Антисептик для дерева медный купорос: Медный купорос для защиты древесины: технология обработки, эффект

Медный купорос для защиты древесины: технология обработки, эффект

Древнейшим строительным материалом традиционно считается натуральная древесина. Ее до нашего времени используют для сооружения домов, ограждений и декораций. Однако устойчивость к различного рода внешним воздействиям, таким как насекомые или плесневые грибки, оставляет желать лучшего. Кроме того, без надлежащей защиты дерево быстро темнеет и коробится. Добиться повышения эксплуатационных характеристик можно при помощи обработки деревянных конструкций антисептическими препаратами, одним из которых является медный купорос.

Особенности обработки и эффект от нее

Волокна древесины расположены таким образом, что способны впитывать излишки влаги подобно губке. Кроме того, в свежеспиленных стволах всегда остается небольшое количество древесных соков, которые при жизни дерева выполняли питательные функции. Это неизменно приводит к их загниванию. Наружное нанесение лакокрасочных материалов образует тонкую пленку на поверхности и защищает лишь внешнюю сторону деревянных конструкций.

При этом она никак не может влиять на внутренние биологические процессы. Большего эффекта выйдет достичь при помощи биоцидных антисептиков. Зачастую для этих целей используют сульфат меди (медный купорос).

Обработка древесины сульфатом меди является профилактической мерой для борьбы с:

• плесневыми бактериями;
• древоточцами и другими вредителями;
• гнилостными процессами;
• возгораниями.

Этот метод защиты не входит в категорию самых надежных, однако купорос – материал доступный и недорогой, поэтому его популярность достаточно высока. Кроме того, хотя и существует множество более эффективных средств, способных на длительное время приостановить гниение древесины, в их состав зачастую входят синтетические добавки, которые отрицательно воздействуют на людской организм.

Отзывы профессионалов и исследования в этой области свидетельствуют о том, что пропитанное раствором медного купороса дерево не только экологически чистое, но и с трудом поддается загниванию или червоточине. Защита древесины ионами меди позволяет законсервировать разрушительные процессы. Этот материал не выделяет летучих токсинов и не опасен для здоровья человека и домашних животных. После такой обработки дерево сохраняет свой естественный цвет.

Сульфат меди в нерастворенном виде представляет собой кристаллы насыщенного синего цвета. Его нельзя разводить в металлических емкостях, а также использовать для деревянных конструкций, которые содержат железные крепежные элементы. Этот препарат оказывает мощное коррозионное воздействие на черные металлы.

Альтернативной защитой могут выступать водные растворы кремнефтористого натрия или железного купороса, а также разнообразные битумы и антисептики на масляной основе. Их применение существенно влияет на биологическую устойчивость древесины, однако они не могут придавать деревянным конструкциям декоративные качества.

Одним из наиболее распространенных масляных асептиков является креозот, представляющий собой неприятно пахнущую жидкость желтоватого оттенка, которая производится из древесного или каменноугольного дегтя. Каждый из нас хотя бы раз встречался с этим веществом – именно им пропитывались деревянные шпалы железнодорожных путей. В отличие от медного купороса, это средство не оказывает коррозийного воздействия на металлические детали, однако запах и внешний вид обработанного дерева не позволяет использовать его для внутренних работ или столярных изделий. Кроме того, креозот ядовит и содержит фенолформальдегидные соединения, которые выделяют летучие токсины, вредные для человека.

Особенности применения

Существует несколько методов обработки древесины медным купоросом, каждый из которых имеет свои особенности:

1. Поверхностный.

Этот способ один из самых простых, однако не стоит рассчитывать на длительный результат. Раствор медного купороса наносится на конструкции из древесины любым удобным способом – малярной кистью, обычной ветошью или распылителем. Он попадает вглубь древесины не более чем на 2 мм. И когда со временем возникают трещины или сколы, они представляют собой отличный «плацдарм» для проникновения жуков и плесени.

2. Выдерживание в составе.

Такой вариант наиболее подходит для замачивания столбов из древесины перед закапыванием в землю. Готовится 20 % раствор медного купороса, в который на 2-3 дня погружаются столбы. Делать это следует заблаговременно, так как процесс дальнейшей сушки занимает около месяца.

3. Глубокое проникновение.

Особенностью этого метода является то, что его применяют только для свежеспиленного ствола. Для насыщения древесины защитным составом используется процесс сокодвижения, который даже после спиливания дерева продолжается еще несколько дней. Делается поперечный надрез, в который вставляется трубка, другой конец которой находится в емкости с раствором медного купороса, расположенной немного выше ствола. Во избежание утечки антисептика щель снаружи заделывается паклей и просмаливается.

4. Промышленная обработка.

Такая защита требует специального оборудования. Хорошо просушенная древесина загружается в герметичный автоклав и заливается готовым раствором, температура которого составляет около 40°. Затем емкость закрывают и доводят давление жидкости до 10 атмосфер, что способствует более глубокому проникновению. По истечении 30 минут давление постепенно снижается, после чего пропитанное антисептиком дерево вынимают из котла и просушивают.

При самостоятельной обработке древесины любым антисептическим средством следует соблюдать меры предосторожности. Дело в том, что практически все биоцидные препараты, которые предназначаются для защиты дерева от воздействия грибковых бактерий и насекомых, могут вызывать раздражение кожи или аллергическую реакцию. Поэтому при работе с медным купоросом желательно использовать резиновые перчатки, маску или респиратор, а также очки.

Дата: 16 сентября 2015

Обработка древесины медным купоросом

---

Наряду со многими антисептиками применяется обработка древесины медным купоросом. Такой способ обработки древесины не можно назвать очень надежным, однако медный купорос – материал доступный, он имеется почти в каждом хозяйстве, с чем связана его популярность.

Медный купорос для древесины

Главной причиной загнивания древесины является наличие в ней древесных соков. Поэтому даже если защитить древесину от внешнего воздействия влаги, покрыв ее, к примеру, лаком, Вы не убережете материал от внутренних процессов загнивания.

Обработка древесины медным купоросом позволяет без изменения цвета древесины законсервировать процессы гниения. Этот материал не летуч и не горюч, обработанные материалы при обычной температуре не представляют опасности для людей и животных (поэтому можно использовать это средство для сараев с животными).

Медный купорос имеет вид синих полупрозрачных кристаллов, неплохо растворяется в воде. Однако его раствор разъедает металлы, поэтому нельзя обрабатывать изделия из дерева с гвоздями, болтами и т.д. Соответственно, для хранения и приготовления растворов исключается использование железной посуды.

Обработка древесины медным купоросом – не единственный способ защиты древесины, однако вполне компромиссный. К примеру, использование столь популярного креозота приводит к изменению цвета дерева, насыщает его неприятным запахом; фтористый и кремнефтористый натрий хоть и сильнее медного купороса, однако это – токсичные вещества, которые без минимального представления о химических реакциях применять не стоит.

Обработка древесины медным купоросом: варианты

1 вариант: поверхностная обработка древесины медным купоросом

Этот метод хорош своей простотой, однако на длительную защиту не рассчитывайте. Он подойдет для обработки деталей деревянных конструкций, уже пораженных грибком, или для хорошо высушенных деревянных элементов конструкций.

Дело в том, медный купорос для древесины используется в виде водного раствора, не способного проникнуть в древесину глубже 0,2 см. При этом на поверхности не создается запаса антисептика, и при возникновении (со временем) трещин от усушки домовые жуки и грибы получают «ворота» для входа в незащищенные слоя древесины. Более того – при воздействии влаги, в том числе – внутренней,  если древесина плохо просушена, медный купорос  вскоре вымывается, и его концентрация в древесине становится недостаточной для полноценной защиты.

Но даже такая обработка древесины медным купоросом – лучше, чем ничего. Рецептура приготовления водного раствора следующая:

— На 1 литр воды берем 5-10 грамм медного купороса. Если хотите, чтобы обработанная древесина отличалась от необработанной – можно добавить 0,05 грамм анилиновой краски (двухкратная обработка древесины купоросом —  0,9 л раствора на 1 «квадрат»).

— Сухой антисептик для древесины просеиваем через сито, замачиваем в небольшом количестве воды и погружаем в подготовленный объем воды, перемешивая до растворения. Воду желательно брать теплую и мягкую, с минимальным содержанием известковых солей (из реки, дождевую).

Вот и все сложности – раствор медного купороса для обработки древесины готов!

Вариант 2: обработка древесины медным купоросом выдерживанием в растворе

Метод хорош для обработки от гниения столбов, которые будут вкапываться в землю. Для этого в большую не железную емкость (пластмассовая или деревянная бочка) заливаем 20%-ый раствор медного купороса и не менее чем на 2-е суток погружаем столбы. Бочку достаточно заполнить на половину – так, чтобы под водой оказалась часть столба, предназначенная для закапывания. Затем извлекаем бревна из воды, и месяц просушиваем под навесом, обработанным концом вверх.

Вариант 3: обработка свежеспиленной древесины медным купоросом

Особенностью такого способа является возможность восстановления движения соков. Применяется он только для свежеспиленных деревьев.

Итак, дерево кладут на землю, распиливая поперек, но оставляя небольшой недопил. Далее в щель вгоняют клин, чтобы расширить ее и наклонить расщепленные части бревна к концам. Затем, с целью пропитки древесины медным купоросом, в образованную щель вставляют конец тонкой свинцовой трубки. Другой конец трубки помещен в сосуд с раствором медного купороса, расположенного на возвышении. Чтобы не допустить утечки раствора, бока щели заделывают смолой или паклей.

В течение 3-5 суток раствор антисептика перемешается с древесными соками, после чего можно приступать к просушке дерева.

Промышленная обработка древесины медным купоросом

Естественно, такая обработка древесины купоросом требует специального оборудования. Поэтому расписывать сам процесс не будем, приведем главные моменты для ознакомления.

Хорошо высушенный материал укладывается в герметичный котел, заливается раствором медного купороса температурой 40 градусов. Далее котел закрывают и начинают накачивать раствор до достижения давления  10 атмосфер. По истечению получаса давление постепенно уменьшают, пропитанное антисептиком дерево достают и просушивают.

Как Вы убедились, обработка древесины медным купоросом своими руками – дело не очень хлопотное и вполне доступное. Обработка древесины медным купоросом убережет деревянные предметы от действия дереворазрушающих грибов и насекомых.

Татьяна Кузьменко, член редколлегии Собкор интернет-издания «AtmWood. Дерево-промышленный вестник»

Насколько информация оказалась для Вас полезной?  Loading …

Похожие статьи:

Copyright © atmwood.com.ua. Копирование материала разрешено при указании гиперссылки на источник

состав + рецепты приготовления пропитки

Древесина подвержена поражению плесенью, грибком, древоточцами. Не защищенное специальным средством дерево намного быстрее поддается гниению и разрушается под воздействием погодных факторов.

Чтобы уберечь его и продлить срок эксплуатации, следует применить обработку качественными антибактериальными препаратами, которые совсем не обязательно приобретать в магазине. Можно изготовить антисептик для дерева своими руками, используя дешевые и вполне доступные компоненты.

В этом материале рассмотрим, как приготовить пропитки из недорогих химических реактивов в домашних условиях. Приведем простые рецепты защитных препаратов, которые можно использовать как в маленьких, так и в больших объемах.

Содержание статьи:

Зачем нужно обрабатывать древесину?

Обработка древесины антисептиками нужна для защиты от вредителей, бактерий, плесени. Гнилостные микроорганизмы способны за короткое время изменить натуральную структуру волокон древесины, а споры гриба оставляет темные пятна, которые невозможно вывести.

При постоянном попадании влаги на деревянных предметах появляется налет плесени, которая приводит их к разрушению. Плесневые грибы пагубно отражаются на здоровье человека и при первом обнаружении зловредной спорыньи необходимо .

