построены графики для различных концентраций (рис. 3.3). На рис. приведены серии кривых зависимости электрохимических показателей католи-та и анолита от различных параметров электрообработки. Эти кривые носят экстремальный характер, при этом экстремумы находятся в одной точке для всех кривых (t = 20 мин). Графики схожи с квадратичными параболами, но имеют зависимость, несколько более сложную, чем квадратичная. На это указывают точки перегиба при t = 10 и t = 25 мин для католита.
Аналитическое исследование процесса активации воды и водных растворов удобрений
Орошение смесью минерализованных католита и анолита 3 %-ной концентрации в соотношении 80 : 20 % дало дополнительную прибавку урожайности 12 - 13 % по сравнению с орошением смесью чистого католитом и анолита с аналогичным соотношением.
Для большей наглядности результаты лабораторных и полевых опытов приведены в диаграммах на рис. 3.7 - 3.9.
При проведении полевых опытов, когда подсчитывали урожайность и крупность плодов в зависимости от вариантов орошения, можно отметить следующее. Орошение активированной водой привело к значительному повышению этих показателей по сравнению с орошением обычной водой. Использование в качестве оросителя католита либо его смеси с анолитом в каком-то соотношении (табл. 3.6) вызывает меньший разброс значений урожайности и крупности плодов. Увеличение урожайности в лучшем варианте по сравнению с контролем произошло на 22 %, а разброс между вторым и четвертым вариантом 10 %. Увеличение крупности плодов в лучшем варианте по сравнению с контролем » на 40 %, а разброс по вариантам орошения активированной водой или различной смесью - 5 %.
Таким образом, решающим является сам факт использования необычной воды в качестве оросителя, а варьирование процентным соотношением анолита и католита играет меньшую роль, но тем не менее лучшим оказался вариант орошения смесью католита и анолита (80 : 20 %). Однако опытные грядки поливали не всегда активированной водой, а чередовали с поливами чистой водой, чтобы не концентрировать почвенный раствор излишним количеством солей, образующихся при активации. Один полив католитом приходился на два полива обычной водой.
При повышении урожайности и крупности плодов нельзя забывать и о качестве получаемой продукции,.что имеет немаловажное значение для здоровья человека. Из собранных плодов томатов отжимали сок и измеряли его окислительно-восстановительный потенциал Rh с помощью иономера ЭВ-74. Полученные данные отражены в таблице 3.8. Как видно из этой таблицы, орошение растений томатов активированными флюидами привело к резкому уменьшению значений окислительно-восстановительного потенциала (редокс-потенциала) томатного сока выращенных плодов. При орошении католитом наблюдается наибольшее снижение значения редокс-потенциала по сравнению с контрольными плодами. При орошении различными смесями активированных растворов также получаются довольно низкие отрицательные значения данного электрохимического показателя. норме всегда меньше нуля, т. е, имеет отрицательное значение; для человека Rh = - 100...- 300 милливольт (мВ). ОВП "стандартной" питьевой воды всегда больше нуля: Rh = + 100...+ 400 мВ. Это означает, что активность электронов во внутренней среде выше.
Когда обычная вода проникает в биологическую систему, она отнимает электроны от клеток и структур организма (клеточные мембраны, нуклеиновые кислоты и т. п.) Вследствие этого организм изнашивается, затрачивая энергию на преобразование ОВП с положительного потенциала на отрицательный. Весьма важно, что ОВП католита имеет отрицательное значение, и чем выше рН, тем меньше ОВП. К примеру, при рН =10 ОВП « - 700 мВ.
Таким образом, мы видим, что окислительно-восстановительный потенциал томатного сока из плодов, полученных на грядках, которые орошали като-литом либо смесью католита и анолита в любом соотношении, гораздо ниже, чем из томатов, полученных на контрольных грядках, и составляет низкие отрицательные значения. А это, с точки зрения медицины, имеет исключительно важное значение для здоровья человека.
Состояние растений томатов во время проведения экспериментов показано нарис. 3.13 - 3.17. Урожай чеснока, выращенный по обычной технологии и с использованием технологии активации воды показан на рис. 3.12.
При наблюдении за ростом рассады перца сорта "Богатырь" выяснилось, что из семян, замоченных в смеси католита с раствором ЖКУ, получаются самые сильные и жизнеспособные растения, которые характеризуются большим габитусом, сильной разветвленностью и т. п. по сравнению с контрольными растениями, следовательно, для культуры перца электроактивированная вода в качестве среды для предпосевной обработки семян играет важную роль.
Различные варианты замачивания семян томатов в электроактивированной воде повлияли на внешнее состояние их рассады в лабораторных условиях. Наибольший габитус и хорошую разветвленность имела рассада томатов, семена которой в католите с раствором ЖКУ в течение 5 часов. Худшие показатели имела рассада контрольного варианта (без замачивания). Остальные варианты имели промежуточные показатели общего развития растений ближе к лучшему варианту (рис. 3.14 - 3.17). Дальнейшие исследования, проведенные с растениями томатов показали, что конечные результаты опытов (рис. 3.7 - 3.9) имеют прямую связь с состоянием рассады перед высаживанием в грунт, т. е. чем лучше развита рассада, тем лучше все показатели, определяемые в эксперименте (общая выживаемость, урожайность, крупность плодов).
При проведении экспериментов с растениями чеснока наблюдали за состоянием его урожая по вариантам предпосевной обработки зубков чеснока (рис. 3.12). На фотографиях хорошо видно, что благодаря обработке посадочного материала католитом получаются более крупные головки, соответственно увеличивается урожайность (на 15 %) этой ценной овощной культуры при той же всхожести, которая составила по вариантам 90 - 100 %.
После высаживания в грунт рассады томатов через месяц произведены снимки растений (рис. 3.13 - 3.17). Обнаружено, что растения развиваются соответственно своему состоянию еще в лаборатории в стадии рассады. Контрольный вариант также отличается пониженной жизнеспособностью, а в наилучшем состоянии - вариант обработки семян томатов в католите с ЖКУ в течение 5 часов. Удовлетворительное состояние имеют и другие варианты обработки семян в активированной воде.
Плоды томатов, выращенные при орошении смесью католита и анолита в различных соотношениях (80 : 20 и 50 : 50 %) имеют повышенную крупность (среднюю массу) по сравнению с контролем. Однако вариант орошения "като-лит + анолит = 80 : 20 %" имел несколько большую (на 3 %) крупность плодов (рис. 3.18).
