Эти теоретические  расчеты получили полное практическое подтверждение благодаря появлению  в 1972 году нового направления прикладной электрохимии - электрохимической активации воды и водных растворов (ЭХА) и созданным в 1989 - 1990 годах компактным модульным проточным диафрагменным электрохимическим реакторам РПЭ. Реакторы РПЭ принципиально отличаются от известных электрохимических устройств. Конструкция и технология их использования в различных областях промышленности, сельского хозяйства, медицины непрерывно совершенствуются коллективом исследователей, развивающим это научное направление. 
Электрохимическая активация представляет собой самостоятельную область прикладной электрохимии наряду с традиционными, такими как электрохимическое производство водорода, кислорода, хлора, щелочей или гальванотехника, и имеет несколько принципиальных особенностей. Термин электрохимическая активация (ЭХА) появился в результате серии исследований, которыми было установлено, что жидкости, подвергнутые униполярному (анодному или катодному) электрохимическому воздействию переходят в термодинамически неравновесное состояние и в течение времени релаксации проявляют аномально высокую химическую активность. Этот термин был введен в науку академиком российской академии медико-технических наук В.М. Бахиром. В отличие от известных электрохимических процессов, исходным веществом в процессах электрохимической активации являются разбавленные водно-солевые растворы, пресная или слабоминерализованная вода, т.е. жидкости низкой электропроводностью. Конечным продуктом ЭХА являются не концентрированные химические вещества, а активированные растворы, т.е. низкоминерализованные жидкости в метастабильном состоянии. Электрохимическая активация практически не используется как самостоятельный технологический процесс. Ее целью является уменьшение или полное исключение расхода химических реагентов, снижение загрязненности растворов, повышение качества целевых продуктов, сокращение времени, повышение эффективности и упрощение различных технологических процессов. Иными словами ЭХА используется для создания высокоэффективных и экологически чистых технологий в различных областях человеческой деятельности. Практически в любой области человеческой деятельности, там, где имеется соприкосновение с жидкостью, могут использоваться технологии ЭХА.  
 
 
 
 

5. Некоторые области  эффективного применения  электрохимической  активации

 
Ниже приведена краткая информация о некоторых технологиях с использованием электрохимической активации, проверенных экспериментально и защищенных авторскими правами.  
В КОММУНАЛЬНОМ ХОЗЯЙСТВЕ. 
Обеззараживание воды в бассейне проводится при помощи нейтрального анолита, вырабатываемого в установках типа СТЭЛ. При добавлении анолита снижается жесткость и изменяется структура воды, что оказывает благоприятное воздействие на кожу купающихся. Обработка сточных вод с целью их обеззараживания и окислительной деструкции токсичных органических соединений. Обеззараживание воды в системе городского питьевого водоснабжения без использования жидкого хлора при помощи нейтрального анолита и добавляемого в воду в соотношении 1:1000. Данный способ прошел апробацию в ряде регионов России и продемонстрировал возможность исключения образования токсичных вторичных продуктов хлорирования и сокращения затрат на процесс кондиционирования воды в 8 - 10 раз по сравнению с лучшими зарубежными и отечественными технологиями. Свойства растворов АН и К позволяют использовать их на различных стадиях прачечного производства (замачивание, стирка, прополаскивание, отбеливание). Опыт эксплуатации установок СТЭЛ в прачечном производстве Ташкента, Санкт-Петербурга, Одессы, Москвы и других городов позволяет сделать следующие выводы :  
применение растворов АН и К показало их высокую эффективность как основногокомпонента процесса стирки. при использовании этих растворов почти на 70 % сокращается расход пергидроля,применяемого в процессе стирки для отбеливания, значительно сокращается расходсинтетических моющих средств. При дезинфекции белья (что особенно важно для бельямедицинского назначения) можно полностью отказаться от традиционных хлорсодержащихдезинфицирующих средств. Сокращается время стирки.

В АГРОПРОМЫШЛЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ. 
Технология силосования зеленых кормов с использованием в качестве консерванта электрохимически активированного раствора позволяет исключить дорогостоящие и дефицитные консерванты при одновременном повышении качества, сохранности и питательной ценности силоса, исключить загрязнение окружающей среды.  
Технология хранения овощей (моркови, сахарной свеклы, капусты, картофеля) и фруктов (мандаринов, черешен, яблок, винограда, вишен) с использованием в качестве обеззараживающего и консервирующего средства электрохимически активированных растворов, позволяет исключить ксенобиотические химические препараты, повысить на 50-300 % сроки хранения плодоовощной продукции (по сравнению с известными лучшими способами хранения), сохранить витаминный состав и сахаристость, подавить развитие грибковых и вирусных заболеваний плодов растений, повысить устойчивость сохраняемой продукции к неблагоприятным условиям хранения (перепады температур, влажности, тряска при транспортировке). 
Замачивание семян растений перед посадкой в электрохимически катодно активированной воде и их полив электрохимически активированной водой увеличивает урожай на 10-15 %. 
Поение птиц электрохимически активированной водой ускоряет их рост и развитие на 10 %, уменьшает расход кормов на 15 %, сокращает падеж на 80 %.  
Обработка тушек птицы электрохимически активированной водой повышает их сохранность и улучшает товарный вид за счет полного удаления перьев при пониженной температуре.  
В МЕДИЦИНЕ. 
Дезинфекция, предстерилизационная очистка и стерилизация изделий из металла несложной конфигурации (скальпели, пинцеты и т.п.), из металла сложной конфигурации (иглы, ранорасширители, щипцы для удаления зубов и т.п.), боров зубных разных, изделий из стекла (пробирки, капилляры и т.п.), из резины (катетеры, зонды и т.п.), из силиконовой резины (дренажи протезы и т.п.), перчаток резиновых, эндотрахеальных трубок, капиллярных и пластинчатых диализаторов и оксигенаторов, эндоскопов.  
Дезинфекция и мойка посуды, игрушек, поверхностей, покрытых пластиком, масляной краской, линолеумом, санитарно-уборочного инвентаря, помещений.  
Обработка рук хирурга. 
Лечение ожогов, трофических язв, дерматозов, гнойных, вялогранулирующих ран, послеоперационных, посттравматических, и постиньекционных и других гнойных осложнений, мастита, бурсита, панариция, неспецифического язвенного колита, язвы желудка и двенадцатиперстной кишки, гипертонии, болезней почек, подагры, аллергических заболеваний (в т.ч. астмы), стоматозной экземы, лейкозов, а также нарушений обмена веществ в ферментативной функции желудка, сальмонеллеза гастроинтестинальной формы, кольпитов, заболеваний, связанных с нарушением иммуногенеза, гингивитов, острой бактериальной дизентерии, стоматитов, гемолитической анемии, парадонтитов, вирусных гепатитов А и Б, заболеваний печени и желчевыводящих путей, стенокардии, гипертонической болезни, сахарного диабета, возрастных нарушений обмена (ожирение, окостенение хрящей, кератозы), мочекислого диатеза. Сокращение или исключение расхода антибиотиков при лечении хронического гематогенного и посттравматического остеомиелита, поддиафрагмального, межпетельного и тазового абсцесса брюшной полости; лечение грибковых заболеваний, геморроя.  
ОЧИСТКА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ. 
Метод электрохимической активации применяется для очистки и обеззараживания воды, качество которой вызывает сомнения. Помимоочистки, при использованиии метода ЭХА вода приобретает свойствакатализатора биохимических реакций в человеческом организме,способствует выводу шлаков и укреплению иммунной системы. 
 
 
 
 
 
 
 
 

6.Электрохимические установки СТЭЛ

Установки СТЭЛ - это технические системы для  получения электрохимически активированных растворов - анолита и католита. В  качестве исходного раствора для синтеза электрохимически активированного анолита и католита могут использоваться растворы различных солей щелочноземельных металлов или пресная (питьевая) вода. Любая установка СТЭЛ содержит проточный электрохимический диафрагменный реактор, представленный либо одним проточным электрохимическим модульным элементом (ПЭМ-3, ПЭМ-9, МБ-11, МБ-26) либо блоком этих элементов (реактор РПЭ), гидравлическую систему для подачи исходного раствора в реактор и отвода продуктов электрохимического синтеза из реактора, вспомогательные устройства для очистки, смешивания, разделения продуктов электрохимических реакций, а также источник питания. Кроме того, в зависимости от модели и вида исполнения, установки СТЭЛ могут содержать систему приготовления концентрированного раствора хлорида натрия для последующего смешивания с пресной водой и получения исходного раствора, систему контроля и стабилизации заданных параметров работы, систему периодической промывки установки кислотным раствором, систему контроля наполнения накопительной емкости и ряд других приспособлений и систем, определяющих степень технического совершенства установки СТЭЛ. Производительность установок СТЭЛ варьируется от 5 до 500 литров в час при потребляемой электрической мощности от 100 до 2000 Вт в зависимости от типа и модели. Принцип работы установок СТЭЛ состоит в синтезе электрохимически активированных растворов - анолита и католита в анодных и катодных камерах электрохимических реакторов РПЭ, представленных либо одним проточным электрохимическим модульным элементом МБ-11, либо блоком этих элементов, соединенных по-разному гидравлически и электрически в зависимости от производительности и требуемого качества синтезируемого раствора. Для работы установок СТЭЛ необходим исходный солевой раствор хлорида натрия и подключение к электропитанию (110 или 220 В, 50 - 60 Гц). Напорным источником питьевой воды может быть водопровод или подаваемая под напором с помощью насоса вода. При приготовлении исходного раствора следует использовать пищевую соль и питьевую воду (соль пищевая по ГОСТ 13830-84, вода питьевая по ГОСТ 2874-82).