Так выглядит древесина, пораженная грибком. Если вовремя не предпринять надлежащие меры и полностью уничтожить вредоносные споры, то в короткий срок плесень покроет всю деревянную поверхность

Антисептические средства оказывают общее токсичное действие на древоточцев, гнилостную микрофлору и вызывают их гибель.

При воздействии антисептика на древесине образуется защитная, неблагоприятная для жизнедеятельности паразитов анаэробная пленка, которая также становится барьером для проникания влаги и кислорода. Поэтому деревянное изделие (, кровать, и т.п), строение (дом, баня) или сооружение (беседка, летняя баня) прослужит дольше.

Существуют различные виды антисептических пропиток для обработки древесины:

• Масляные идеальны для пропитки деревянных фасадов, хозяйственных построек, садовых беседок, заборов, лавочек и прочего. Эти средства не дают влаге просачиваться во внутрь древесины и отлично борются с вредителями. Масляные растворы имеют специфический запах, токсичны, легко воспламеняются и применять их в закрытых помещениях не рекомендуется.
• Восковые. Прямое назначение защитной мастики на основе воска – предохранение декоративных деревянных поверхностей и изделий. Срок хранения воскового антисептика достигает одного года.
• На водной основе. Отлично подходит для обработки внутренних деревянных конструкций здания и для фасада. Преимущество — это отсутствие токсичности, абсолютная безопасность, отсутствие едкого запаха. Если в составе есть антипирены, то такая обработка придает древесине огнеупорные свойства.
• На основе органических соединений. Органические не масляные средства в своем составе содержат изотопы натрия и фенола. При высыхании они образуют тонкий защитный слой предохраняющий дерево от разрушительного воздействия влаги и палящего солнца.

Органические антисептики можно использовать и снаружи построек. После полного высыхания необходимо вскрыть поверхность лаком или нанести слой краски.

По типу защиты антисептики бывают от гниения и плесени, и огнебиозащита (с антипиренами).

По степени токсичности выделяют пропитки для внутренних и наружных работ.

Наносить антисептик можно кистью, но движения руки должны следовать точно по расположению волокон древесины

Комплексную защиту древесины обеспечивают комбинированные антисептики. Эти средства оберегают ее от воспламенения и влаги, от поражения гнилостными микроорганизмами.

В их составе медный купорос, способствующий обеззараживанию древесины, но при этом меняющий ее природный цвет.

Выбирая органические средства защиты необходимо помнить, они придают дереву грязно — зеленоватый оттенок, а при соприкосновении с металлом образуется ржавчина

Лучшие рецепты домашних пропиток

Достойная альтернатива покупным пропиткам – самодельные антисептики. Их эффективность проверена временем.

Все изготовленные дома пропитки имеют ряд преимуществ:

• экономия финансов;
• эффективность, особенно, если применяется битум или масла растительного происхождения;
• значительно меньшая степень токсичности готового средства.

Необходимые средства индивидуальной защиты при приготовлении домашнего антисептика: резиновые перчатки, обувь, респиратор, халат, фартук или специальный костюм, очки.

При работе с краскопультом специальный костюм — это самая надежная спецодежда, которая предотвратит попадание средства на открытые участки тела

№1. Средства на масляной основе

Защитные средства на масляной основе не вызывают аллергию при их использовании. При внутренней обработке они придают блеск древесной поверхности.

Для домашнего изготовления пропитки применяется конопляное или льняное масла, битум, моторное масло (отработанное).

Самостоятельно сделанный антисептик на основе масел отлично себя зарекомендовал как для наружного так и для внутреннего применения. Чтобы его изготовить, в основном, используют технические разновидности льняного масла, которое по своей природным свойствам является водостойким полимером. Для улучшения качества и свойства препарата добавляются экстракты лопуха, девясила или калгана.

Для обработки срубов можно использовать нерафинированное льняное масло, для которого самым подходящим разбавителем является сосновый скипидар. Этот вариант не требует больших финансовых вложений и при этом период полимеризации намного короче

Защитное битумное средство имеет несколько положительных свойств:

• доступность битума;
• возможность применения в среде с повышенными показателями влажности;
• помимо общебиологической защиты пропитка придает древесине гидрофобные свойства.

Защитные свойства сохраняются в течение продолжительного периода времени. Глубина проникновения пропитки составляет около 7 миллиметров.

На поверхность битумное средство наносится обычной малярной кистью. После полного высыхания необходимо вскрыть деревянную конструкцию масляной краской. Ни в коем случае нельзя вскрывать лакокрасочным материалом, содержащие нитрат целлюлозы.

Битумная пропитка №1

Антисептик на основе битума помогает сохранению плохо высушенной древесины. Глубокого проникает в толщу древесного материала и при этом позволяет ему «дышать».

Технология приготовления жидкой смеси проста. В металлической емкости нагревают 1,5 – 2 кг битума (в зависимости от густоты) до температуры, близкой к закипанию.

Затем нагрев прекращают, снимают с огня и в битумную массу добавляют 1 л дизельного топлива, перемешивают до получения жидкостной консистенции, которая будет сохранять текучесть даже после полного остывания.

Битумная пропитка №2

Если нет возможности для производства таким способом пропитки, то солярку можно заменить активными растворителями — керосином или высокооктановым бензином. При изготовлении соблюдаются вышеуказанные пропорции: на 1,5-2 кг битума берут 1 л бензина/керосина.

Этот способ создания быстросохнущего препарата глубокого проникновения на основе битума не требует нагрева – достаточно перемешивать до его полного растворения.

После нанесения подсохшую поверхность можно покрыть слоем грунтовки, а затем покрасить или вскрыть специальным лаком. Нельзя использовать для покрытия нитролаки и нитрокраски

№2. Пропитки на водной основе

Наиболее популярные водные антисептики, изготавливаемые в домашних условиях – с использованием фторида натрия и с медным купоросом.

Рецепт #1 — антисептик с фторидом натрия

Одним из самых безопасных для человека и домашних млекопитающих является малотоксичный антисептик на основе фторида натрия. Необходимая концентрация готового раствора от 0,5 до 4%.

Весь процесс изготовления данной защитной пропитки заключается в перемешивании до полного растворения вещества в горячей воде.

Изготовляя пропитку необходимо соблюдать следующую пропорцию:

• фторид натрия — 50–400 грамм;
• горячая вода — на 10 литров.

Для работы внутри помещения концентрация раствора должна быть менее насыщенной, а снаружи – намного крепче. Чтобы быть уверенным в точности концентрации, можно использовать в качестве маркера перманганат калия, который будет играть роль лакмусовой бумажки и давать фактурное, хорошо различимое визуально окрашивание древесины, исчезающее после высыхания поверхности.

Водный раствор фторида натрия в основном применяется для обработки наружных деревянных поверхностей, не касающихся земли. Эффект дольше сохранится, если вскрыть их лаком. Это предотвратит вымывание защитных веществ дождем, талыми водами и снегом.

Нанесение валиком антисептика на древесину – более быстрый и экономный метод. Для качественного покрытия необходимо покупать валик без ворса

Для обработки монументальных деревянных конструкций из древесины, непосредственно контактирующих с землей, можно задействовать водный раствор на основе медного купороса.

Рецепт #2 — пропитка из медного купороса

Пропитку для дерева на основе медного купороса безопаснее изготавливать в закрытой таре, так как выделяются вредные испарения.

Требуемые компоненты:

• медный купорос- 200 миллиграмм;
• марганцовка – 20 грамм;
• вода – 20 литров.

Для приготовления этого раствора надо тщательно перемешать указанные ингредиенты. Для большего удобства и получения однородной консистенции лучше смешивать в пластиковой канистре.

Рецепт #3 – антисептик из купороса и бихромата натрия

Ингредиенты:

• порошок медного купороса – 0,5 кг;
• бихромат натрия – 0.5 кг;
• теплая вода – 9 литров;
• уксус 9% – 50 грамм.

Смешиваем все ингредиенты и заливаем подогретой до 50 °C водой. Все тщательно перемешать и раствор готов к применению.

№3. Антисептик на основе воска

Воск не только защищает поверхность от проникновения в древесину влаги и от возможных механических повреждений, но и подчеркивает фактуру, придает ей стойкий приятный аромат.

Компоненты:

• воск – 100 граммов;
• измельченная канифоль – 25 граммов;
• скипидар – 50 миллилитров.

Воск нагревается на водяной бане, потом туда добавляется 25 граммов измельченной канифоли и 50 граммов скипидара. Полученную массу следует довести до кипения, снять с огня и дождаться полного остывания.

Сухая мята или прополис — хорошие амортизаторы, которые придадут мастике приятный аромат. Средство втирается не ворсистой тряпочкой до появления на древесине блеска.

Советы по нанесению пропитки

Перед началом работ желательно более тщательно подготовить поверхность, на которую будет наноситься состав. Очистить от пыли и других загрязнений, отшлифовать. Имеющиеся трещины предварительно обработать уайт-спиритом и загрунтовать алкидным грунтом.

Для нанесения масляной жидкости идеально подходят синтетические кисти с длинной ручкой или войлочные валики. Излишки необходимо снять мягкой не ворсистой ветошью. Повторяют манипуляцию в 1–2 приема.

Густые антисептики наносятся обычной малярной щеткой, губкой или мягкой тряпкой, валиком без ворса, а жидкие лучше наносить краскопультом.

При выполнении работ по пропитке древесины антисептиком на улице, необходимо учитывать внешние факторы. Лучше для нанесения средства выбирать сухую, безветренную погоду

Для работы отведите специальную зону. Подготовьте заранее все инструменты, средства индивидуальной защиты и купите недостающие элементы.

Внутренние работы по пропитке древесины допустима в хорошо проветриваемых помещениях.

При покупке пиломатериалов отдавайте предпочтение древесным породам наиболее устойчивым к разрушительному воздействию внешних факторов. К ним относятся — ясень, сосна, дуб, сибирская лиственница

При желании для защиты древесины можно также использовать старинный способ, который практически исключает затраты — обжиг или вываривание в соляном растворе.

Также можно пропитать древесину народными методами — березовым дегтем, маслом льна, смолой хвойных деревьев, перемешанной с толченным углем и солью.

Выводы и полезное видео по теме

Рецепт приготовления пропитки для древесины:

Подробная инструкция по изготовлению пропитки для огнебиозащиты в домашних условиях в следующем ролике:

Древесина во все времена была востребована и люди изобретали различные способы, чтобы сохранить защитить ее от вредителей и минимизировать пагубное влияние осадков, высоких и низких температур. Можно использовать как покупные средства, так и заняться приготовлением самодельного, используя натуральные компоненты, большая часть которых есть в хозяйстве.

А каким антисептиком пользуетесь вы? Поделитесь своим рецептом идеальной пропитки, которую несложно приготовить самостоятельно – форма для комментариев расположена ниже. Если у вас есть вопросы по антисептикам для древесины или нюансам нанесения, задавайте их нашим экспертам и другим посетителям сайта.

Как сделать антисептик для дерева своими руками? Узнайте о простейшем составе.

Нужно ли говорить о необходимости защиты дерева от воздействия окружающей среды. Действительно, несмотря на все преимущества древесины (среди них важнейшим является экологичность) от взаимодействия с влагой оно начинает терять свои эксплуатационные свойства – начинается гниение. Безусловно, самым простым способом избежать гниения древесины является использование определённых пород – лиственница, к примеру. Между тем, лиственницу нельзя назвать самой доступной древесиной по цене.

Гораздо проще применить другую методику – антисептирование древесины. Там же, где продаются пиломатериалы, всегда можно осуществить приобретение антисептика. Цена в Илья-лес на антисептик Неомид является минимальной на рынке. Тем не менее, если речь идёт об обработке по-настоящему большого количества древесины, имеет смысл задуматься над самостоятельным изготовлением антисептика.

