本發(fā)明涉及飲用水領(lǐng)域，具體為一種多功能飲用水及其生產(chǎn)方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
水是生命之源，健康之本。人長壽是(好)水養(yǎng)的，人患病是(壞)水害的。隨著科學(xué)的進(jìn)步，人們愈來愈注意到飲水對人體健康影響的重要意義。隨著社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水源的污染也越來越嚴(yán)重，且由于自來水在輸送、加壓、貯存過程中受到大腸桿菌等細(xì)菌引起的二次污染，城市的自來水已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到居民的生活和飲用標(biāo)準(zhǔn)，人們對自來水的不信任度在逐年增加。傳統(tǒng)的“煮沸法”燒水只能將水中的細(xì)菌殺死，而不能將水中的雜質(zhì)和被殺死的細(xì)菌尸體去除，飲用后仍會對人體產(chǎn)生不良作用。于是，市場上品種繁多的桶裝水瓶裝水滾滾而來。然而，桶裝水開啟后的二次污染，純凈水和蒸餾水少含或不含礦物質(zhì)等，又給人們帶來很多困惑。近年在上海召開的“凈水與健康”研討會上，與會專家不約而同地提出：“長期飲用純水，對兒童和老人的健康必將帶來無法挽回的負(fù)面效應(yīng)”。醫(yī)學(xué)專家也向上海30萬用戶提出忠告：“常喝純水危害一代人健康”。隨著人們生活節(jié)奏的加快和對生活品味的提高，人們對健康水源的要求在提高，對富有功能性和健康要求的水源的消費(fèi)在不斷增加。市場上多種功能性飲用水，如：磁化水、麥飯石水、活化水、離子水及電解水等應(yīng)運(yùn)而生。
世界衛(wèi)生組織(WTO)根據(jù)對世界長壽地區(qū)的大量調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分析，提出適合優(yōu)質(zhì)飲用的健康水必須符合下列基本條件：(1)干凈沒有污染，對人體無害；(2)水中必須含有適量人體所需的礦物質(zhì)和微量元素；(3)水的pH值必須在7.5～9.5之間，呈弱堿性；(4)小分子團(tuán)(5～8個(gè)水分子組成)；(5)水的溶氧量要達(dá)到≥7mg/L；(6)水的軟硬度適中(以碳酸鈣含量計(jì)為150～350mg/L)；(7)符合人體生理活動的需要。
為了得到優(yōu)質(zhì)的飲用水，有很多專利及產(chǎn)品從不同角度、以不同方式改進(jìn)現(xiàn)有飲用水。經(jīng)分析，主要有如下幾種類型：
1)活性炭過濾水，主要是通過物理過濾的方式對水質(zhì)進(jìn)行凈化，而有報(bào)道認(rèn)為，活性炭過濾水合格率低，細(xì)菌滋生率高。而且顯而易見，這種方式不會賦予水質(zhì)更多的功能化。
2)電解離子水，又稱電生功能水。它是目前研究和推廣最為廣泛的功能水。一般是先將普通自來水凈化，然后通過正負(fù)電極，在電場作用下將水分子團(tuán)打散、變小，重新排列，使其中一部分水的氧化還原電位(ORP)呈正電位，另一部分水ORP呈負(fù)電位，最后通過膜分離技術(shù)得到正離子水(酸性電解水)和負(fù)離子水(堿性電解水)。正離子水，帶正電位，偏酸性，含氧量高，有收斂和漂白作用，對細(xì)菌等微生物有瞬間殺滅效果，可用于美容、美發(fā)和消毒。負(fù)離子水，帶負(fù)電位，偏堿性，口感甘甜，是十分優(yōu)良的功能性飲水，具有一定的保健作用。電解離子水可以提供弱堿性，并保留了水中的礦物質(zhì)元素，但是無法提供還原性氫，其礦物質(zhì)含量低，所含微量元素很難達(dá)到康復(fù)保健的作用。
3)鎂棒，市場上稱為富氫水棒，可以提供弱堿水、富氫水和鎂離子。但是不能提供生物功能性的礦物質(zhì)元素。部分產(chǎn)品將所謂的富氫水棒中同時(shí)加入鎂金屬球和其他無機(jī)礦物質(zhì)顆粒，從而通過無機(jī)礦物質(zhì)顆粒的緩慢釋放增加飲用水中含有的礦物質(zhì)元素。但無機(jī)礦物質(zhì)的釋放速度及其緩慢，無法滿足快節(jié)奏下人們的需求。
