— Серебро полезно! Вот моя любимая ложка! И святая вода, которая хранится год!
— Окститесь, серебро — тяжелый металл. Как насчет любимой свинцовой ложки?
Два противоречащих убеждения одновременно верны. Разбираемся, как с этим жить не только долго, но и качественно.
Серебро, как и золото, с древних времен использовалось в качестве бактерицида. Но не потому, что это отлично работает, а потому, что других вариантов до момента открытия Флемингом пенициллина просто не было. Кидать в стакан серебряную ложку в надежде обезвредить бактерии эффективно примерно так же, как стучать по ним молотком.
Серебро, действительно, металл вредный. Его предельно допустимая концентрация (ПДК) в воде еще до недавнего времени была такой же как у свинца, а именно 0,05 мг/л. Напомним, речь о миллионных долях грамма. На вкус и цвет это определить невозможно. Сейчас требования СанПин по свинцу жестче и рамки дозволенного останавливаются на 0,03 мг/л.
Серебро и золото в ионной, а не металлической форме (!), — ксенобиотики, то есть яды для живых клеток.
Яды такие же как и свинец, ртуть или мышьяк. При постоянном употреблении даже в концентрациях ниже ПДК, тяжелые металлы накапливаются в организме и включают обратный отсчет хроническому отравлению. Но разве не это же свойство помогает нам защищаться от опасных заболеваний?
Ведь яд — бактерицид, а бактерицид — это хорошо. Так все-таки ДА или НЕТ?
Главная беда большинства бактерицидов, которые имеет смысл использовать для очистки воды, в том, что они не компетентны в вопросе «Кого атакуем?». Им все равно: что палочка Коха, что здоровая клетка вашей печени.
Помогая, не навреди
Необходимо разделить понятия бактерицидности и бактериостатичности для фильтров. Фильтр, который является бактерицидным, способен уничтожить всё живое, что в него попадает, независимо от концентрации. Таких фильтров бытового назначения практически не существует. Как правило — это специальные изделия для использования в тяжелых условиях, когда речь идет о выживании.
Бактериостатичность — способность предотвращать размножение бактерий внутри фильтра, ведь он не должен являться благоприятной средой для размножения микроорганизмов, и на "выходе" бактерий должно быть не больше, чем на "входе". Для обеспечения этой задачи "социально" приемлемый бактерицид все-таки должен присутствовать в фильтре.
Выбираем из двух зол
Бактерициды последних поколений умеют действовать избирательно и нейтрализовать конкретные штаммы. Однако узкого спектра для наших целей недостаточно, состав воды в отдельно взятом кране нам неизвестен. Это как оказаться на промышленной ловле тунца со снаряжением на щуку.
С точки зрения медицины, серебро в ионной форме — не самый эффективный бактерицид, зато с широким спектром действия и не вызывающий острых отравлений у человека. Серебро встраивается в молекулу фермента клетки, заменяя собой ионы других металлов (например кобальта). Фермент перестает работать, а сама бактерия или человеческая клетка (что для серебра одно и то же) теряет способность размножаться и питаться, погибая от голода или одиночества.
Так серебро опасно, бесполезно или полезно?
Основной способ обеспечения бактериостатичности фильтра во всем мире — серебрение активированного угля. Небольшое количество угля, пропитанного концентратом соли серебра, смешивают с обычным активированным углем. Серебро восстанавливается из соли и в виде мельчайших кристаллов металла "застревает" в угольных порах. Однако металлическое серебро малоэффективно и, чтобы достичь нужного эффекта, приходится использовать его больше.
В ряде европейских стран, включая Германию, запрещено использование серебра в стационарных фильтрах. Под давлением водопроводной сети смыв может происходить спонтанно, с риском превышения ПДК. Для кувшинных водоочистителей серебро допустимо, если не превышается содержание до 0,05 мг на литр очищенной воды.
В отличие от металлического серебра, ионы этого металла гораздо эффективнее в качестве бактерицида. Но и удержать в фильтре серебро в таком виде намного сложнее. Оно либо взаимодействует с углем, превращаясь в металл, либо норовит смыться в стакан. А это уже угроза здоровью.
Для решения задачи трансформации активности серебра во благо, то есть в активную и безопасную форму, понадобится новая вводная.
Less is more
Интересные горизонты по решению озвученной проблемы открываются, когда ионная форма металла принудительно "сажается" на ионит. В нашем случае это Аквален-2, хелатное ионообменное волокно, селективно связывающее тяжелые металлы, в том числе и серебро. Так, с одной стороны они остаются в активной ионной форме, а с другой не смываются с волокна в воду.
Вернее будет сказать: мы не "серебрим" уголь, мы "серебрим" Аквален-2.
Почему это безопасно?
- Концентрация серебра внутри фильтра требуется невысокая;
- Когда активное вещество, в нашем случае ионы серебра, не находятся в растворе, а связаны на поверхности ионита, то и антибактериальная активность проявляется локально. Фильтр защищен от цветения, при этом вода, обработанная связанным серебром, не обладает бактерицидным действием, а значит — безопасна для организма.
