金属离子泳池消毒方法（铜银离子）

人类利用铜银金属的情况

在人类文明的发展进程中金属的利用有着决定性的意义，为此重要的人类历史发展阶段也以金属命名，如铁器时代，青铜器时代。在史前时代人类已能从自然的矿石中冶炼金属，特别是那些贵金属和半贵金属如金，银和铜。金由于其惰性可以获得纯净的物质状态，其他金属如银铜则多以氧化，硫化或其他的结合状态存在。因此从自然矿石中提炼出纯净金属的冶炼过程是个复杂，相当消耗能源的过程，如高炉炼铁，电解方法获取铜等。尽管如此人类还是不懈努力利用各种方法来获取纯净金属。

银离子

银离子就是银原子失去一个以上的电子的银，是指银以离子态的状态存在，通常荷正电。如Ag+1、Ag2+ 、Ag3+等。银离子医药产品上世纪早就载入中国药典，如硝酸银溶液。

银离子随价位不同氧化活性不同 ，+2,+3银离子具有很高的氧化性，用伏安法测定Ag+的氧化还原电位为（± 0.798ev ，25 ℃），而Ag2+具有更高的氧化还原电位（± 0.102ev ，25 ℃）。高价银离子有效性是金属银或银盐的300到17000倍。由于高价态银离子还原势极高，所以也称活性银离子。

银离子的抗菌作用

　　银是人体组织内的微量元素之一，微量的银对人体是无害的，WHO规定银对人体的安全值为0.05ppm以下，饮用水中银离子的限量为0.05mg/l。 

有关银的抗菌机理，为金属离子作用和光催化作用。张文钲先生曾论述：银的化学结构决定了银具有较高的催化能力，高氧化态银的还原势极高，足以使其周围空间产生原子氧，原子氧具有强氧化性可以灭菌。Ag+可以强烈地吸引细菌体中蛋白酶上的巯基（-SH），迅速与其结合在一起，使蛋白酶丧失活性，导致细菌死亡。当细菌被Ag+杀后，Ag+又由细菌尸体中游离出来，再与其它菌落接触，周而复始地进行上述过程，这也是银杀菌持久性的原因。据测定，水中含Ag+为0.01mg/l时，就能完全杀死水中的大杆菌，能保持长达90天内不繁衍出新的菌丛。 

银离子技术

“银离子技术”是目前世界上先进的杀菌技术，近年来被三星电子，LG等国际家电巨头投入数亿资金加以开发并推广应用在家用电器上。在医学界，银早就被古代战争中的军医用于防御伤口感染，并将简单的手术器具放置在银器中以保证不受细菌和病毒的侵扰。

银是欧、美洲医疗实践的主要支柱之一，当时人们用各种形态的银治疗数百种疾病，比如肺部感染、皮肤疾病及眼部疾病等，但是因为银的昂贵和抗生素时代的到来，人们自然放弃了价格高的银。然而，抗生素的滥用，加速了细菌的进化产生耐药性，这使科学家又重新将眼光转向基本上不产生耐药性、安全和天然的银。
    为了将银应用到各个领域，迫切需要一种“银离子”新技术，将银离子传送到身体细胞。银离子对比所有的抗生素药物，有一种特殊优势就是抗病毒、治病菌等不会对它产生耐药性、抗药性，不会因它产生变异品种。目前银离子技术几乎成为人类对抗病毒的有效方法；其次，由于银离子不是药物，所以它不用经过体内代谢，不会产生毒副作用，不会因为代谢过程降低有效成分作用。为此，银离子成为目前生物科技产业研究的最新亮点之一。
   银本身是无毒的，它不是水银，而当它以离子状态存在时是纳米级微小，除被吸收利用外，可以直接排出。在人类体内普遍缺银的今天，使用银离子代替传统药物，还可以提高人的整体免疫水平。
    美国航空航天局把银认定为最安全的灭菌剂，以银作为主要材料制作宇航船饮水容器和净化器。全球半数以上航空公司选择了以银为主的净水系统，现代科学不断证实银对健康的重要。
   纵观全球医药界，在北美及欧洲的发达国家，银离子技术已经进入高速期，这些国家都在尽可能地以银离子技术取代抗生素和传统药物对抗各种疾病，在妇科炎症，烧伤，整形整容，鼻咽炎等治疗领域取得了明显的效果。