4)采用礦物質(zhì)及礦物質(zhì)鹽，以麥飯石為例：麥飯石中含有大量的礦物質(zhì)元素，可使浸泡所得飲用水含有相應(yīng)的礦物質(zhì)元素。然而麥飯石不能提供弱堿性，雖然通過添加電氣石、托瑪琳粉等可提供弱堿性，但是無疑增加了成本。同時(shí)，麥飯石不可避免地含有硫成分，硫遇水會就慢慢揮發(fā)，而產(chǎn)生異味氣體，麥飯石的微量元素釋放需要接近300度的高溫，普通溫度下的麥飯石釋放的微量元素很少。而最為重要的是，采用礦物質(zhì)及礦物質(zhì)鹽改善的水質(zhì)，無法為飲用水提供具有還原性的氫以清除人體內(nèi)的氧化自由基。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為人們提供一種安全、健康的多功能飲用水及其生產(chǎn)方法和應(yīng)用，從而改善人們的體質(zhì)、提高免疫力，并對骨質(zhì)疏松、冠心病、高血壓、糖尿病等常見慢性疾病及亞健康體質(zhì)提供康復(fù)保健的作用。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：
一種多功能飲用水，該飲用水中含有對人體健康有益的微量鎂元素、鍶元素、 鍺元素和銅元素，飲用水呈弱堿性，飲用水中含有較多量的氫氣；其中，鎂元素、鍶元素、鍺元素和銅元素的濃度分別為0.1ppm～100ppm、1ppb～10ppm、1ppb～10ppm、1ppb～1ppm，氫氣的濃度為0.1～0.8ppm，飲用水的pH值為7.1～9.5。
優(yōu)選的，鎂元素、鍶元素、鍺元素和銅元素的濃度分別為0.5ppm～80ppm、10ppb～5ppm、10ppb～5ppm、10ppb～0.5ppm，氫氣的濃度為0.1～0.8ppm，飲用水的pH值為7.3～8.5。
所述的多功能飲用水的生產(chǎn)方法，將普通飲用水與Mg-Sr-Ge-Cu合金材料保持接觸，通過該材料在水中發(fā)生降解，持續(xù)釋放出微量的鎂離子、鍶離子、鍺離子和銅離子，并呈現(xiàn)弱堿性，降解過程中同時(shí)產(chǎn)生較多量的氫氣。
所述的多功能飲用水的生產(chǎn)方法，按重量百分比計(jì)，Mg-Sr-Ge-Cu合金材料的成分為：Sr含量范圍為：0.1～5.0％；Ge含量范圍為：0.1～5.0％；Cu含量范圍為：0.1～1.5％；余量為Mg。
優(yōu)選的，按重量百分比計(jì)，Mg-Sr-Ge-Cu合金材料的成分為：Sr含量范圍為：1.0～3.0％；Ge含量范圍為：1.0～3.0％；Cu含量范圍為：0.5～1.0％；Mg含量范圍為：93～97.5％。
所述的多功能飲用水的生產(chǎn)方法，Mg-Sr-Ge-Cu合金材料的制備方法是：將純鎂、純鍶、純鍺、純銅或者它們之間形成的金屬間化合物放入熔煉爐內(nèi)，在熔點(diǎn)溫度之上，使其熔化，然后倒入模具中進(jìn)行冷卻，得到鑄態(tài)Mg-Sr-Ge-Cu合金材料。
所述的多功能飲用水的生產(chǎn)方法，為了控制Mg-Sr-Ge-Cu合金的成分均勻性，并控制合金在水中的金屬離子溶出速度，對其進(jìn)行的熱處理和塑性加工，熱處理工藝如下：在350～530℃下保溫6～13小時(shí)進(jìn)行均勻化處理。
所述的多功能飲用水的生產(chǎn)方法，為了增加Mg-Sr-Ge-Cu合金材料與飲用水的接觸面積，提高產(chǎn)生多功能飲用水的效率，制備多孔的Mg-Sr-Ge-Cu合金材料或顆粒狀MgSrGeCu合金材料。
所述的多功能飲用水的應(yīng)用，該飲用水用于一般健康人日常飲用；或者，該飲用水用于骨質(zhì)疏松、胃腸疾病、高血壓、高血脂、高膽固醇、糖尿病、腎臟病、慢性肝炎、肥胖、特異性體質(zhì)引起的疾病或便秘患者飲用。
所述的多功能飲用水的應(yīng)用，該飲用水的諸多有益功能包括：水中所含有的生物活性鎂離子、鍶離子、鍺離子和銅離子，增加人體骨密度，改善骨質(zhì)疏松癥 狀；強(qiáng)化自然治愈力、改善全身體質(zhì)，增加人體供氧量，抑制由輻射引起的傷害；起到促進(jìn)造血機(jī)能，調(diào)節(jié)鐵的吸收和利用，維護(hù)骨骼、血管、皮膚和內(nèi)分泌的正常功能，促進(jìn)骨骼、血管和皮膚膠原生成；起到抗菌、凈化水質(zhì)，防止或減少細(xì)菌污染的作用；弱堿性水中和人體內(nèi)多余酸素，幫助平衡人體內(nèi)的酸堿度，改善痛風(fēng)癥狀；水中富含氫氣清除人體內(nèi)氧化自由基，提高人體免疫力。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想是：