Почему это эффективно?
- Активное серебро взаимодействует со средой с поверхности, на которой закреплено. Чем больше поверхность — тем масштабнее процесс. Одной из особенностей волокна является огромная площадь взаимодействия. Подробнее о том, какую роль Аквален выполняет в традиционной смеси из активированного угля и ионообменной смолы мы рассказываем в этом видео:
Поэтому смело размешивайте чай серебряной ложкой. Самая большая неприятность, которая таится в этом действии, — опасность обжечься, ведь серебро, помимо прочего, обладает непревзойденной теплопроводностью. А вот пить "серебряную воду" или держать в графине с водой серебряную монету не стоит: первое вредно, а второе бессмысленно.
Комментарии (27)
alexisneverlate
20.08.2018 22:34Родители всю жизнь в кувшин с водой держали серебряную ложку. По статье так и не понял в чем вред от неё и есть ли польза
Helium4
21.08.2018 02:21Единственный вред — если ложка была из мельхиора с посеребрением, то при наличии микротрещин/потертостей в серебряном покрытии, в воду будут уходит незначительные количества никеля. Там образуется гальваническая пара — никель (из мельхиора) — серебро, никель, как более активный, растворяется. Если не наливать в кувшин кислые соки, растворение будет минимальным.
aquaphor_team Автор
21.08.2018 12:35Ложка — металлическая форма серебра, такая форма бесполезна для борьбы с бактериями. Серебро активно как бактерицид только в ионной форме. Но в этом и опасность, потому что серебро — тяжелый металл. Задача была: оставить серебро активным и при этом предотвратить смыв, прямое попадание в ваш организм и начало долгого пути к хроническому отравлению.
APLe
21.08.2018 00:010,05 мг/л. Напомним, речь о миллионных долях грамма.
Таки или о "миллионых долях", или о "тысячных долях грамма".
Zmiy666
21.08.2018 01:32эм… а как пойманный в волкно ион будет взаимодействовать с клеткой?
Ведь для этого неведомая сила должна выдрать его из фиксации, не дать связаться с чем-либо другим/перейти в металлическую форму и доставить в клетку. Иначе он никаким образом на бактерию повлиять не сможет, как и проникнуть сквозь мембрану в составе ионобменной молекулы.StanislavHabr
21.08.2018 10:26+1Абсолютно уместный вопрос. Более того, по структуре аквалена ясно видно, что серебро связано двумя связями с сорбентом. Первая — ионная с карбоксильной группой. Тут ещё можно рассуждать о каких-то ионах, хотя и существует множество ионных соединений, абсолютно не растворимых в воде (тот же AgCl). Вторая же связь — ковалентная, образованная по донорно-акцепторному механизму с аминогруппой. И вот тут уже ни о каких ионах серебра говорить нельзя. Вообще, комплексообразование широуо применяется как раз для обезвреживания тяжёлых металлов именно благодаря прочному их связыванию. Конечно, существуют нестойкие комплексы, но тогда теряется смысл рекламных утверждений.
UberSchlag
21.08.2018 12:43Т.е. по итогам статьи имеем ту же условную ложку в кувшине, но завернутую в тугой маркетологический фантик?)
StanislavHabr
21.08.2018 12:51+2Можно и так сказать. Тут либо серебро выделяется — тогда оно активно против всего живого, но фильтр со временем деградирует. Либо серебро прочно связано, но тогда оно для красоты.
А так я бы посоветовал любой мембранный фильтр с порами менее 0,45 мкм.
aquaphor_team Автор
22.08.2018 14:55Уважаемый StanislavHabr, ПР AgCl всего-то 1.78·10-10, а Вы отнесли его к абсолютно нерастворимым соединениям. Что уж говорить о Ag2S (ПР=2.0·10-50)? А ведь сульфид серебра, как и рекламируемый Вами хлорид, отлично растворяется в нашатырном спирте.
Так вот, абсолютно нерастворимых веществ в природе нет. Так же как и нет химических реакций, идущих в одном направлении. Иначе все во вселенной уже бы «кончилось».
Химические реакции всегда обратимы (если, конечно не удалить продукты из реакционного пространства), в том числе и координационные с участием серебра и Аквалена. Прочность удерживания, как и в случае с растворимостью хлорида серебра, определяется лишь константой равновесия.
В случае присутствия белковых структур КР реакции Ag[Aq] Ag+ + [Aq] смещается вправо, так как начинается конкурирующая реакция взаимодействия Ag+ с белками клеточной мембраны.