Ингредиенты, требуемые для антисептического состава

Самый простой антисептик производится из:

• дистиллированной воды;
• медного купороса;
• перманганата калия (марганцовка).

Неспроста используется дистиллированная вода. Заменить её можно дождевой, но ни в коем случае не из-под водопроводного крана. Ведь в последнем случае вода располагает в себе солями.

Жёсткая вода испытывает существенные преграды на пути проникновения в поры древесины. Стоимость 180 г. медного купороса составляет не более 1$. Приобрести этот ингредиент можно в любом садоводческом магазине (медный купорос зачастую используется в качестве лекарственного препарата для борьбы с вредителями и заболеваниями растений).

Перманганат калия не оказывает воздействия на сопротивления древесины влаге. Данный ингредиент применяется исключительно для придания цвета антисептическому составу.

Смешивание состава

Возьмите 10 литров дистиллированной или дождевой воды. Первоначально в ёмкость для смешивания добавьте не более двух литров. В них растворите порошок медного купороса. В результате должна получится насыщенная голубая жидкость.

Однако, при попадании на дерево (используется ведь очень тонкий слой состава при нанесении) раствор всё равно остаётся прозрачным. Чтобы избежать непокрытых участков древесины, рекомендуется добавить в состав незначительное количество перманганата калия.

Категорически запрещается смешивать антисептический раствор в металлической таре (активируются коррозионные процессы).

Остаётся лишь в ёмкость для смешивания добавить остатки воды и всё заново размещать. Наносить состав на древесину удобно при помощи садового опрыскивателя.

В видео мастер делится собственным рецептом приготовления антисептического состава для древесины:

© 2017, . Все права защищены.

Как сделать пропитку для дерева своими руками?

Рецепты приготовления и способы применения.

Если Вы приступили к строительству дома или отделке помещения с использованием деревянных элементов, Вам обязательно понадобятся специальные средства для обработки поверхности. Но, к сожалению, не у всех бюджет рассчитан на их приобретение. Если Вы вынуждены экономить, советуем создать раствор для обработки материала своими руками.

Как сделать пропитку для дерева самостоятельно Вы узнаете в нашей статье. Различные рецепты, проверенные годами можно найти на просторах Интернета. Мы рассмотрим наиболее популярные.

Рецепт приготовления пропитки на основе битума

Для создания такого средства потребуется битум, солярка или бензин.

Битум следует перелить в ведро, довести до кипения, после чего дозированно влить солярку. Ее объем должен быть таким, чтобы после охлаждения смесь оставалась жидкой консистенции.

Такой антисептик глубоко проникает в структуру дерева, ничем не уступая дорогим составам. Глубина впитывания может составлять до 6 мм. Создать быстросохнущую пропитку также просто, для этого солярка заменяется бензином. Обращаем внимание, в данном случае нагрев раствора исключается.

После применения пропитки на битумной основе рекомендуется дополнительное покрытие с использованием специальных эмалей на масляной основе. Запрещается применение нитрокрасок и нитролаков.

Основные преимущества таких антисептиков – надежная защита от проникновения влаги и кислорода; предотвращение развития различных микроорганизмов; исключает поражение насекомыми-древоточцами; создает долговечное покрытие без гниения. Что касается недостатков: токсичность, легкая воспламеняемость, высокая маркость, сильный неприятный запах, не подходит для проведения работ внутри помещения.

Не менее эффективной при обработке древесины является солевая пропитка.

Рецепт приготовления пропитки на солевой основе

• В качестве основного вещества используется фторид натрия в размере 25 кг.
• Средство погружается в емкость с водой объемом 400 л, и разводится до однородной массы.
• Далее сруб обрабатывается с применением специального аппарата для безвоздушного окрашивания под давлением 200 бар.
• Одновременно с обработкой удаляется верхний слой древесины. Затем поверхность отшлифовывают с использованием лепесткового круга 40 и поводят финальную обработку маслом, лаком или другими средствами.

К преимуществам пропитки на солевой основе стоит отнести меньшую токсичность, в сравнении с водными растворами. К недостаткам – меньшую степень защиты; способность к смыванию водой; необходимость применения дополнительных покрытий для закрепления.

Использование синтетических пропиток небезопасно, особенно для внутренних работ. Входящие в состав вещества токсичны и легковоспламеняемы. Для создания экологически чистого средства для обработки древесины рекомендуется использовать растительный или натуральный пчелиный воск. Восковая пропитка абсолютно безопасна, придает поверхности приятный аромат, делает ее устойчивой к механическим повреждениям, придает водоотталкивающие свойства, подчеркивает красоту и текстуру дерева, создает красивое матовое покрытие с блеском.

Раствор состоит из скипидара и воска, взятых в соотношении 1:2. Для обработки пищевых деревянных изделий вместо скипидара смешивается масло, в пропорции 2:1.

Рецепт приготовления восковой пропитки

Ингредиенты: 25 г измельченной канифоли, 100 г воска, 50 г очищенного скипидара.

Для приготовления лучше использовать эмалированную посуду.

Воск необходимо расплавить на водяной бане, затем добавить канифоль.

После чего постепенно вливается скипидар, который придает древесине приятный аромат и в целом укрепляет поверхность.

Для хранения раствор рекомендуется перелить в жестяную банку. В результате охлаждения пропитка приобретает пастообразные свойства. Нанесение смеси лучше проводить с использованием лоскута шерсти или суконки.

Одним из самых эффективных антисептиков является медный купорос. Насыщенный раствор обеспечивает надежную защиту заглубленных в землю досок. Его применение на территории приусадебного участка в период сбора урожая проводится с осторожностью, т.к. может вызвать сильное отравления при контакте с плодами.

Рецепт приготовления антисептика:

Ингредиенты: 100 г железного купороса, 10 г марганцовки, 10 л воды.

Для приготовления раствора лучше использовать пластиковую канистру объемом 25 л.

Ингредиенты разводятся в канистре, после чего раствор готов к применению.

Нанесение рекомендуется проводить с использованием валика или кисти. Такой антисептик намного дешевле покупного, при этом ничуть не уступает в эффективности дорогим аналогам.

Советы по применению растворов:

Для внутренних работ возможно использование менее концентрированных солевых пропиток. Нанесение раствора рекомендуется проводить широкой кистью или с помощью пульверизатора.

Пропитки на основе медного купороса требует длительного времени пропитки и тщательной сушки.

Хранение растворов возможно в течение нескольких дней после приготовления.

Перед созданием смеси рекомендуется ознакомиться с характеристиками древесины, предназначенной для обработки, с целью исключения ошибок при дозировке компонентов. Для самостоятельного приготовления требуется затратить немало времени, а также заранее выбрать составляющие компоненты. Кроме того, практически все вышеперечисленные пропитки подходят только для наружного применения, т.к. токсичны. Именно поэтому в целях безопасности лучше использовать качественные средства для пропитки дерева LuxDecor.

Обработка дерева: защита от внешних воздействий с помощью Бихромата Натрия и Медного купороса. Статьи компании «ТМ Клебріг

В процессе защиты древесины от воздействия внешних факторов одним из наиболее эффективных способов является применение раствора Бихромата Натрия и Медного купороса. Почему этот метод один из наиболее эффективных? Какой последовательности стоит…

Одно из наиболее распространенных применений комплекта Бихромата натрия и Медного купороса — обработка дерева при строительстве и перед покраской. Наиболее распространенными проблемами в этих процессах есть:
1. Максимальное продление срока службы и надежности древесины балок, брусьев, штакетника, других деревянных деталей.

2. Устранение возможности попадания влаги и вследствие вздутия покрытия, образования его неровностей и шелушения.

Как же решить эти проблемы с помощью двух компонентов, которые предлагает вашему вниманию ТМ “Клебріг”? Рассмотрим несколько основных моментов, которые не просто описывают процесс работы с Бихроматом Натрия и Медным купоросом, но и объясняют принцип их действия. 

Преимущества Бихромата Натрия и Медного купороса в процессе обработки древесины:

-оба вещества являются сильными антисептиками благодаря своим химическим свойствам и усиливают действие друг друга

-повышенные параметры впитывания, адгезии растворов антисептиков по отношению как к влажным поверхностям сырой деловой древесины, пиломатериалов, так и к просушенным элементам строительных конструкций, наружной, внутренней отделки зданий, в том числе эксплуатируемых, в процессе повторной обработки

-низкие нормы расхода антисептических материалов на один квадратный или кубический метр защищаемых древесных поверхностей

-долговечность антисептического покрытия, сохранение обеззараживающих свойств для максимального увеличения периода эксплуатации конструкций из древесины до наступления срока необходимости повторной обработки.

Наиболее распространенный способ защиты древесины от гниения – пропитка антисептиком. Срок службы обработанной древесины зависит от состава антисептика и глубины проникновения раствора.

• перед любой обработкой дерево должно быть хорошо просушено;

• приступая к нанесению синтетического антисептика, обязательно наденьте маску, перчатки и защитные очки, чтобы минимизировать вредное воздействие химикатов на организм;

• при нанесении защитного состава особое внимание уделяйте торцевым поверхностям, местам соединения, разрезам;

• наносить второй слой можно после высыхания первого.

Водный раствор Бихромата натрия является хорошим средством для пропитки несущих балок полов, нижних венцов и т.п., подверженных сырости деревянных конструкций. В процессе приготовления раствора и нанесения его на дерево надо использовать резиновые перчатки и следить, чтобы раствор не попадал на кожу, так как бихромат является сильным окислителем.

А вот после нанесения и высыхания раствора это вещество становится абсолютно безопасным. Дерево после такой обработки приобретает зеленоватый цвет, что происходит в результате химической реакции бихромата с древесиной. Образующаяся окись хрома надежно защищает не только от гниения, но и от поражения дерева личинками насекомых.

Чаще всего для обработки дерева применяют рецепт так называемого “немецкого” купороса. 

Применяют немецкий купорос, в том числе для обработки свай портовых сооружений и деревянных свай зданий, возводимых на переувлажненных грунтах.  Это — самый эффективный и при этом экологичный антисептик. 

Антисептик для дерева своими руками из купороса должен учитывать определенные пропорции вещества, рассчитанный на желаемый объем готовой смеси. Потребуется подготовить химические компоненты:

-медный купорос (50% состава сухой части)

-бихромат натрия (50%)

-вода (в соотношении сухие вещества 1 кг/9 л. воды)

-столовый уксус 9% (1000 мл воды/5.5 мл уксуса). 

Процесс приготовления пасты на основе купороса включает смешивание сухих компонентов в равном количественном соотношении. Улучшить растворение веществ до необходимой консистенции, поможет подогрев воды до 50°С. Сделанная паста тщательно перемешивается, и готова к применению.

Правила приготовления должны учитывать меры безопасности, ведь полученный антисептик — токсичен. Следует избегать попадания раствора на кожу и на слизистые оболочки. Целесообразно использовать специальную защитную одежду, очки, респиратор. 

Надеемся, что наша статья была полезна для вас! Больше информации о применении химреактивов во многих сферах быта, сельского хозяйства, промышленности и других, можно прочесть в статьях нашего сайта.

средства, антисептик, состав, жидкость, купорос железный и медный, смола, своими руками

Древесина сегодня, как и раньше, считается одним из самых прочных и экологически чистых материалов, который широко используется в строительстве и ремонтных работах. В силу своей декоративности ею желают отделывать поверхности многие люди.

Древесина является одним из самых прочных и экологически чистых материалов, который широко применяется в строительстве и ремонтных работах.

Но, как правило, дерево считается живым материалом, поэтому нуждается в обязательной обработке, которая будет предотвращать гниение и порчу поверхности. Обработка древесины от гниения на сегодня бывает двух видов: народная и синтетическая.