银的应用 

　　①普通的抗生素仅能杀死六种不同的病原体，而含银的抗生素则能杀死650种以上的病原体,维持人体内分泌系统平衡、阻断电磁波、发放红外线释放阴离子、抗细菌、抗霉菌等。 中国《本草纲目》中也有“银屑（碎末）按五脏、定心神、止惊吓、除邪气、久服轻身长年”的记载。 《人体与银》的作者罗波特·贝光博士通过研究发现：人体的免疫力很大程度依赖于银，如果体内含银量低于标准水平（0.0001%），患疾病可能性就会提高。

　　②人类在很早以前就知道用银片作外科手术的良药、用银煮水治病。公元前338年,古代马其顿人征战希腊时，用银片覆盖伤口来加速愈合。 

　　③我国古代法医早就懂得用"银针验尸法"来测定死者是否中毒而死，帮助破获了不少谋杀案件。早在宋代著名法医宋慈的《洗冤集录》中就有银针验尸的记载。

　　④银可以预防一些自然灾害。 

如：火山爆发及某些大地震前，地表均有可能渗出含硫的气体。这种气体会使银器的表面很快变成黑色，从而显示出火山将要爆发、大的地震将要来临的某种征兆。

1884年，德国产科医生F·Crede把浓度为1%的硝酸银溶液滴入新生儿眼中，预防新生儿结膜炎导致的失明，使新生儿失明的发生率从10%降到0.2%，直至今天，许多国家仍然在使用crede预防法。 

银还是一种可为人类食用的金属，在我国和印度均有用银箔包裹食品和丸药服用的记载。同时银还是某些生物的食物。据我国古籍《天香楼外史》记载：古时候有一个妇人藏了150两私房银。有一天她开箱查看藏银，银竟不翼而飞。妇人大吃一惊，怀疑被人盗走，一时弄得全家人心惶惶。后来再开箱寻找，只见一大堆白蚁正团团集在一起，吃着残存的银粒。妇人一气之下，把白蚁投入炉中，以解心头之恨。“火烧蚁死，白银复出”，一称，恰好150两.

银的保健作用

白银有杀菌作用，用银餐具食物不易发酵变酸；银化合物可冶疗烧伤包敷伤口；银筷子可检测食物中含硫的毒剂。 

　　没有人知道人类到底什么时候发现金属银，但是我们的祖先早就知道这种金属拥有神奇的净化能力：2500年前的波斯国王赛鲁大帝（Cyrus the Great）曾命令其所有部队用银罐子盛水，因为银器放过的水比其它容器放过的干净，。古罗马时期，硝酸银就被当作药品来使用，公元前69古罗马出版社的药典就有相关记载。公元78年，老普林尼（Pliny the Elder）在其所著的《自然史》中，这样描述银的特性：“具有治疗效果……尤其是在促进伤口愈合方面有特效。” 

　　富裕的罗马人日常使用银酒杯和银餐具，这不仅因为银是富裕的象征：贵族家庭用银勺子给婴儿喂饭，是认为这样可以祛除病魔。“那个时候，人们并不知道银的杀菌机制。”佐治亚洲克莱顿市的整形医师、创伤恢复专家弗里克（A.Bart Flick）经常将银用于局部创伤治疗，他说：“很显然的是，银对人的健康是有好处的，就当时的情况来说也没有什么害处。”因此，人们将银视作“安全金属。” 

　　现今，国际上超过半数的航空公司已使用银装滤水器。许多国家游泳池内的水池利用银来净化，这种净化后的水不像使用化学药品那样，它不会刺激游泳者的皮肤和眼睛。某家公司生产的银丝袜子，材料中含有镀银的纤维，可以抑制菌类的繁殖而防治脚癣和臭脚。另一家公司研制出一种温水洗净式便器，采用超光滑陶瓷，陶瓷还含有银，随着银离子的缓释而发挥抗菌作用。 