 Классификация установок СТЭЛ 

АНОЛИТ АНК  – анолит нейтральный, полученный с  предшествующей катодной обработкой.  Анолит АНК, как показали многочисленные экспериментальные исследования и обширный опыт многолетнего практического применения, оказался наиболее близким к потребностям медицины раствором: обладая широким и универсальным спектром действия, он не токсичен, не создает токсического фона при высыхании, не дает возможности микроорганизмам выработать резистентность. В российских лечебно-профилактических учреждениях в настоящее время работают более 40 000 установок СТЭЛ, которые производят из поваренной соли и воды электрохимически активированный анолит АНК. В каждой московской больнице найдется не менее десятка таких установок. В московской ГКБ № 15 установки СТЭЛ работают с 1989 года, в ГКБ № 52 – с 1997 года. За все это время ни в одном из тысяч мест эксплуатации установок СТЭЛ не отмечено ни одного случая появления резистентной микрофлоры.

В анолите АНК, имеющем нейтральное значением рН, активно действующие вещества (АДВ) представлены преимущественно хлорноватистой кислотой, небольшим количеством гипохлорит–ионов, диоксидом хлора, озоном, пероксидом водорода, синглетным кислородом. Получить подобную смесь оксидантов химическим путем невозможно, однако, она образуется в организме человека в процессе фагоцитоза за счет электрохимических реакций в ферменте цитохром Р-450 и существует очень короткое время, решая задачи борьбы с инфекцией. Специфические условия электрохимического синтеза в запатентованных электрохимических реакторах установок СТЭЛ могут создать условия для длительного (от нескольких дней до двух-трех месяцев) сосуществования в растворе метастабильных частиц – антагонистов. Анолит АНК (Анолит Нейтральный с предшествующей Катодной обработкой) представляет собой в сравнении с традиционными дезсредствами принципиально новый объект, подобный холодной плазме в отличие, например, от горячей плазмы пламени спиртовки. В обоих случаях мы имеем дело с метастабильными частицами, к которым микроорганизмы не могут выработать резистентность по принципиальным соображениям и химический состав которых невозможно препарировать для тщательного изучения каждого отдельного компонента. Именно поэтому анолит АНК при концентрации АДВ всего 0,03% уничтожает споры сибирской язвы за считанные секунды, в то время как для достижения такого же результата раствору гипохлорита натрия с концентрацией АДВ в 150 раз большей требуется не менее 30 минут. Эти данные приведены из научного отчета Мемориального Института Battelle (США), однако в той или иной форме они подтверждены исследовательскими организациями более чем в 50 странах, в том числе и в России.

Анолит АНК  – это экологически чистый раствор  с широким спектром антимикробной  активности универсального назначения: моющий, дезинфицирующий, стерилизующий и, одновременно, эффективное лекарственное средство для местного и наружного применения (согласно соответствующей фармстатье). Анолит АНК представляет собой раствор оксидантов (хлорноватистая кислота, гипохлорит-ионы, диоксид хлора, пероксид водорода, озон, синглетный кислород), находящихся в метастабильном состоянии. Длительное сосуществование в анолите АНК метастабильных оксидантов – антагонистов обеспечивают гидратные оболочки, стабилизированные растворенным водородом. Общее содержание растворенных веществ в анолите АНК не превышает 5 г/л, рН находится в пределах от 6,0 до 7,5.

Наиболее важными  моментами в технологии получения  анолита АНК являются удаление ионов  тяжелых металлов из исходного раствора хлорида натрия, использование свойств растворенного водорода в растворе оксидантов, а также технология корректирования рН кислого раствора анолита.

Технология  получения анолита АНК в установках СТЭЛ различного типа.

В установках типа СТЭЛ-10Н-120-01

1. Катодная  обработка исходного водного  раствора хлорида натрия.
2. Отделение посредством флотацией водородом и удаление из католита газообразного водорода вместе с небольшим количеством католита, содержащего ионы тяжелых металлов, превращенные в нерастворимые гидроксиды.
3. Анодная обработка очищенного католита.

В установках типа СТЭЛ-10Н-120-01 модификации «М»

1. Катодная  обработка пресной воды с одновременной  анодной обработкой исходного водного  раствора хлорида натрия или калия.
2. Отделение посредством флотации водородом и удаление из католита газообразного водорода вместе с небольшим количеством католита, содержащего ионы тяжелых металлов, превращенные в нерастворимые гидрксиды.
3. Ввод продуктов анодной обработки в очищенный католит.