Кстати, по поводу «безвредности» серебра для человека. До середины ХХ(!!!) века свинец считался вполне безобидным, за 50 лет до этого супруги К. носили ампулу с радием в кармане, а еще за пол века до этого многие болезни лечили солями ртути…
Александр Поляков (Аквафор)StanislavHabr
22.08.2018 15:05Огромное спасибо за ответ на неудобный для компании вопрос, это определённо делает вам честь. Приятно видеть ответ именно специалиста, а не маркетолога. Я нисколько не сомневаюсь в правильном выборе хелатирующего агента с оптимальной константой нестойкости образуемого комплекса. Проблема в том, что в таком случае серебро будет безвозвратно уноситься с белками. Конечно, если запаса серебра хватит на весь срок жизни фильтра — то это вовсе не проблема, так как любой фильтр рано или поздно будет занесён загрязнителями.
BigBeaver
22.08.2018 15:07Кстати, по поводу «безвредности» серебра для человека.
Но почему вы упорно избегаете темы существования людей, которые буквально до посинения его наелись и нормально себя чувствуют?
KonkovVladimir
21.08.2018 01:38Опасность коллоидного серебра для человека существенно преувеличена. LD50 для нитрата серебра ~10г. Прием граммовых количеств солей серебра приводит к заболеванию агриозом — отложением в организме серебра, его соединений, серебряной пыли, коллоидного серебра или наночастиц серебра. Характеризуется необратимой сильной пигментацией кожи, которая принимает серебристый или синевато-серый оттенок. Способов лечения не существует — поциенты страдают от насмешек окружающих годами, а то и десятилетиями. Известный поциент «папа смурф» скончался от старости.
Виной всему высокий окислительный потенциал ионов серебра приводящий к быстрому восстановлению его в металлическую (менее опасную) форму.
Согласно http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/chemicals/silver.pdf исходя из имеющихся эпидемиологических и фармакокинетических знаний, эффект суммарного потребления около 10 г серебра в течении жизни можно рассматривать для человека как NOAEL.SergeyMax
21.08.2018 19:16Опасность коллоидного серебра для человека существенно преувеличена. LD50 для нитрата серебра ~10г
Дак для нитрата или ацетата свинца в пересчёте на массу тушки человека примерно такая же полулетальная доза получится.
fapsi
21.08.2018 14:48Т.е. серебро «убивает» как грамотрицательных, так и грамположительных?
StanislavHabr
21.08.2018 15:12Оно всё убивает. На моём предыдущем месте работы как раз эксперимент провели, доказывающий, что серебро в ранозаживляющих средствах — так себе идея.
Вот ссылка на абстракт, если кому интересно.
www.woundheal.org/meeting/Program/2018/P.CW04.cgi
jetcar
22.08.2018 09:07а почему ультрафиолет нельзя использовать? через воду он отлично светит и при достаточной мощности убивает всё, из всего я не понял назначение фильтра если надо всё отфильтровать, то есть осмос и дистиляция, если только бактерий то ультрафиолет, может с серебром дешевле, но тогда этот фильтр надо периодически чистить или менять, без сравнений способов очистки не понятно зачем нужна эта фильтрация серебром и чем она лучше других способов
aquaphor_team Автор
22.08.2018 14:50Фильтр с ультрафиолетовой лампой — это, как минимум, проточная система под мойку, а лампа делает эту систему значительно дороже. Кроме того, УФ лампа — это подвод электричества, а электричество плохо дружит с водой и постоянное обслуживание лампы — кварцевую трубку, через которую проходит вода надо чистить — она обрастает. Также для эффективного использования УФ-лампы есть ограничения по составу воды.
И ко всему этому, наличие УФ-лампы не отменяет необходимость бактериостатичности идущего перед лампой фильтра. Если в фильтре будут размножаться бактерии, пусть и сапрофитные, через некоторое время лампа будет бесполезна. Вообще, использование Уф-лампы рационально для больших потоков.
Вы верно заметили, для бытовой водоочистки обратноосмотическая система рулит. А вот дистилляция не подходит. С водяным паром отлично перегоняются многие органические соединения. Однако, не всегда клиент хочет или может установить обратный осмос. Причины — неграмотность, отсутствие собственной жилплощади, лень… да чего только не бывает!
И опять же! Бактериостатическая среда пред мембраной обязательна, иначе неконтролируемая колония бактерий мембрану «прогрызет». А поставить мембрану «в лоб» на водопроводную воду нельзя. Хлор — убийца тонкопленочных RO-мембран.
Бактерий можно отфильтровать и механическими фильтрами, например, половолоконными микрофильтрационными (или ультрафильтрационными — тогда и вирусы отфильтруются) мембранами. Но опять таки, тех бактерий, которые отфильтровались надо казнить. Иначе они начинают плодиться, о чем вскоре узнает потребитель.
Вот и получается, что как ни крути, нужны решения, для поддержания бактериостатичности внутри фильтра.
BigBeaver
Но погодите, разве были показаны негативные эффекты аргироза кроме косметических?
andrewdrone
Как лечился в детстве от пищевых отравлений коллоидным серебром так и сейчас предпочту выпить мутной водички (с многократным превышением допустимых доз), чем съем таблетку фталазола. Может я и ошибаюсь, но пока серым человечком еще не стал
BigBeaver
Насколько я понимаю, по сабжу есть разница между острым отравлением каким-то соединением и между хроническим накоплением организме.