　　那么银为什么能抗菌呢？银是人类最早使用的金属之一。我国内蒙古草原上的牧民早就注意到，用银碗盛放的马奶，几天后也不会变酸。现代研究进一步揭开其中的奥秘：银能杀菌。只要有微量的银溶入水中，变成银离子后，即有高强的杀菌本领。科学家曾做过实验，将23升污水（其中大肠杆菌每毫升7000多个），经3小时的银电极处理，结果大肠杆菌全部死亡。十亿分之几克的银能使一升水变得清洁。据实验，伤寒杆菌在银片上只能活18个小时，白喉杆菌在银片上只能活3天。若皮肤碰伤，一时无药，立即将银器贴在伤口上，可以防止感染。 

　　在现代药典中，先后收载过硝酸银、蛋白银、矽炭银、磺胺嘧啶银等四个含银药物，分别用于眼结膜炎、淋病、膀胱炎、痢疾、肠炎、烧伤等疾病的治疗。

铜

铜是人体健康不可缺少的微量营养素，对于血液、中枢神经和免疫系统，头发、皮肤和骨骼组织以及脑子和肝、心等内脏的发育和功能有重要影响。铜主要从日常饮食中摄入。世界卫生组织建议，为了维持健康，成人每公斤体重每天应摄入0.03毫克铜。孕妇和婴幼儿应加倍。缺铜会引起各种疾病，可以服用含铜补剂和药丸来加以补充。

 美国2001年“膳食营养素参考摄取量”中对铜的“每日建议摄取量”参见下表：

  成人每日铜“上限摄取量”是10毫克。 以美国为例，成人每天铜平均摄取量约1.0至1.6毫克。食物中以动物肝脏含铜量为最多，另外龙虾、牡蛎、大豆也富含铜。 另外，食用含有丰富铜的食物时应避免食用任何牛奶或鸡蛋中的蛋白质，因为他们会阻止铜的吸收。 正常健康的成年人应吸收的铜为0.9毫克/天。而专业研究指出，若由于锌和铜的互相拮抗而造成铜缺乏，建议的铜食用量为3.0毫克/天。

　 铜在人体内含量约100～150mg，约50%-70%存在肌肉及骨骼，20%存在肝脏，5％-10％分布于血液。血清铜正常值100～120μg/dl，是人体中含量位居第二的必需微量元素。含铜的酶有酪氨酸酶、单胺氧化酶、超氧化酶、超氧化物歧化酶、血铜蓝蛋白等。铜对血红蛋白的形成起活化作用，促进铁的吸收和利用，在传递电子、弹性蛋白的合成、结缔组织的代谢、嘌呤代谢、磷脂及神经组织形成方面有重要意义。

消化与吸收

   铜进入人体后，首先是由小肠吸收，再运送到肝脏。 铜在食物中主要以二价形式，和一些有机物形成复合物，例如：蛋白质与氨基酸等。

   一般说来，人体的铜吸收效率约为50%。但其真实的吸收率会随着每日的铜摄取量而有所不同。当每日摄取量大于5毫克时，大约只有20%的铜被吸收；当每日摄取量小于1毫克，小肠的铜吸收率就可能高达75%。

铜缺乏与过量

   由于体内的铜会促进铁的吸收，因此，铜摄取不足会导致铁吸收缺乏而造成贫血。并且铜不足也会造成白血球异常，如嗜中性白血球减少症（Neutropenia），以及和骨骼相关的病症如骨质疏松、骨质密度（Bone Mineral Density，BMD）下降、生长迟缓；其他缺乏症状还有腹泻、胆固醇浓度增加、甲状腺疾病、脂肪代谢异常、高甘油三酯、非酒精性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis，NASH)、脂肪肝疾病以及缺乏黑色素和多巴胺的合成而导致的心理和情绪问题(例如抑郁症)以及晒伤等等。铜摄取不足的最常见原因为锌摄取过多。铜与锌在肠道中的吸收互相拮抗，肾脏或肠道疾病也可能造成铜离子的流失。