本發(fā)明多功能飲用水的特征包括：①飲用水中含有對人體健康有益的微量鎂元素、鍶元素、鍺元素和銅元素；②飲用水呈弱堿性，對人體健康有益；③飲用水中含有較多量的氫氣，有益于人體健康；④飲用水具有一定的抗菌功能。本發(fā)明多功能飲用水的生產(chǎn)方法是通過在普通飲用水中加入一種Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，通過該材料在水中發(fā)生降解，持續(xù)釋放出微量的鎂離子、鍶離子、鍺離子和銅離子，并呈現(xiàn)弱堿性，降解過程的同時(shí)產(chǎn)生較多量的氫氣。弱堿性能中和人體內(nèi)多余酸素，幫助平衡人體內(nèi)的酸堿度，改善痛風(fēng)等疾病癥狀。經(jīng)過多年研究發(fā)現(xiàn)，氫氣具有選擇性中和毒性自由基的作用，而人類多種難以根治的慢性病根源就是毒性自由基，氫分子是具有遠(yuǎn)優(yōu)越于維生素C、胡蘿卜素、卵磷脂等所有人類已知抗氧化物的選擇性抗氧化活性，對過敏性皮炎、便秘、高血壓、糖尿病、癌癥、乙肝、血管粥樣硬化等由自由基引起的各類癥狀都有強(qiáng)大的防治作用，更關(guān)鍵的是氫氣具有巨大的人體安全性。因此，本發(fā)明的多功能飲用水具有補(bǔ)充人體中的微量鎂、鍶、鍺和銅元素，提高人體骨密度，改善骨質(zhì)疏松癥狀，并通過弱堿性、還原性氫氣和鍺離子來提高人體免疫力。
另外，本發(fā)明采用特制的Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，其中：
鎂(Mg)是人體內(nèi)的第四大常量元素Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，并且在人體的新陳代謝過程中起重要的作用。雖然過高的鎂含量會導(dǎo)致人體的不良反應(yīng)，但由于過量的鎂會通過尿液排出體外，因此極少會出現(xiàn)體內(nèi)鎂含量過高的情況。鎂是人體內(nèi)含量最多的陽離子之一，幾乎參與人體內(nèi)所有的新陳代謝過程，參與多種蛋白質(zhì)的合成，能激活體內(nèi)多種酶，調(diào)節(jié)神經(jīng)肌肉和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的活動，保障心肌正常收縮。鎂離子具有非常高的生物活性，可起到促進(jìn)鈣(Ca)在骨內(nèi)的沉積、加快骨組織愈合和改善骨質(zhì)疏松等重要作用，人體中的鎂離子可促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖及分化。
鍶(Sr)是人體內(nèi)必需的一種微量元素，鍶能維持人體正常生理功能，防治 心血管疾病，與人的壽命有關(guān)。鍶在人體內(nèi)的代謝，與鈣極為相似，可促進(jìn)骨骼鈣的代謝，是人體骨骼及牙齒的正常組成成分。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，鍶可降低心血管病的死亡率，其機(jī)制是鍶在腸道內(nèi)與鈉競爭，從而減少鈉的吸收，并增加鈉的排泄。缺鍶會引起齲齒，骨質(zhì)疏松。鍶元素具有良好的骨相容性，能夠促進(jìn)成骨細(xì)胞的生長，促進(jìn)骨的重建，同時(shí)能夠抑制破骨細(xì)胞的生長，防止溶骨現(xiàn)象的產(chǎn)生。
鍺(Ge)在人體中可強(qiáng)化自然治愈力、改善全身體質(zhì)、防止老化、預(yù)防癌癥、消除腫瘤、肝病、氣喘、血壓調(diào)整、排除體內(nèi)的毒素、自律神經(jīng)失調(diào)癥等慢性病癥。經(jīng)研究證明，鍺對缺氧引起的以下病癥又特殊的療效：由于精神壓力的加重，引起血液粘稠度升高，現(xiàn)代人由于運(yùn)動量不足引起的新陳代謝不振；各種心里因素和身心衰弱引起的睡眠不足；呼吸污染的空氣而引起的肺功能低下。鍺可以抑制放射線引起的傷害，從而減輕傷害，恢復(fù)被傷害的細(xì)胞的作用，并可通過血球細(xì)胞增加供氧，使血液干凈。鍺對肝癌、肺癌、胃癌等血管豐富部位的癌癥和呼吸道疾病、哮喘和皮膚病等疾病的治療有著特殊的療效。