Обработка древесины народными методами

Начнем с обработки народными средствами. Такие методы имеют массу преимуществ перед синтетическими составами. Во-первых, стоит такая обработка намного дешевле, во-вторых, абсолютно все народные средства в экологическом плане безвредные и гипоаллергенные, что очень важно для человеческого здоровья. Сейчас рассмотрим более подробно несколько самых эффективных таких способов обработки дерева от гниения:

Медный купорос лечит и дезинфицирует трещины в корне ветвей и ствола.

1. Обработка древесины при помощи смеси прополиса и обычного подсолнечного масла. Для этого берется масло и прополис в пропорции примерно 3:1. Все тщательно перемешивается и наносится на предварительно очищенную от пыли сухую древесину при помощи мягкой губки. Нужно этим составом как следует пропитать дерево. Способ хорош тем, что он является самым сильным в защите от гнили и микроорганизмов. Но есть в этом методе и большой недостаток. Пропитанное дерево очень быстро будет возгораться. Поэтому учите это и подумайте, целесообразно ли использовать данную пропитку в вашем конкретном случае.
2. Пропитка раствором медного купороса. Для этой цели покупается уже готовый раствор медного купороса, тщательно перемешивается. После этого в него обмакивается мягкая губка или тряпочка, которой и производится пропитка чистого сухого дерева. Это идеальный вариант для круглого бревна, так как в материальном плане он не слишком затратный, да и эффективность его высока. При довольно сильной пропитке дерево прослужит долго, не доставляя при этом никаких неудобств. Единственный минус состоит в длительности сушки. Пропитанное таким способом дерево необходимо тщательно просушить на открытом воздухе, но чтобы солнечные лучи на него не попадали. Целесообразно сделать навес специально для этой цели. Сушиться дерево может от недели до месяца – чем дольше, тем лучше.
3. Еще один вариант – использование горячего битума для обработки дерева. Это очень хороший метод в плане эффективности, однако в плане экологии он не является полностью безопасным. Ведь, как известно, битум имеет свойство выделять часть вредных веществ в состоянии нагревания. Поэтому использовать его не всегда рекомендуется.
4. Автомобильное масло также не относится к полностью чистым экологическим материалам, однако широко используется для обработки древесины. Масло отлично защищает от плесени, гнили и короедов, но не предотвратит возгорание, а сделает его еще более быстрым и сильным. Поэтому не всегда можно использовать это средство.

Обработка финским методом

Автомобильное масло превосходно защищает от плесени, гнили и короедов.

Отдельный способ обработки древесины – обработка финским методом. Он заключается в использовании муки, соли, железного купороса, воды и сухой гашеной извести. Метод безвредный, но чаще всего его применять целесообразно для обработки древесины под заборы и для устройства крыши. Состав подобран таким образом, что держится он долго и не скоро вымывается водой.

Для приготовления смеси компоненты смешиваются так, чтобы получился клейстер в виде сметаны. Причем основная часть его состоит из воды и муки. Когда вы все тщательно перемешаете, подогрейте смесь на медленном огне, а затем нанесите на дерево еще теплым в два слоя. При этом только после полного впитывания и высыхания первого слоя наносится второй.

Итак, основные народные методы обработки дерева от гниения рассмотрены. Но есть еще и ненатуральные синтетические средства, которые также широко применяются. Их еще называют строительными антисептиками. Нельзя сказать, что все они одинаково вредны или эффективны. Поэтому целесообразно разобраться в них более детально.

Виды водорастворимых антисептиков

Антисептические средства лучше использовать если дерево уже подверглось гниению.

Первый тип древесных антисептиков – водорастворимые антисептики. Они прекрасно защищают дерево в условиях постоянного его контакта с водой, но так же легко вымываются. Поэтому требуется периодическая обработка древесины такими методами. К этим веществам принято относить:

1. Кремнефториды аммония и натрия. Это белые порошки без запаха, которые при контакте с водой становятся прозрачными. Поэтому пропитку с их помощью нужно осуществлять очень тщательно, чтобы составы полностью проникали во все волокна. Кремнефторид аммония, кроме защиты от грибка, обеспечивает дереву еще и дополнительную огнестойкость, что очень немаловажно в современных условиях.
2. Фторид натрия представляет собой очень сильный антисептик. Это тоже белый порошок без запаха. Он легко вымывается водой, поэтому дерево, обрабатываемое таким методом, должно проходить периодически такие обработки. Но есть у такого вещества большой плюс: в отличие от вышеперечисленных кремнефторидов, это вещество не порождает коррозии металла, который может быть в дереве.
3. Различные импортные вещества, основу которых составляют такие смеси, как цинк, хлор, натрий, калий бура и многие другие. Такие смеси стоят намного дороже, но в большей степени защищают дерево. А вот в плане экологии для жилых помещений их использовать не рекомендуется, так как они способны выделять токсические вещества.

Пасты, органические и масляные антисептики

Кроме описанных групп антисептиков, принято еще различать антисептические средства в виде пасты, масляные и органические антисептики. Чтобы лучше в них разобраться и выбрать наиболее подходящее вещество, рассмотрим каждую из этих групп более подробно.

Методы защиты древесины от гниения.

1. Обработка древесины от гниения средствами в виде паст. Эти вещества являются смесями из водорастворимых антисептиков кремнефторидов и связывающих веществ. За счет этого достигается устойчивость к влаге, поэтому пасты широко применяются для обработки выступающих внешних деревянных конструкций. Но даже паста со временем имеет свойство вымываться. Она требует менее частого нанесения на дерево, чем фториды и кремнефториды, но для лучшей защиты конструкции дерева, обработанные таким методом, рекомендуется дополнительно укрывать специальной строительной гидроизоляционной пленкой.
2. К водорастворимой группе антисептиков принято относить два основных вида растворов: это растворы пентахлорфенола (ПЛ) и растворы нефтенада меди (НМЛ). Оба раствора являются легкими, однако обладают чрезвычайно высокой степенью токсичности. Антисептики типа НМЛ токсичны больше всего. Из-за этого работа с ними требует особой осторожности. Более того, данный вид растворов окрашивает дерево в зеленый цвет, что может значительно изменить его внешний вид. Применяется данный антисептик только в отдельных производственных случаях. Вещества типа ПЛ также очень токсичны. В своем роде это даже катализаторы масляных антисептиков, которые способны защитить древесину не во всех случаях. Применение данных растворов целесообразно тогда, когда древесина должна быть срочно обработана. Опять же, в бытовых целях использовать категорически не рекомендуется.
3. И, наконец, еще одна группа – антисептики масляного типа. Сюда принято относить все технические масла. Конечно, они тоже обладают токсичностью. Но все же они, как правило, обладают самыми лучшими антисептическими свойствами: водой не вымываются, защищают древесину почти от всех видов грибков надолго, имеют резкий запах и темно-бурый цвет. Обработать дерево от гниения таким способом нецелесообразно в жилом помещении. А вот в таких сооружениях, как сваи, подставки для мостов, столбы коммуникаций и другие сооружения, которые впоследствии не будут контактировать с человеком и не нуждаются в декоративности, можно использовать эти антисептики смело.

Итак, основные варианты обработки дерева рассмотрены и, чем обработать дерево, вы теперь знаете.

Конечно же, при возможности лучше всего использовать безвредные народные методы, которые не несут в себе токсической опасности.

Но на некоторых производствах и в условиях открытого воздуха можно использовать и синтетику.

Области применения: соединения меди — Таблица A: Использование сульфата меди

Сельское хозяйство
Основные области применения	Приготовление бордосских и бургундских смесей для использования в качестве фунгицидов
	Производство прочих фунгицидов меди, таких как медно-известковая пыль, трехосновная
	Сульфат меди, карбонат меди и закись меди
	Производство инсектицидов, таких как арсенит меди и парижская зелень
	Борьба с грибковыми болезнями (см. Таблицу B)
	Коррекция дефицита меди в почвах
	Коррекция дефицита меди у животных
	Стимулятор роста свиней на откорме и цыплят-бройлеров
	Моллюскицид для уничтожения слизней и улиток, особенно улитки, являющейся хозяином печеночной двуустки
Другое применение	Протравливание семян
	Стерилизатор почвы, e.г. Состав Cheshunt (смесь сульфата меди и карбоната аммония) для предотвращения болезни томатов «гашения» и т. Д.
	Борьба с гнилью стопы у овец и крупного рогатого скота и предотвращение ее возникновения
	Бактериастат для добавок к овечьим соусам
	Дезинфицирующее средство для предотвращения распространения рожи свиней и белых телят
	Борьба с накипью в фермерских прудах
	Удобрение для растений на рисовых полях
	Консервант для деревянных столбов, деревянных построек и т. Д.
	Консервант для деревянных ящиков для фруктов, посадочных корзин и другой тары
	Состав репеллентов от паразитов, например для нанесения на кору деревьев против кроликов
	Стимулятор выхода латекса на каучуковых плантациях
	Защита от роста водорослей на цветочных горшках
Общественное здравоохранение и медицина
	Уничтожение цветения водорослей в водоемах и бассейнах
	Предотвращение распространения стопы спортсменов в жарком климате за счет включения в смесь полов для плавательных ванн
	Борьба с bilharzia в тропических странах в качестве моллюскицида
	Профилактика малярии при приготовлении парижской зелени для использования против личинок комаров
	Антисептик и гермицид против грибковых инфекций
	Катализатор или сырье для приготовления медных катализаторов, используемых в производстве фармацевтических продуктов
Промышленность
Клеи	Консервант для казеина и прочих клеев
	Добавка к пастам и клеям для переплета книг, для инсектицидных целей
	Добавка к клеям животного происхождения и силикатным клеям для придания водостойкости
Дом	Консервант для древесины и при приготовлении других консервантов для древесины, e.г. Нафтенаты меди на масляной основе и медь / хром / мышьяк на водной основе для модели
	Профилактика древоточцев и гнилей
	Состав гипса для предотвращения заражения грибком, например для предотвращения распространения сухой гнили
	Состав бетона, как красящее вещество и как антисептик, например: для использования в бассейнах и вокруг них
	Модификация схватывания бетона
	Защита от лишайников, плесени и подобных образований на асбестоцементных кровлях и других строительных материалах
	Контроль роста корней деревьев в канализации
Химическая промышленность	Подготовка катализаторов для использования во многих отраслях промышленности
	Очистка газов, эл.г. удаление хлористого водорода и сероводорода
	Промотор осаждения при очистке растворов сульфата цинка
	Осаждение алкалоидов в виде двойных солей из сырых экстрактов
	Источник других соединений меди, таких как силикат карбоната меди / арсенит /
	ацетоарсенит / резинат / стеарат / тартрат / олеат нафтенат / хромат / хлорат
	/ альгинат / фторид / гидроксид, оксид меди / хлорид / цианид и
	Соединения купраммония
Декоративные торги	Цветное стекло
	Окрашивание цемента и гипса
	Окрашивание изделий из керамики
	Переделка цветов металла, эл.г. потемнение цинка, окраска алюминия
Красители	Реагент для приготовления промежуточных продуктов красителей
	Катализатор или сырье для приготовления медных катализаторов, например получение фенолов из диазосоединений, получение фталоцианиновых красителей
Кожа и	Протравка при крашении
	Реагент в процессах дубления
Металл и	Электролит для рафинирования меди
электрические	Электролит для меднения и электроформования
	Электролитическое производство соединений меди, e.г. закись меди
	Состав электродов и электролитов в батареях
	Электролит при производстве медного порошка
	Электролит для алюминирования и анодирования
	Стальная проволока с медным покрытием перед волочением
	Травление медной проволоки и т. Д. Перед эмалированием
	Обеспечение подходящей поверхности для разметки чугуна и стали
Горное дело	Реагент флотационный концентрационный для руд, эл.г. цинковая обманка
Краска	Сырье для производства нафтената меди и других соединений меди для использования в противообрастающих красках
	Приготовление некоторых осушителей лака или красок, например олеат меди, стеарат меди
	Приготовление определенных пигментов, например хромат меди, ферроцианид меди, фталоцианин меди
Печать	Средство для травления для технологической гравировки
	Электролит при приготовлении гальванического типа
	Состав печатных красок
Синтетический каучук	Приготовление катализаторов, используемых при крекинге некоторых газообразных и жидких углеводородов
и нефть	Дроби
	Получение хлорида меди, используемого для очистки бутадиена и для разделения производных ацетилена
	Приготовление катализаторов, используемых при хлорировании латекса каучука
	Очистка нефтяных масел
Текстиль	Подготовка медных компаундов для защиты от гниения холста и других тканей
	Мешки с песком для защиты от гниения
	Протравочный материал, особенно набивной
	Купраммониевый процесс для производства вискозы
	Производство анилиновых черных и диазокрасок для окрашивания
	«После омеднения» для повышения стойкости красителей
	Катализатор при производстве простых эфиров целлюлозы и ацетилировании целлюлозы
Разное	Повышение горючести кокса
	Лабораторно-аналитическая работа
	Состав чернил для маркировки белья
	Окрашивание волос и рога
	Состав красок для волос типа фенилендиамина или пирогаллола
	Приготовление хлорофилла в качестве красителя для пищевых продуктов
	Придание зеленого цвета фейерверку
	Активатор для получения активных углей
	Консервант для древесной массы
	Консервация рыболовных сетей и шкур на тралах
	Получение сине-черной отделки стали
	Обработка угольных щеток
	Состав раствора, используемого для сохранения естественной окраски образцов растений
	Пропитка фруктовой оберточной бумаги для предотвращения гниения