铜缺乏可引起如下疾病：

　　1、贫血

　　一般最常见的临床表现为头晕、乏力、易倦、耳鸣、眼花。皮肤黏膜及指甲等颜色苍白，体力活动后感觉气促、心悸。严重贫血时，即使在休息时也出现气短和心悸，在心尖和心底部可听到柔和的收缩期杂音。

　　2、骨骼改变  临床表现为骨质疏松，易发生骨折。

　　3、铜与冠心病

　　4、铜与白癜风病

　　5、女性不孕症

人体缺铜可适量增加摄入含铜较高的食物，如鱼、虾、蟹、玉米、豆制品等。

   铜过量（一天超过64毫克）会中毒，症状包括反胃、恶心、呕吐、腹泻。其它严重症状包含血尿、黄疸、寡尿。铜摄入量超过正常摄取量1000倍则有致命的风险。不过铜中毒的病例很罕见。

   铜离子可以消毒杀菌、卫生防疫。例如：可以杀灭易于在水中滋生的大肠杆菌和痢疾等病菌，清除水中传播血吸虫病的蛞蝓和螺等软体动物，以及传播疟疾的蚊子幼虫等疾病携带体。它还可以应用在游泳池内，防止绿藻污染和通过地板传染足癣等等。

    铜离子是由铜原子失去最外层的两个电子得到的Cu2+,显蓝色, 通常，铜离子Cu2+在水溶液中实际上是以水合离子[Cu(H2O)4]2+的形式存在的，水合铜离子呈蓝色，所以我们常见的铜盐溶液大多呈蓝色。这也是海水为蓝色的原因. 

金属离子替代化学物

通过使用经控制的一定铜银释放来替代化学物净水已在欧洲一些地区得到应用，一个很好的例子是在比利时St. Vith 地区的公共游泳池。 此泳池在Loevenich 大学研究人员的陪伴下使用利用电解产生的铜银离子净水已有20 多年，银离子在池水中能杀菌，铜离子则能起到灭藻作用，并能使得被杀伤的细菌，藻类凝絮，通过过滤沙缸将凝絮的藻菌过滤干净，池水质量稳定安全，非常令游客满意。

德国安康公司所研制的电子控制的净水系统将利用金属离子灭菌作用净水的方法提高到一个新的台阶。安康公司研制和取得专利的铜银离子净水系统在净水过程中还能产生胶粒状的经现代医学证明对人体的健康大有益处的含银溶解液。利用安康安康设备净水不仅对人体的健康有益，而且还有益于环保，经济。在目前全球性资源紧缺的情况下，特别符合人类对生存环境，及对子孙后代负责的人文精神。

通过大自然来净水 100%无化学药剂

物理净水系统是由一个高现代化的微处理机控制器和受专利保护的铜银电极组成，待净水的水流过装有电极的处理盒，电极受激于精确的微电流而释放铜离子（含量为 0.7-1.0mg/l）和银离子（含量为 0.001-0.01mg/l）。一部分铜银离子经水流入泳池，它们的释放量由微处理机控制器控制，安康的测试仪器可测试水中建议的铜银离子含量。安康最新的净水系统安装有“自我清理系统”（电极自我清理系统）解决了电极结钙的问题，同时还能软化池水。无数的水质报告证明安康的物理金属离子净水方法能有效地杀菌，能杀军团病等病毒以及许多其他易在泳池水中生长的细菌病毒。当铜银离子释放后进入水中，此些表面带正性的离子经试验证明是非常有效的自然杀菌剂。

采用化学药剂净水现已发现一些细菌族会对化学药剂产生免疫，换而言之细菌会适应化学药剂，或有相应的变化而使其对化学药剂有抵抗作用，不被消灭。

电子物理净水过程

池水经水源取得后通过水泵抽入脏物过滤器，而后流经铜电极处理盒，铜离子被电极释放入水，正价和铜和银离子具有凝絮作用。带有凝絮物的水流经石英砂缸，凝絮物被沉淀过滤。过滤后无杂质的水流经银电极处理盒，银离子被电极释放入水，然后带有铜银离子经净化的水流入泳池。

与常规消毒方法比较