銅(Cu)是人體內(nèi)必須的重要微量元素之一，參與人體內(nèi)正常細(xì)胞的代謝過程，在生物系統(tǒng)中起著獨(dú)特的催化作用。銅能促進(jìn)造血機(jī)能，調(diào)節(jié)鐵的吸收和利用，維護(hù)骨骼、血管、皮膚和內(nèi)分泌的正常功能，促進(jìn)骨骼、血管和皮膚膠原生成。正常成年人體內(nèi)含銅100～200mg，銅在人體內(nèi)不易保留，需經(jīng)常攝入和補(bǔ)充，世界衛(wèi)生組織建議成人每日銅的上限攝入量為2～3mg。根據(jù)其調(diào)查顯示，全世界存在缺銅較多的高危人群。例如，目前只有25％的美國居民日常攝入的銅量達(dá)到了美國國家科學(xué)院食品和營養(yǎng)委員會推薦的合適水平。人體內(nèi)缺銅不僅可導(dǎo)致貧血、心臟肥大、冠心病、關(guān)節(jié)炎骨質(zhì)疏松等疾病的發(fā)生，還會影響人體的分泌系統(tǒng)和免疫功能。有研究表明，銅缺乏會導(dǎo)致心房血栓形成、冠狀動脈壞死、冠狀動脈血栓形成、心肌壞死和心室鈣化等疾病現(xiàn)象。此外，大量的研究和應(yīng)用表明，銅離子具有強(qiáng)烈和廣譜抗菌作用，對大腸桿菌、金色葡萄球菌等常見細(xì)菌具有明顯的殺滅作用。
本發(fā)明多功能飲用水的諸多有益功能包括：水中所含有的生物活性鎂離子、鍶離子、鍺離子和銅離子，可以增加人體骨密度，改善骨質(zhì)疏松癥狀；可以強(qiáng)化自然治愈力、改善全身體質(zhì)，增加人體供氧量，抑制由輻射引起的傷害等；可以起到促進(jìn)造血機(jī)能，調(diào)節(jié)鐵的吸收和利用，維護(hù)骨骼、血管、皮膚和內(nèi)分泌的正常功能，促進(jìn)骨骼、血管和皮膚膠原生成；可以起到抗菌、凈化水質(zhì)，防止或減 少細(xì)菌污染的作用；弱堿性水中和人體內(nèi)多余酸素，幫助平衡人體內(nèi)的酸堿度，改善痛風(fēng)等疾病癥狀；水中富含氫氣可以清除人體內(nèi)氧化自由基，提高人體免疫力。本發(fā)明所述多功能飲用水不僅適合一般健康人日常飲用，而且特別適合骨質(zhì)疏松、胃腸疾病、高血壓、高血脂、高膽固醇、糖尿病、腎臟病、慢性肝炎、肥胖、特異性體質(zhì)引起的疾病和便秘等患者飲用。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是：
1.本發(fā)明通過特制的鎂合金材料與水發(fā)生反應(yīng)而導(dǎo)致的降解過程，形成弱堿水及富氫水，并持續(xù)釋放出鎂、鍶、鍺和銅等對人體有益的微量金屬元素，從而提高人體免疫力，并對骨質(zhì)疏松、冠心病、高血壓、糖尿病等常見慢性疾病有預(yù)防及一定的治療效果。同時(shí)，釋放到水中的銅離子對原有水質(zhì)可起到明顯的抗菌效果，防止或減少細(xì)菌二次污染的發(fā)生。
2.與采用礦物質(zhì)或礦物質(zhì)鹽浸泡產(chǎn)生的飲用水相比，采用熔煉技術(shù)獲得的純凈金屬合金材料來代替礦物質(zhì)或礦物質(zhì)鹽，能同時(shí)產(chǎn)生富氫水和具備抗菌性，進(jìn)一步提高了水的功能性，并且可以減少引入過多的雜質(zhì)對人體的影響。
3.與純鎂材料相比，采用生物功能化的鎂合金材料，可使生產(chǎn)出的飲用水中除含有鎂元素外，還有對人體有益的微量鍶、鍺和銅元素，從而可以產(chǎn)生多重功能的有益效果。
4.采用鎂合金材料來生產(chǎn)多功能飲用水，可以通過控制鎂合金的成分、組織、用量等來控制水質(zhì)，因而可較為容易地做到水質(zhì)的可控性。
具體實(shí)施方式
在實(shí)施例中，Mg-Sr-Ge-Cu合金材料的制備方法如下：
(1)按比例稱取純鎂、純鍶、純鍺、Mg2Cu化合物；
(2)將上述材料于100℃烘箱中烘干1小時(shí)；
(3)電阻爐預(yù)熱到650℃，加入純鎂和Mg2Cu化合物，待全部熔化后調(diào)整爐溫到725℃；
(4)爐溫升到725℃后加入稱量好的純鍶和純鍺，保溫至鍶和鍺完全熔化；