Вода | Бесплатный полнотекстовый | Влияние перекиси водорода и сульфата меди на борьбу с Microcystis aeruginosa и MC-LR и ингибирование бактерий, разлагающих MC-LR, Bacterium Bacillus sp.

3.1.1. Токсичность для M. aeruginosa PCC7028

На рисунке 1 показано изменение концентрации H ₂ O ₂ для исследуемой воды с 10 ⁶ клеток / мл M. aeruginosa и без них. В экспериментах 20 мг · л ⁻¹ H ₂ O ₂ было дозировано в реактор с интенсивностью света 2,3 Вт · м ⁻² и спектром, показанным на рисунке S1 Дополнительного Информация. На рисунке видно, что через 72 ч количество H ₂ O ₂ уменьшилось на 75% и 24.4% для случаев с добавлением Microcystis и без добавления соответственно. Очевидно, присутствие цианобактерий привело к более быстрому распаду H ₂ O ₂ . Mikula et al. (2012) [52] отметили, что свет (140 мкмоль · м ⁻² · с ⁻¹ ~ 30,4 Вт · м ⁻² ) является непременным условием для H ₂ O ₂ разложения и его токсичность для M. aeruginosa. Они также сообщили, что в темноте H ₂ O ₂ разлагается очень медленно в течение 72 часов.Zepp et al. (1987) [53] сообщили, что водоросли могут играть роль в природных водах в производстве H ₂ O ₂ . Они также предположили, что разложение H ₂ O ₂ следует за реакцией второго порядка в темноте. Однако под воздействием солнечного света водоросли могут как производить, так и разлагать H ₂ O ₂ [53]. В текущем исследовании окислитель разлагался более 72 часов и привел к долговременной низкой токсичности H ₂ O ₂ по отношению к водорослям.Настоящее исследование показывает, что при условии интенсивности света = 2,3 Вт · м ⁻² и H ₂ O ₂ доза = 20 мг · л ⁻¹ , разложение H ₂ O ₂ была в три раза быстрее в образце с M. aeruginosa (2,3 × 10 ⁶ клеток / мл), чем в деионизированной воде (рис. 1). Huo et al. (2015) [54] сообщили, что H ₂ O ₂ оставался стабильным до 3,5 часов, когда 60 мг · л ^-1 H ₂ O ₂ инкубировали в темноте вместе с клетками Microcystis.Кроме того, известно, что разложение H ₂ O ₂ происходит по реакции псевдопервого порядка при инкубации с УФ-светом [55], и это подтверждает важность света в разложении H ₂ O ₂ На рисунке 2 показано влияние сульфата меди и H ₂ O ₂ на рост M. aeruginosa. В течение времени воздействия (14 дней) сульфат меди эффективно подавлял рост клеток Microcystis при дозах более 1 мг · л ^-1 .По сравнению с контрольным образцом, через 14 дней сульфат меди подавлял рост клеток на 99%, 97% и 90% соответственно при дозах 2, 1,5 и 1 мг · л ^-1 для M. aeruginosa с начальной концентрация 3 × 10 ⁶ клеток / мл (рис. 2а). Концентрации клеток при всех применяемых дозах меди показали статистически значимые различия (p56) сообщили, что 0,16 мг · меди · л ^-1 (= 0,62 мг пентагидрата сульфата меди · L ^-1 в этом исследовании) может вызвать 90% уменьшение M.aeruginosa (исходная концентрация = 10 ⁷ клеток / мл) в течение восьми дней. Макнайт и др. (1983) [57] сообщили об общей дозе меди в диапазоне от 0,025 до 1 мг · л ^-1 , которую можно использовать для контроля цветения водорослей. При более низких дозах сульфата меди, хотя наблюдалось небольшое ингибирование по сравнению с контролируемыми образцами, клетки все же росли в течение 14 дней после экспериментов (рис. 2а). Гибсон (1972) [58] заметил, что 0,25 мг · л ^-1 меди привело только к депрессии роста с последующим восстановлением в течение девяти дней для старой культуры Anabaena flos-aquae.Тем не менее, та же доза убила свежевыращенную Anabaena flos-aquae. Сообщалось, что некоторые цианобактерии могут развить устойчивость к альгицидам и, следовательно, колонизировать окружающую среду озера. Например, Garcı́a-Villada et al. (2004) [59] сообщили о мутантах M. aeruginosa, устойчивых к меди, с устойчивостью Cu ²⁺ к концентрациям более 5,8 мкМ (1,44 мг · л ^-1 пентагидрата сульфата меди в этом исследовании). Эриксон и др. (1994) [60] сообщили, что высокие значения pH влияют как на адсорбцию, так и на абсорбцию альгицидов на основе металлов (токсичных химикатов) клеткой, тем самым снижая их токсичность.В этом исследовании с добавлением сульфата меди pH увеличился с 9,1 до 10,6 после восьми дней инкубации, когда было дозировано 1 мг · л ^-1 сульфата меди. Однако pH снова снизился до pH ~ 8 на 12-й день культивирования для 2 мг · л ⁻¹ сульфата меди (рисунок S5a дополнительной информации), а расчетная щелочность составила 130 мг · л ⁻¹ ведущая до безопасной максимальной дозы сульфата меди 1 мг · л ^-1 [61] для контроля роста водорослей. Рисунок 2b демонстрирует, что воздействие Microcystis может ингибировать рост клеток на 9%, 46%, 58% и 95%, соответственно, на 7 день воздействия доз 3, 5, 10 и 20 мг · л ^-1 , с статистически значимые различия (p ₂ O ₂ дозированных образцов и контролируемого образца.Через семь дней клетки Microcystis регенерировали и увеличивались до 197%, 174%, 141% и 125% от их исходных концентраций соответственно для 3, 5, 10 и 20 мг · л ^-1 H ₂ O ₂ доз. Для случаев более низких доз H ₂ O ₂ (1 и 2 мг · л ^-1 ), хотя наблюдались более низкие ингибирования по сравнению с таковыми для контролируемых образцов, клетки продолжали расти. О подобном ингибировании, сопровождаемом повторным ростом цианобактерий во время применения H ₂ O ₂ , сообщили Qian et al (2010) [62], где M.aeruginosa выросли после 96 ч воздействия дозы 100 мкМ (3,4 мг · л ^-1 ) H ₂ O ₂ . Кроме того, Huo et al., (2015) [54] сообщили о двухэтапном изменении целостности клеток M. aeruginosa при воздействии H ₂ O ₂ при световом освещении с разрывом клеток после отсроченного Chick-Watson Модель, в которой до времени задержки все клетки оставались интегрированными, а после времени задержки клетки начинали разрываться. Хотя эксперименты в этом исследовании проводились только в течение 6 часов, что намного меньше, чем в текущей работе, их результаты показали, что клетки Microcystis не устойчивы к воздействию H ₂ O ₂ , при этом 99% клеток Microcystis были повреждены в течение 3 часов. h при воздействии 22.34 Вт · м ⁻² (солнечное излучение у поверхности воды). В настоящем исследовании были предприняты попытки получить константы скорости деградации клеток Microcystis с использованием общеизвестных моделей деградации, но они не соответствовали паттерну деградации. pH — очень важный параметр, который следует учитывать при фотодеградации, поскольку он вызывает различия в химической адсорбции клеткой. В настоящем исследовании было замечено, что с H ₂ O ₂ pH увеличился до 11.4 на 8-й день ниже 5 мг · л ^-1 H ₂ O ₂ . Повышение pH происходит из-за истощения CO ₂ из-за высокого фотосинтеза клетками Microcystis, но это также может быть связано с производством гидроксильных анионов. Сообщается, что внезапное изменение pH является смертельным для некоторых водных животных, таких как сом, которые не переносят быстрое изменение pH на 1 единицу. По мере увеличения периода роста клеток pH снизился до значения 9,8 на 12-й день (рисунок S5b дополнительной информации).

3.1.2. Токсичность по отношению к Bacillus sp.