(5)調(diào)整爐溫到760℃，精煉15分鐘。調(diào)整爐溫到785℃，保溫30～40分鐘；
(6)關(guān)閉電源，降溫到745℃時(shí)，將合金熔體倒入預(yù)先烘干的石墨模具中，即得到Mg-Sr-Ge-Cu多元鎂合金材料。
整個(gè)熔煉過程置于CO2和SF6混合保護(hù)氣氛中，按體積百分比計(jì)，99～99.5％的CO2和0.5～1.0％SF6。
為了控制Mg-Sr-Ge-Cu合金的成分均勻性，并控制合金在水中的金屬離子溶出速度，可對其進(jìn)行的熱處理和塑性加工，熱處理工藝如下：在350～530℃下保溫6～13小時(shí)進(jìn)行均勻化處理。為了增加Mg-Sr-Ge-Cu合金材料與飲用水的接觸面積，提高產(chǎn)生多功能飲用水的效率，可制備多孔的Mg-Sr-Ge-Cu合金材料或顆粒狀MgSrGeCu合金材料。
以下實(shí)施例將對本發(fā)明予以進(jìn)一步的說明，但并不因此而限制本發(fā)明。
實(shí)施例1
采用上述熔煉方法，制備Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，其成分為按重量百分比計(jì)，Sr含量為3％；Ge含量為2％；Cu含量為1％；余量為Mg。對所制備合金進(jìn)行熱處理和擠壓加工，將擠壓加工后的材料加工成片狀，尺寸為：直徑20mm，厚度5mm，鑲嵌于特質(zhì)的水杯底部。倒入200ml的普通飲用水，加蓋密封，5分鐘后，可見合金材料表面有氣泡產(chǎn)生，即為合金在降解過程中產(chǎn)生的氫氣。半小時(shí)后用ICP檢測水中的鎂離子、鍶離子、鍺離子、銅離子濃度分別為：0.8ppm、13ppb、10ppb、6ppb，氫氣的濃度為0.3ppm，與普通水相比，四種離子和氫氣的濃度明顯提高；采用pH計(jì)測試水的pH值為7.92，說明為弱堿性水；采用浸泡后的水進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，與普通飲用水相比，細(xì)菌數(shù)量減少70％，說明具有一定的抑菌性能。3小時(shí)后用ICP檢測水中的鎂離子、鍶離子、鍺離子、銅離子濃度分別為：6ppm、92ppb、68ppb、45ppb，氫氣的濃度為0.7ppm，與普通水相比，四種離子和氫氣的濃度明顯提高；采用pH計(jì)測試水的pH值為8.36，說明為弱堿性水；采用浸泡后的水進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，與普通飲用水相比，細(xì)菌數(shù)量減少93％，說明具有抗菌性能。
實(shí)施例2
采用上述熔煉方法，制備Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，其成分為按重量百分比計(jì)，Sr含量為1.5％；Ge含量為1.5％；Cu含量為0.5％；余量為Mg。對所制備合金進(jìn)行熱處理(400℃保溫3h，然后再在500℃保溫10h)和擠壓加工(擠壓溫度為390℃，擠壓比為64:1)。將擠壓加工后的材料加工成片狀，尺寸為：直徑20mm，厚度5mm，鑲嵌于特質(zhì)的水杯底部。倒入200ml的普通飲用水，加蓋密封，5分鐘后，可見合金表面有氣泡產(chǎn)生，即為合金在降解過程中產(chǎn)生的氫氣；半小時(shí)后 用ICP檢測水中的鎂離子、鍶離子、鍺離子、銅離子濃度分別為：0.6ppm、9ppb、8ppb、3ppb，氫氣的濃度為0.2ppm，與普通水相比，四種離子和氫氣的濃度明顯提高；采用pH計(jì)測試水的pH值為7.83，說明為弱堿性水；采用浸泡后的水進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，與普通飲用水相比，細(xì)菌數(shù)量減少60％，說明具有一定的抑菌性能。3小時(shí)后用ICP檢測水中的鎂離子、鍶離子、鍺離子、銅離子濃度分別為：5ppm、83ppb、59ppb、38ppb，氫氣的濃度為0.6ppm，與普通水相比，四種離子和氫氣的濃度明顯提高；采用pH計(jì)測試水的pH值為8.29，說明為弱堿性水；采用浸泡后的水進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，與普通飲用水相比，細(xì)菌數(shù)量減少90％，說明具有抗菌性能。