На рис. 3 показано влияние сульфата меди на Bacillus sp. рост при разных дозах. Было замечено, что сульфата меди ≥1 мг · л ^-1 было достаточно, чтобы убить Bacillus sp. Смертность Bacillus sp. под воздействием сульфата меди протекала реакция первого порядка с константами скорости = 0,07 ч ^-1 , 0,05 ч ^-1 и 0,04 ч ^-1 , соответственно, для 2, 1,5 и 1 мг · л ^{— 1} доз сульфата меди при инкубации только с Bacillus sp., и = 0,05 ч ^-1 , 0,05 ч ^-1 и 0,04 ч ^-1 , соответственно, когда бактерии инкубировали вместе с MC-LR при тех же дозах сульфата меди. Результаты показывают, что на уровень смертности не влияло присутствие в воде неочищенного MC-LR. Однако более высокие дозы меди приводили к увеличению смертности бактерий (p = 0,001). Для условий доз сульфата меди ^-1 все константы уровня смертности были менее 10 ^-3 ч ^-1 , что позволяет предположить, что влияние на исследуемые бактерии незначительно.Sani et al. (2001) [63] сообщили об IC ₅₀ 13,3 мкМ меди (3,3 мг пентагидрата сульфата меди · L ^-1 ) для сульфатредуцирующих бактерий (SRB) Desulfovibrio desulfuricans G20. Когда применялась более высокая доза, 30 мкМ меди (7,4 мг пентагидрата сульфата меди · L ^-1 ), 100% SRB погибали в течение 25 часов, и после 384 часов инкубации бактерии не обнаруживались. Кроме того, Zevenhuizen et al. (1979) [64] наблюдали бактерию Pseudomonas, очень устойчивую к ионам меди Cu ²⁺ до 10 ⁻³ M (250 мг · л ⁻¹ пентагидрата сульфата меди).Наше исследование показало 100% летальность Bacillus sp. при 1 мг пентагидрата сульфата меди · L ^-1 , и это ниже, чем концентрации для SRB и Pseudomonas, и может предполагать, что разные бактерии могут иметь разную устойчивость к меди. За изменением pH следили в экспериментах при дозах пентагидрата сульфата меди 1 мг · л ^-1 , 1,5 мг · л ^-1 и 2 мг · л ^-1 , и результаты показаны на рисунке. S6 дополнительной информации. Было обнаружено, что pH снизился с начальных 7.4-6,2 в конце экспериментов для всех изученных случаев. Yu-Sen et al. (2002) [65] наблюдали, что при pH 9 ионы двухвалентной меди приводили только к 10-кратному снижению Legionella sp. через 24 часа наблюдалось уменьшение в миллион раз для pH 7,0, при этом осаждение нерастворимых комплексов меди наблюдалось при pH> 6,0, что свидетельствует о том, что pH является важным фактором в определении эффективности ионизации меди для уничтожения видов Legionella в воде. Химический состав воды варьируется в зависимости от многих параметров, таких как pH, и сообщалось о снижении токсичности меди при повышении pH [66].Кроме того, были проведены многочисленные исследования по оценке токсичности меди в водной среде [67], и было обнаружено, что она вызвана свободным ионом меди Cu ²⁺ в Sunda (1975) [68]. Таким образом, химический состав меди может позволить нам оценить токсичность металла. Чтобы оценить вид меди в растворе, для прогнозирования видообразования использовался программный пакет для химического анализа воды Visual MINTEQ V3.1 [69]. В таблице 1 приведены результаты модели для разновидностей меди в экспериментальном растворе при различных значениях pH.Понятно, что при pH = 7,4 медь изначально была в виде 50,9% Cu ²⁺ и 39,7% CuOH ⁺ , а в конце эксперимента (pH = 6,2) Cu ²⁺ представляла собой преобладающие виды меди (94,54%) в растворе. Yu-sen et al. (2002) [65] сообщили, что при pH 9 концентрация меди 4 мг · л ^-1 не способна убить Legionella pneumophila, даже когда бактерии подвергались этому воздействию в течение 72 часов. Однако они заметили, что при pH 7 только 0,4 мг · л ^-1 меди приводило к 10 ⁶ -кратному уменьшению количества бактерий в пределах 1.5 ч. В этом исследовании pH = 7,4 (начальное значение) снизилось до pH = 6,2 на 12-й день в конце экспериментов, с этим уменьшением из-за водно-химического состава меди, поскольку анионы OH ^— потребляются металлом и это приводит к осаждению в виде Cu (OH) ₂ , причем pH уменьшается по мере увеличения концентрации сульфата меди. Вариации pH (см. Рисунок S6) показывают, что на него не влияют ни присутствие неочищенного MC-LR (p = 0,824), ни бактерии (p = 0.На рисунке 4 показано влияние шести различных доз H ₂ O ₂ на Bacillus sp. жизнеспособность. Было обнаружено, что H ₂ O ₂ при дозах ≥5 мг · л ^-1 был летальным для бактерии, со смертностью после реакции первого порядка и с константами скорости 0,03 ч ^-1 , 0,1 ч ^-1 и 0,14 ч ^-1 , соответственно, для H ₂ O ₂ доз 5, 10 и 20 мг · л ^-1 . Для более низких доз H ₂ O ₂ наблюдали незначительное ингибирование бактерии с константами скорости все менее 2 × 10 ^-3 ч ^-1 .Влияние H ₂ O ₂ на Bacillus sp. жизнеспособность снижалась, когда неочищенный MC-LR был добавлен в экспериментальную водную матрицу. Более низкие дозы H ₂ O ₂ и присутствие неочищенного MC-LR в воде могут привести к снижению показателей смертности изучаемых бактерий (популяция pBacillus sp. Уменьшилась на 90%, 75% и 5% при воздействии 10, 5 и 3 мг · л ^-1 H ₂ O ₂ , соответственно.На рисунке S7 дополнительной информации показана концентрация остаточных радикалов ОН более 2.25 ч (8100 с). Концентрации гидроксильных радикалов были очень низкими, 0,58 × 10 ⁻¹⁹ M, 1,86 × 10 ⁻¹⁹ M и 0,27 × 10 ⁻¹⁹ M, соответственно, для MC-LR, Bacillus sp. И для контроль (без бактерий и MC-LR), и статистический анализ показывает отсутствие значимой разницы (p = 0,069) между тремя протестированными случаями. Низкая концентрация радикалов ОН является разумной, поскольку использованное излучение было очень низким (2,3 Вт · м ^-2 ). Huo et al. (2015) [54] сообщили 1.54 × 10 ⁻¹⁵ M концентрация радикала ОН в их экспериментальной системе, когда M. aeruginosa PCC7820 инкубировали с 10 мг · л ⁻¹ H ₂ O ₂ при 22,34 Вт · м ⁻² (В 9,7 раза выше, чем в этом исследовании) солнечное излучение. Кроме того, в темноте образование гидроксильных радикалов не обнаружено. Thomas et al. (1994) [70] показали, что и дозы, и время воздействия H ₂ O ₂ были важными параметрами для H ₂ O ₂ для уничтожения Streptococcus mutans серотипа c (штамм GS-5) в который 6, 10, 0.3 и 7 × 10 ⁻³ г · л ⁻¹ H ₂ O ₂ требовались, когда время воздействия составляло 15 с, 2 мин, 1 час и 24 часа соответственно. Органические вещества, присутствующие в воде, включая клетки и связанные с ними метаболиты в этой исследуемой системе, могут реагировать с перекисью водорода [71], снижая эффективность, с которой H ₂ O ₂ окисляет цианотоксины, что аналогично нашим наблюдениям. что более низкие показатели смертности были обнаружены в случаях с добавлением неочищенного MC-LR.Кроме того, при дозах 5, 10 и 20 мг · л ^-1 H ₂ O ₂ pH обычно увеличивался с 6,8 до 7,6 (рисунок S6 дополнительной информации). Статистически значимыми были различия между неочищенными MC-LR, Bacillus sp. и MC-LR / Bacillus sp. растворов (p = 0,013), но не было статистической разницы для разных концентраций H ₂ O ₂ (p = 0,271). Юнг и др. (2009) [72] наблюдали, что с 5% (50 г · л ^-1 ) H ₂ O ₂ , pH увеличился с 9.От 0 до 9,8 в течение 88 часов, а увеличение pH связано с разложением H ₂ O ₂ , поскольку происходит потребление H ⁺ или образование OH ^— [73], а также изменение Значение pH может влиять на адсорбцию или влияние H ₂ O ₂ (через гидроксильные радикалы) на клетки-мишени. На рис. 5 показана деградация H ₂ O ₂ при освещении видимым светом 2,3 Вт · м ⁻² при 25 ° C в течение 12 дней (288 ч) экспериментов.H ₂ O ₂ наблюдалось разложение и достигло необнаружимого предела в течение 50 часов. Константы скорости разложения H ₂ O ₂ составляли 0,97 ч ^-1 , 0,88 ч ^-1 и 0,22 ч ^-1 , когда 10 мг · л ^-1 инкубировали с MC-LR- Bacillus sp., Bacillus sp. И MC-LR, соответственно, согласно моделированию реакции разложения первого порядка. Schmidt et al. (2006) [74] сообщили, что в пресной воде с эвтрофной или в некоторой степени олиготрофной период полураспада встречающегося в природе H ₂ O ₂ составляет около 2-8 часов, хотя в естественной воде этот период может составлять до нескольких дней без микроорганизмы.H ₂ O ₂ быстро разлагается при внесении в него органических соединений в природных водах [75], и такое разложение усиливается в основном бактериями, УФ-светом, пигментами и гуминовыми веществами.

Исследование удержания и распределения консерванта на основе меди в древостоях китайской пихте (Cunninghamia lanceolata)

Несмотря на некоторые исследования проницаемости древесины и меры по ее улучшению, был достигнут определенный прогресс в изучении распространения и передачи консерванты для стоящих деревьев.В настоящем исследовании консервант на основе меди (Cu-) с другими реагентами вводится в стоящее дерево Пихта китайская методом сокодвижения. Химический состав восстановленной древесины анализируется с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR) и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS). Образцы с разной высоты анализируют с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM) и атомно-абсорбционной спектроскопии (AAS) для получения микроструктуры и удерживания консерванта соответственно.Результаты показывают, что растворы консервантов с более низкими концентрациями более способствуют диффузии и передаче в древесине. Более того, удерживание консерванта в положении на разной высоте имеет больший градиент концентрации для составных растворов консервантов, чем для растворов одиночных консервантов. Затвердевшие частицы консерванта наблюдаются в ксилемных лучах с помощью SEM. Результаты настоящего исследования предоставляют некоторую полезную информацию для функционального дизайна целевых изделий из дерева.

1. Введение

Древесина представляет собой сложный материал биомассы, состоящий в основном из целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина и некоторых экстрактивных веществ. Он широко используется в строительстве, производстве мебели, бумажной массы и т. Д. Благодаря своим преимуществам, связанным с высоким соотношением прочности и веса, ударопрочностью и высокой технологической способностью, и особенно благодаря своим устойчивым и экологически чистым природным свойствам [1]. Тем не менее, древесина представляет собой разновидность биологического композитного материала, восприимчивого к внешним воздействиям.Такие дефекты, как гниль и червоточины, являются одними из проблем, которые играют важную роль в эффективном использовании древесины. В предыдущих исследованиях предпринимались многочисленные попытки продлить срок его службы [2–7]. Антисептическая обработка древесины — эффективный метод продления срока ее службы с использованием хромированного арсената меди (CCA) и щелочной четвертичной меди (ACQ) [8–11]. Однако модификация пропитки требует капиталовложений в основное оборудование, сложных процессов, высоких энергозатрат и загрязнения окружающей среды [12–14].

Пихта китайская — одна из важнейших коммерческих пород древесины в Китае, на которую приходится более 90% вырубки лесов. Однако такие дефекты, как низкая твердость, низкая плотность и легкое разложение, являются неблагоприятными факторами, ограничивающими их применение на открытом воздухе в качестве конструкционных материалов. Поэтому антисептическая обработка необходима для продления срока службы и расширения области применения быстрорастущей древесины.

Лечение культи восходит к исследованию Iida et al.в 1990-х годах [15], который первым окрасил стоящее на корню дерево методом сокодвижения для эффективного использования малоиспользуемых пород. Было показано, что эти окрашивающие древесные породы обесцвечивают сравнительно большое количество цветов. Впоследствии Чжао покрасил пятьдесят восемь видов древесины лиственных пород и три вида древесины хвойных пород, используя аналогичный метод впрыска [16]. Несмотря на недостаток неравномерного окрашивания, этот метод не требует затрат энергии на протекание жидкости в дереве путем транспирации.

Окрашивающий материал может переноситься от нижней части ствола к верхнему стволу стоящего дерева путем транспирации; Вдохновленные вышеизложенными идеями, консерванты на основе меди (Cu-) с другими реагентами вводятся в ель китайская методом сокодвижения.Целью нашего эксперимента является (i) исследовать изменение удерживания консервантов в зависимости от высоты дерева и (ii) оценить влияние добавки на передачу и распространение консервантов в живых деревьях.

2. Материалы и методы

2.1. Материалы

Карбонат меди основной Cu ₂ (OH) ₂ · CO ₃ , полиэтиленгликоль с молекулярной массой 400 и аммиачная вода были получены от Sinopharm Chemical Reagent Co., Китай.В экспериментах использовалась бидистиллированная вода.