實(shí)施例3
采用上述熔煉方法，制備Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，其成分為按重量百分比計(jì)，Sr含量為2.0％；Ge含量為1.0％；Cu含量為0.3％；余量為Mg。對所制備合金進(jìn)行熱處理(400℃保溫3h，然后再在500℃保溫10h)和擠壓加工(擠壓溫度為390℃，擠壓比為64:1)。將擠壓加工后的材料加工成片狀，尺寸為：直徑20mm，厚度5mm，鑲嵌于特質(zhì)的水杯底部。倒入200ml的普通飲用水，加蓋密封，5分鐘后，可見合金表面有氣泡產(chǎn)生，即為合金在降解過程中產(chǎn)生的氫氣；半小時(shí)后用ICP檢測水中的鎂離子、鍶離子、鍺離子、銅離子濃度分別為：0.7ppm、10ppb、9ppb、5ppb，氫氣的濃度為0.3ppm，與普通水相比，四種離子和氫氣的濃度明顯提高；采用pH計(jì)測試水的pH值為7.83，說明為弱堿性水；采用浸泡后的水進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，與普通飲用水相比，細(xì)菌數(shù)量減少68％，說明具有一定的抑菌性能。3小時(shí)后用ICP檢測水中的鎂離子、鍶離子、鍺離子、銅離子濃度分別為：5ppm、80ppb、62ppb、42ppb，氫氣的濃度為0.7ppm，與普通水相比，四種離子和氫氣的濃度明顯提高；采用pH計(jì)測試水的pH值為8.31，說明為弱堿性水；采用浸泡后的水進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，與普通飲用水相比，細(xì)菌數(shù)量減少92％，說明具有抗菌性能。
實(shí)施例4
采用上述熔煉方法，制備Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，其成分為按重量百分比計(jì)，Sr含量為2.0％；Ge含量為1.0％；Cu含量為0.3％；余量為Mg。將該鑄態(tài)合金材料加工成片狀，尺寸為：直徑20mm，厚度5mm，鑲嵌于特質(zhì)的水杯底部。倒入200ml的普通飲用水，加蓋密封，5分鐘后，可見合金表面有氣泡產(chǎn)生，即為 合金在降解過程中產(chǎn)生的氫氣；半小時(shí)后用ICP檢測水中的鎂離子、鍶離子、鍺離子、銅離子濃度分別為：1.2ppm、29ppb、23ppb、14ppb，氫氣的濃度為0.5ppm，與普通水相比，四種離子和氫氣的濃度明顯提高；采用pH計(jì)測試水的pH值為7.95，說明為弱堿性水；采用浸泡后的水進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，與普通飲用水相比，細(xì)菌數(shù)量減少79％，說明具有一定的抑菌性能。3小時(shí)后用ICP檢測水中的鎂離子、鍶離子、鍺離子、銅離子濃度分別為：26ppm、0.6ppm、1.3ppm、95ppb，氫氣的濃度為0.8ppm，與普通水相比，四種離子和氫氣的濃度明顯提高；采用pH計(jì)測試水的pH值為8.50，說明為弱堿性水；采用浸泡后的水進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，與普通飲用水相比，細(xì)菌數(shù)量減少95％，說明具有抗菌性能。
實(shí)施例5
采用上述熔煉方法，制備Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，其成分為按重量百分比計(jì)，Sr含量為1.5％；Ge含量為1.0％；Cu含量為1.5％；余量為Mg。將該鑄態(tài)合金材料加工成片狀，尺寸為：長度70mm，寬度20mm，厚度5mm，置普通桶裝飲用水(10升裝)中，加蓋密封。5分鐘后，可見合金表面有氣泡產(chǎn)生，即為合金在降解過程中產(chǎn)生的氫氣；半小時(shí)后用ICP檢測水中的鎂離子、鍶離子、鍺離子、銅離子濃度分別為：2.3ppm、39ppb、43ppb、21ppb，氫氣的濃度為0.6ppm，與普通水相比，四種離子和氫氣的濃度明顯提高；采用pH計(jì)測試水的pH值為7.75，說明為弱堿性水；采用浸泡后的水進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，與普通飲用水相比，細(xì)菌數(shù)量減少79％，說明具有一定的抑菌性能。3小時(shí)后用ICP檢測水中的鎂離子、鍶離子、鍺離子、銅離子濃度分別為：20ppm、0.3ppm、1.0ppm、82ppb，氫氣的濃度為0.8ppm，與普通水相比，四種離子和氫氣的濃度明顯提高；采用pH計(jì)測試水的pH值為8.43，說明為弱堿性水；采用浸泡后的水進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，與普通飲用水相比，細(xì)菌數(shù)量減少93％，說明具有抗菌性能。
實(shí)施例6
采用上述熔煉方法，制備Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，其成分為按重量百分比計(jì)，Sr含量為0.1％；Ge含量為0.1％；Cu含量為0.1％；余量為Mg。將該鑄態(tài)合金材料加工成片狀，尺寸為：長度70mm，寬度20mm，厚度5mm，置普通桶裝飲用水(10升裝)中，加蓋密封。5分鐘后，可見合金表面有氣泡產(chǎn)生，即為合金在降解過程中產(chǎn)生的氫氣；半小時(shí)后用ICP檢測水中的鎂離子、鍶離子、鍺離子、銅離子濃度分別為：1.5ppm、13ppb、9ppb、6ppb，氫氣的濃度為0.4ppm，與普 通水相比，四種離子和氫氣的濃度明顯提高；采用pH計(jì)測試水的pH值為7.50，說明為弱堿性水；采用浸泡后的水進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，與普通飲用水相比，細(xì)菌數(shù)量減少53％，說明具有一定的抑菌性能。3小時(shí)后用ICP檢測水中的鎂離子、鍶離子、鍺離子、銅離子濃度分別為：38ppm、96ppb、72ppb、57ppb，氫氣的濃度為0.7ppm，與普通水相比，四種離子和氫氣的濃度明顯提高；采用pH計(jì)測試水的pH值為8.50，說明為弱堿性水；采用浸泡后的水進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，與普通飲用水相比，細(xì)菌數(shù)量減少91％，說明具有抗菌性能。
實(shí)施例7
采用上述熔煉方法，制備Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，其成分為按重量百分比計(jì)，Sr含量為5％；Ge含量為5％；Cu含量為1％；余量為Mg。將該鑄態(tài)合金材料加工成片狀，尺寸為：長度70mm，寬度20mm，厚度5mm，置普通桶裝飲用水(10升裝)中，加蓋密封。5分鐘后，可見合金表面有氣泡產(chǎn)生，即為合金在降解過程中產(chǎn)生的氫氣；半小時(shí)后用ICP檢測水中的鎂離子、鍶離子、鍺離子、銅離子濃度分別為：7ppm、98ppb、0.3ppm、50ppb，氫氣的濃度為0.6ppm，與普通水相比，四種離子和氫氣的濃度明顯提高；采用pH計(jì)測試水的pH值為7.89，說明為弱堿性水；采用浸泡后的水進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，與普通飲用水相比，細(xì)菌數(shù)量減少82％，說明具有一定的抑菌性能。3小時(shí)后用ICP檢測水中的鎂離子、鍶離子、鍺離子、銅離子濃度分別為：63ppm、2ppm、5ppm、0.8ppm，氫氣的濃度為0.8ppm，與普通水相比，四種離子和氫氣的濃度明顯提高；采用pH計(jì)測試水的pH值為8.49，說明為弱堿性水；采用浸泡后的水進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，與普通飲用水相比，細(xì)菌數(shù)量減少99％，說明具有抗菌性能。
實(shí)施例8