2.2. Сбор данных

Весь процесс сбора данных проводился в соответствии с методом GB / T 23229-2009 [17]. Взрослые китайской пихты возрастом 20 лет, использованные для экспериментов, были расположены под 28,12 градуса северной широты и 113,06 градуса восточной долготы. Опытные деревья расположены более чем в 20 метрах от водораздела. Диаметр деревьев на высоте груди (высота от земли 1,4 м) составлял от 20 см до 24 см, в среднем 2250 деревьев на гектар.Средняя температура за экспериментальный период с июня по сентябрь составила 33,6 ° C.

Основной карбонат меди растворяли в водном растворе аммиака. Концентрации основных растворов карбоната меди составляли 2 мас.%, 4 мас.% И 6 мас.% Соответственно. Растворы были разделены на две группы: одна группа представляла собой однократный раствор консерванта (Cu-NH), а другая — составной раствор консерванта с добавлением добавки, а именно полиэтиленгликоля, с его содержанием 5 мас.% (Cu-NH-PEG).

Обработка культи проводилась следующим образом. Сначала сверлом в симметричном положении ствола были просверлены два отверстия диаметром 10 мм. Ямки находятся на высоте 30 см над землей. Дыры должны были доходить до сердцевины дерева. Затем отверстия соединяли пластиковыми флаконами с консервирующими растворами с помощью пластиковой трубки Y-типа. Пластиковую бутылку держали на высоте 80–100 см от земли. Общий объем инъекции консервантов составил 30 литров в течение четырех недель.Целевые деревья были срублены через 4–8 недель обработки для отверждения консервантов. Было проведено три параллельных эксперимента с одинаковой концентрацией консервантов. Процедуры лечения показаны на рисунке 1.

2.3. Анализ и характеристика проб

Опилки собирали на экспериментальном дереве, используя конус для отбора проб через каждые два метра. Подсчитывая от корней дерева, образцы были идентифицированы как первая, вторая, третья и четвертая части.На той же плоскости пилы были отобраны четыре образца для анализа удержания консерванта. Удержание консерванта (выраженное как CuO) анализировали в соответствии с методом GB / T 23229-2009 [17]. Схема отбора проб для определения удерживания консерванта показана на рисунке 2.

Опилки были раздроблены на высокоскоростной мельнице, для рентгеновского дифракционного анализа (XRD) с помощью Rigaku D / max-2000PC были использованы шарики размером 100 меш, XRD сканирование с медным анодом при 40 кВ и 50 мА в диапазоне значений от 10 ° до 70 ° со скоростью 8 ° / мин.Химический состав полученных образцов исследовали с помощью инфракрасного спектрометра с преобразованием Фурье (FTIR) Nicolet 6700 (Thermo Scientific). Состав поверхности образцов определяли методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS). XPS-измерения проводили с использованием XPS-спектрометра EscaLab 250Xi (Thermo-VG Scientific) с источником рентгеновского излучения Al Ka ​​(15 кВ, 10 мА) и аналитической камерой с базовым давлением 10 ^-6 Па. Все связывание энергии (Bes) были отнесены к пику C 1s (284.6 эВ), возникающие из поверхностных углеводородов (или дополнительных углеводородов). Образцы, используемые для анализа SEM, были приготовлены с помощью слайсера из экспериментального ствола дерева каждые два метра. Морфологию исследовали с помощью растрового электронного микроскопа TM 3000 (HITACHI), используя ускоряющее напряжение 15 кВ.

3. Результаты и обсуждение

3.1. XRD-анализ

XRD-анализ используется для исследования фазовой эволюции образцов, обработанных консервантом. Рентгенограмма чистого порошка китайской пихты показана на рисунке 3 (а).Пики дифракции, наблюдаемые при 16,1 ° и 22,5 °, представляют собой характерные дифракционные пики I-типа плоскости кристаллов древесной целлюлозы (101) и (002) в структурной ячейке. Для обработанных образцов такие же дифракционные пики также появляются в соответствующем положении, что показывает, что добавление модифицированного агента не разрушает кристаллическую форму целлюлозы.

3.2. Исследования FTIR

Химический состав китайской пихты , обработанной различными консервирующими растворами, изучается с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR).Полученные спектры показаны на рисунке 4. Несколько характерных пиков поглощения наблюдаются в диапазоне 2000–500 см ^–1 . Полоса при 1743 см ^-1 отождествляется с валентным карбоксильным колебанием в группах карбоновых кислот в гемицеллюлозе (рис. 4 (а)). Полоса при 1510 см ^-1 отнесена к ароматическим скелетным колебаниям в лигнине [18]. Полосы при 1427 и 896 см ^-1 отнесены к поглощению бета-связей, растягивающих целлюлозу.Для обработанных образцов плотность полос на 1743 см ^-1 имеет небольшое снижение. Уменьшение полосы объясняется реакциями между медью и карбоксильными группами, которые имели место, в то время как целлюлоза действует как стабилизатор комплекса Cu-NH в растворе [19–23]. На основании анализа ссылок группы -COOH, -OH, -CHO и так далее являются реактивными группами для фиксации ионов металлов. Из рисунков 4 (e) –4 (g) видно, что плотности широкой полосы на 1100–980 см ^–1 увеличиваются, очевидно, из-за асимметричного поглощения валентных колебаний -CH ₂ -O- СН ₂ — добавки ПЭГ.Остальные характерные пики существенно не изменились. На основании этих данных можно сделать вывод, что растворы консервантов не изменили химический состав обработанной древесины.

3.3. Распределение консервирующих растворов

Во время процедур обработки культи консервирующие растворы текут по продольным трахеидам вдоль тележки от корня до вершины полога под действием движущей силы транспирации. Сложная капиллярная структура древесины неопределенно влияет на проницаемость консервантов [24].Следовательно, необходимо проанализировать вертикальное распределение концентрации консерванта в различных положениях по высоте.

На рис. 5 показана концентрация соединений на основе меди, идентифицированная как окисление меди, изменяющаяся с продольной высотой ствола. Видно, что консервант с более низкой концентрацией легче проникает в древесину. Причем удержание консерванта уменьшается с увеличением продольной высоты ствола. Однако высокая концентрация консерванта формирует большой градиент удерживания из-за обогащения и затвердевания консерванта в нижней части ствола, что влияет на гомогенное распределение консерванта в стволе [25, 26].Как видно из Фиг.5 (а), удерживание консерванта на первой части составляет 2,24 кг / м ³ , 4,24 кг / м ³ и 6,25 кг / м ³ , соответственно. У четвертой части обработанных деревьев значения составляют 0,97 кг / м ³ , 1,98 кг / м ³ и 3,14 кг / м ³ соответственно. Для композиционных растворов консервантов (рис. 5 (b)) удерживание консерванта в первой части составляет 2,04 кг / м ³ , 3,94 кг / м ³ и 5,57 кг / м ³ , соответственно.В четвертой части значения равны 0,87 кг / м ³ , 1,62 кг / м ³ и 2,69 кг / м ³ соответственно. На основании этих данных можно сделать вывод, что удерживаемость консерванта для составных растворов консервантов ниже, чем у единичных растворов консервантов.

Движение жидкости от корней в атмосферу контролируется проводимостью компонентов водного пути [27]. Электропроводности, влияющие на поток жидкости в установке, бывают гидравлическими и диффузионными [28].В ходе экспериментов влияние давления на диффузию жидкости постоянно. Влияние давления не учитывается. Теоретически изменение размера трахеид может потенциально неблагоприятно влиять на транспорт воды в ксилеме [27–29]. Другими словами, изменение формы трахеид или заполнение пространства трахеид также повлияет на диффузию жидкости в ксилеме [30]. Для композиционных растворов консервантов более высокая относительная молекулярная масса PEG будет заполнять трахеиды, ямки или лучи ксилемы, что будет препятствовать диффузии композиционных растворов консервантов в древесине.Следовательно, сохранение консервантов в древесине ниже, чем у единичных консервантов [31, 32].

3.4. Морфология образцов

Морфология образцов исследуется с помощью SEM. Необработанный образец тестируется в качестве эталона. Хорошо видна пористая структура древесины, трахеиды и ямки ничем не заполнены (рис. 6 (а)). Как показано на фиг. 6 (b) — фиг. 8, морфология полученных образцов отличается от необработанного образца.Продольные трахеиды являются основными диффузионными каналами хвойной древесины, и их основные функции заключаются в транспортировке воды и поддержке дерева. Миграция воды между трахеидами в основном зависит от ямок стенок трахеид. Десятки или сотни пар ямок соединяют соседние трахеиды. Ксилемные лучи являются основными диффузионными каналами осевого направления для древесины хвойных пород. Затем для древесины хвойных пород строятся основные системы циркуляции материалов, состоящие из продольных трахеид, ямок и ксилемных лучей.Во время транспирации консервант диффундирует в продольном направлении от корня магистральной трубы к коронке. Одновременно с этим консерванты диффундируют в древесине через ямки и луч ксилемы. Консерванты более склонны к затвердеванию в частицы во время диффузии вместе с ксилемными лучами. Таким образом, твердые частицы появляются в ксилемных лучах, которые показаны на рисунке 6 (b). В корне ствола появляется большое количество затвердевших частиц из-за его локальной более высокой концентрации.В процессе передачи от корня к кроне затвердевшие частицы консерванта постепенно уменьшаются с уменьшением концентрации раствора консерванта. Для образца четвертой части затвердевшие частицы появляются в нескольких лучах ксилемы. Для 2 мас.%, 4 мас.% И 6 мас.% Трех различных концентраций растворов консервантов процесс диффузии растворов консервантов имеет аналогичные вариации, которые отражены на фигурах 6, 7 и 8 соответственно. Кроме того, спектр EDS затвердевших частиц приведен на рисунке 6 (f).Подтверждено присутствие Cu из затвердевших частиц.

По сравнению с одним раствором консерванта Cu-NH, сложному раствору консерванта Cu-NH-PEG труднее диффундировать в древесину из-за увеличения вязкости раствора. Поэтому консервант в основном застывает в корне ствола. Концентрация также оказывает некоторое влияние на распространение консерванта в древесине. Из рисунков 9–11 видно, что низкие концентрации консервантов в большей степени способствуют диффузии и переносу в древесине, и тогда в ксилемных лучах появляется больше затвердевающих частиц.Эти результаты согласуются с результатами, показанными на рисунке 5. В процессе диффузии консервант может реагировать с активными группами целлюлозы, такими как гидроксильная, карбонильная и альдегидная группы, что улучшает свойства древесины. Физическое наполнение затвердевшим консервантом в ксилемных лучах также может эффективно улучшать механические свойства древесины [33, 34].

3.5. XPS-измерения

Химический состав пихты китайской и 2 мас.% Раствора Cu-NH, обработанного китайской пихты , определяют с помощью XPS, которые показаны на рисунке 12. Как видно из обработанного образца китайской пихты , пик, расположенный при 934,17 эВ, приписывается области Cu 2p медного на основе консерванта по сравнению с образцом пихты китайской [35, 36]. Результат показывает, что консервант на основе меди затвердевает в древесине, что согласуется с результатом EDS.

4. Выводы

Консервант на основе меди (Cu-) с другими реагентами успешно введен в стоящее дерево Пихта китайская с использованием метода сокодвижения.Составному раствору консерванта труднее диффундировать в дереве по сравнению с раствором единственного консерванта. Для одного раствора консерванта удерживание консерванта в первой части составляет 2,24 кг / м ³ , 4,24 кг / м ³ и 6,25 кг / м ³ , соответственно. У четвертой части обработанных деревьев значения составляют 0,97 кг / м ³ , 1,98 кг / м ³ и 3,14 кг / м ³ соответственно. Для композиционных растворов консервантов удерживание консерванта в первой части составляет 2.04 кг / м ³ , 3,94 кг / м ³ и 5,57 кг / м ³ соответственно. В четвертой части значения равны 0,87 кг / м ³ , 1,62 кг / м ³ и 2,69 кг / м ³ соответственно. Результаты согласуются с результатами SEM. Во время диффузии и транспортировки раствора консерванта консерванты легче затвердевают в ксилемных лучах. В ходе дальнейших исследований механические свойства и стабильность размеров в сочетании с антикоррозионной стойкостью полученной древесины будут проводиться, чтобы лучше понять прикладную ценность этого метода сокодвижения и обеспечить техническую поддержку функционального дизайна целевых деревянных изделий.