采用上述熔煉方法，制備Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，其成分為按重量百分比計(jì)，Sr含量為5％；Ge含量為5％；Cu含量為1％；余量為Mg。將該鑄態(tài)合金材料制備成圓柱狀，尺寸為：直徑5mm，長度20mm，置普通瓶裝飲用水(550ml裝)中，加蓋密封。5分鐘后，可見合金表面有氣泡產(chǎn)生，即為合金中降解過程中產(chǎn)生的氫氣；半小時(shí)后用ICP檢測水中的鎂離子、鍶離子、鍺離子、銅離子濃度分別為：5ppm、42ppb、39ppb、32ppb，氫氣的濃度為0.5ppm，與普通水相比，四種離子和氫氣的濃度明顯提高；采用pH計(jì)測試水的pH值為7.62，說明為弱堿性水；采用浸泡后的水進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，與普通飲用水相比，細(xì)菌數(shù)量減少73％，說 明具有一定的抑菌性能。3小時(shí)后用ICP檢測水中的鎂離子、鍶離子、鍺離子、銅離子濃度分別為：79ppm、7.8ppm、6.5ppm、0.92ppm，氫氣的濃度為0.8ppm，與普通水相比，四種離子和氫氣的濃度明顯提高；采用pH計(jì)測試水的pH值為8.50，說明為弱堿性水；采用浸泡后的水進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，與普通飲用水相比，細(xì)菌數(shù)量減少99％，說明具有抗菌性能。
實(shí)施例9
采用上述熔煉方法，制備Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，其成分為按重量百分比計(jì)，Sr含量為5％；Ge含量為5％；Cu含量為1％；余量為Mg。將該鑄態(tài)合金材料機(jī)械加工成沿縱向的藕狀多孔圓柱狀，圓柱尺寸為：直徑5mm，長度20mm，孔的尺寸為：直徑1mm，長度20mm，一個(gè)截面上分布4個(gè)孔，置于桶裝飲用水終端管路中。5分鐘后，正常接飲用水，隨著飲用水的流動，可見合金表面有氣泡產(chǎn)生，即為合金中降解過程中產(chǎn)生的氫氣，進(jìn)入到了飲用水中。接200ml流經(jīng)合金材料的水，用ICP檢測水中的鎂離子、鍶離子、鍺離子、銅離子濃度分別為：3ppm、23ppb、21ppb、12ppb，氫氣的濃度為0.2ppm，與未流經(jīng)材料的水相比，四種離子和氫氣的濃度明顯提高；采用pH計(jì)測試水的pH值為7.43，說明為弱堿性水。采用流經(jīng)材料的水進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，與未流經(jīng)材料的水相比，細(xì)菌數(shù)量減少52％，說明具有抑菌性能。
實(shí)施例10
采用上述熔煉方法，制備Mg-Sr-Ge-Cu合金材料，其成分為按重量百分比計(jì)，Sr含量為5％；Ge含量為5％；Cu含量為1％；余量為Mg。將該鑄態(tài)合金材料機(jī)械加工成顆粒狀，顆粒尺寸為：直徑0.5～2mm，采用無紡布將顆粒包裹，置于桶裝飲用水終端管路中。5分鐘后，正常接飲用水，隨著飲用水的流動，可見合金表面有氣泡產(chǎn)生，即為合金中降解過程中產(chǎn)生的氫氣，進(jìn)入到了飲用水中。接200ml流經(jīng)合金材料的水，用ICP檢測水中的鎂離子、鍶離子、鍺離子、銅離子濃度分別為：35ppm、49ppb、34ppb、3ppb，氫氣的濃度為0.2ppm，與未流經(jīng)材料的水相比，四種離子和氫氣的濃度明顯提高；采用pH計(jì)測試水的pH值為7.81，說明為弱堿性水。采用流經(jīng)材料的水進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，與未流經(jīng)材料的水相比，細(xì)菌數(shù)量減少40％，說明具有抑菌性能。
以上實(shí)施例結(jié)果表明，本發(fā)明通過Mg-Sr-Ge-Cu合金材料與水發(fā)生反應(yīng)而導(dǎo)致的持續(xù)降解，可使飲用水中含有較多量的氫氣，以及Mg、Sr、Ge和Cu四種 對人體健康有益的微量金屬元素，并可使飲用水呈弱堿性。通過這三方面的生物學(xué)特性，使飲用水可以提高人體免疫力，并對骨質(zhì)疏松、冠心病、高血壓、糖尿病等常見慢性疾病有預(yù)防及一定的治療效果。同時(shí)，釋放到水中的銅離子對原有水質(zhì)可起到明顯的抗菌效果，從而防止細(xì)菌二次污染的發(fā)生。