Конкурирующие интересы

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов.

Благодарности

Эта работа поддержана Инновационным фондом Лесной академии Хунани (20130802) и Научно-технологическим проектом Департамента науки и технологий провинции Хунань (2012NK2002).

(PDF) Выщелачивание меди из древесины, обработанной консервантами на медной основе

5. Литература

1. Альберт, Л., Немет, И., Халаш, Г., Колошар, Дж., Варга, С.З., Такач, Л. 1999: Радиальные

вариации pH и буферной емкости в лесу с красными породами пляжа (Fagus silvatica L.).

Holz als Roh- und Werkstoff, 57: 75-76.

2. Американская ассоциация лесорубов (AWPA). 1998: Книга стандартов. Гранбери, Техас.

3. Barceloux, D.G. 1999: Хром. Клиническая токсикология: 37, 173-194.

4. Дагарин, Ф., Петри, М., Похлевен, Ф., Шентюрц, М., 1996: ЭПР-исследования взаимодействий

между аммиачным октаноатом Cu (II) и древесиной.Международная исследовательская группа по сохранению древесины

, документ IRG / WP, 96-30110, 7.

5. Итон, Р.А., Хейл, доктор медицинских наук, 1993: Древесина — гниение, вредители и защита. Лондон, Чепмен и

Холл, 250.

6. Европейский комитет по стандартизации. 1989 год: консерванты для древесины; Определение токсичных значений

в отношении разрушающих древесину базидиомицетов, культивированных на агаризованной среде, EN 113.

Брюссель, 32.

7. Европейский комитет по стандартизации.1994: Консерванты для древесины — Методы

измерения потерь активных ингредиентов и других консервантов из обработанной древесины —

Часть 2: Лабораторный метод получения образцов для анализа для измерения потерь при выщелачивании в воду

или синтетическую морскую воду. EN 1250. Брюссель, 16.

8. Гупта, У. 1979: В J.O. Ред. Нриагу, Медь в окружающей среде, Часть 1, John Wiley & Sons,

New York. 215.

9. Hartford, W.H. 1972: Химические и физические свойства консервантов для древесины и систем консервантов для древесины

. Порча древесины и ее предотвращение с помощью консервантов. Vol.

2, Консерванты и консерванты, Syracuse University Press, Syracuse, 154.

10. Hughes, A.S. 1999: Исследования механизмов фиксации, распределения и биологических свойств

консервантов для древесины на основе меди. Докторская диссертация, Имперский колледж науки, технологий и медицины

, Лондон, 313.

11. Хумар М., Петри М., Šentjurc Mč. 2000a Влияние содержания влаги на параметры EPR

меди в пропитанной древесине, принято для публикации в Holz als roh- und werkstof.

12. Хумар М., Петри М. № 2000: Этаноламин в пропитанной древесине. Отчеты об исследованиях Forestry

and Wood Science and Technology, 143-159

13. Humar, M., Petri, M. Pohleven, F., Tavzes, .č Č 2000: Poraba O2 in CO2 pri reakciji med

lesom in этаноламином.In: GLAVI, Peter (ed.), BRODNJAK-VON INA, Darinka (ed.). Č Č Č

Slovenski kemijski dnevi 2000, Maribor, 28. in 29. september 2000. Zbornik referatov s

posvetovanja. Марибор: FKKT, 603-608.

14. Хумар, М., Петри, М., Похлевен, Ф., Шентюрц, М., Вебер, М., Разпотник, П.С. 2001: Влияние источника меди

на свойства консервантов для древесины на основе меди. Неопубликованные результаты

15. Humar, M., Petri, M., Šentjurc, Mč. Влияние содержания влаги на параметры EPR для меди

в пропитанной древесине, принято к публикации в Holz als roh- und werkstof.

16. Джин, Л., Арчер, К. 1991: Консерванты для древесины на основе меди: наблюдения за фиксацией,

Распределение и эффективность. AWPA 1991, 169–184.

17. Джин, Л., Николас, Д. Д., Шульц, Т. П. 1990: Стабилизация размеров и устойчивость к гниению древесины

, обработанной коричневым лигнином и сульфатом меди. Международная исследовательская группа по сохранению древесины

. IRG / WP 90-3608, 12.

18. Похлевен, Ф. 1998: Текущее состояние использования консервантов для древесины в некоторых европейских странах

— резюме ответов на вопросник — последнее исправление в феврале 1998 года.Брюссель,

Почему медь убивает вирусы | Наука

Когда исследователи сообщили в прошлом месяце, что новый коронавирус, вызывающий пандемию COVID-19, выживает в течение нескольких дней на стекле и нержавеющей стали, но умирает в течение нескольких часов после приземления на медь, Билла Кивила удивило только то, что патоген так долго сохранялся на меди.

Кивил, исследователь-микробиолог из Саутгемптонского университета в Англии, изучал антимикробные эффекты меди более двух десятилетий.Он наблюдал в своей лаборатории, как простой металл убивал одного вредного жука за другим. Он начал с бактерий, вызывающих болезнь легионеров, а затем обратился к устойчивым к лекарствам смертельным инфекциям, таким как устойчивый к метициллину Staphylococcus aureus (MRSA). Он протестировал вирусы, вызывающие опасения для здоровья во всем мире, такие как ближневосточный респираторный синдром (MERS) и пандемия свиного гриппа (h2N1) в 2009 году. В каждом случае контакт с медью убивал патоген в течение нескольких минут. «Это просто разнесло все», — говорит он.

В 2015 году Кивил обратил внимание на коронавирус 229E, родственник вируса COVID-19, вызывающего простуду и пневмонию.И снова медь уничтожила вирус в течение нескольких минут, в то время как она оставалась заразной в течение пяти дней на таких поверхностях, как нержавеющая сталь или стекло.

«Один из парадоксов в том, что люди [устанавливают] нержавеющую сталь, потому что она кажется чистой и в некотором роде таковой, — говорит он, отмечая повсеместное распространение материала в общественных местах. «Но тогда спор заключается в том, как часто вы чистите? Мы недостаточно часто убираемся ». Медь, напротив, дезинфицирует, просто находясь там.

Древние знания

Работа Кивила — современное подтверждение древнего лекарства.За тысячи лет, задолго до того, как они узнали о микробах или вирусах, люди знали о дезинфицирующих свойствах меди. «Медь — действительно дар матери-природы, потому что человечество использует ее более восьми тысячелетий», — говорит Майкл Г. Шмидт, профессор микробиологии и иммунологии Медицинского университета Южной Каролины, который исследует медь в медицинских учреждениях.

Первое зарегистрированное использование меди в качестве средства, убивающего инфекцию, происходит из Папируса Смита, старейшего известного медицинского документа в истории.Информация в нем была приписана египетскому врачу около 1700 г. до н. Э. но основан на информации, которая датируется 3200 годом до нашей эры. Египтяне обозначили символ анкх, представляющий вечную жизнь, для обозначения меди иероглифами.

Еще в 1600 году до нашей эры китайцы использовали медные монеты в качестве лекарства от боли в сердце и желудке, а также болезней мочевого пузыря. Финикийцы-мореплаватели вставляли стружку своих бронзовых мечей в боевые раны, чтобы предотвратить заражение.На протяжении тысячелетий женщины знали, что их дети реже болеют диареей, когда они пили из медных сосудов, и передавали эти знания последующим поколениям. «Чтобы диагностировать диарею, не требуется степень доктора медицины», — говорит Шмидт.

И энергии меди хватит. Несколько лет назад команда Кивила проверила старые перила Центрального вокзала Нью-Йорка. «Медь все еще работает так же, как и в тот день, когда ее установили более 100 лет назад», — говорит он.«Этот материал прочный, и антимикробный эффект не пропадает».

Восточная башня Королевской обсерватории в Эдинбурге. Отчетливо виден контраст между восстановленной медью, установленной в 2010 году, и зеленым цветом оригинальной меди 1894 года. (Wiki Commons)

Долговечная сила

То, что знали древние, подтвердили современные ученые и организации, такие как Агентство по охране окружающей среды.EPA зарегистрировало около 400 медных поверхностей как противомикробные. Но как именно это работает?

Тяжелые металлы, включая золото и серебро, обладают антибактериальными свойствами, но особый атомный состав меди придает ей дополнительную убойную силу, говорит Кивил. Медь имеет свободный электрон во внешней орбитальной оболочке электронов, который легко принимает участие в окислительно-восстановительных реакциях (что также делает металл хорошим проводником). В результате, по словам Шмидта, он становится «гранатой с молекулярным кислородом». Серебро и золото не имеют свободных электронов, поэтому они менее реактивны.

Медь убивает и другими способами, согласно Кивилу, опубликовавшему статьи об этом эффекте. Когда микроб приземляется на медь, ионы взрывают патоген, как ракетный натиск, предотвращая клеточное дыхание и пробивая дыры в клеточной мембране или вирусном покрытии и создавая свободные радикалы, которые ускоряют уничтожение, особенно на сухих поверхностях. Что наиболее важно, ионы ищут и разрушают ДНК и РНК внутри бактерий или вирусов, предотвращая мутации, которые создают устойчивые к лекарствам супербактерии.«Свойства никогда не стираются, даже если они потускнеют», — говорит Шмидт.

Шмидт сосредоточил свое исследование на вопросе, снижает ли использование медных сплавов на часто используемых поверхностях больничные инфекции. По данным Центров по контролю за заболеваниями, в любой день примерно у каждого 31 пациента больницы есть по крайней мере одна инфекция, связанная с оказанием медицинской помощи, стоимостью до 50 000 долларов на пациента. Важное исследование Шмидта , финансируемое Министерством обороны, рассматривало медные сплавы на поверхностях, включая поручни у кровати, столики с подносами, стержни для внутривенных инъекций и подлокотники стульев в трех больницах по всей стране.Это 43-месячное расследование показало снижение инфицирования на 58% по сравнению с обычными протоколами заражения.

Дальнейшие исследования застопорились, когда Министерство обороны сосредоточило внимание на эпидемии Зика, поэтому Шмидт обратил свое внимание на работу с производителем, который создал медную больничную койку. В двухлетнем исследовании, опубликованном ранее в этом году, сравнивались койки в отделении интенсивной терапии с пластиковыми поверхностями и с медными. Рельсы на пластиковых поверхностях превысили принятые стандарты риска почти в 90 процентах образцов, в то время как рельсы на медных поверхностях превысили эти стандарты только на 9 процентов.«Мы снова в полной мере продемонстрировали, что медь может содержать среду в чистоте от микроорганизмов», — говорит он.

Шмидт также является соавтором 18-месячного исследования под руководством Шеннон Хинса-Лизер, экологического микробиолога из колледжа Гриннелл, в котором сравнивается изобилие бактерий в занятых и незанятых комнатах сельской больницы на 49 коек Регионального медицинского центра Гриннелла. Опять же, медь снижает количество бактерий. «Если вы используете медный сплав, который всегда работает, — говорит Хинса-Лизур, — вам все равно нужно очищать окружающую среду, но у вас есть что-то, что постоянно работает (для дезинфекции).»

Медь жгут

Кивил и Шмидт обнаружили, что установка меди только на 10% поверхностей предотвратит инфекции и сэкономит 1176 долларов в день (сравнивая снижение стоимости лечения инфекций со стоимостью установки меди). Тем не менее, больницы не спешат реагировать. «Я был удивлен, насколько медленно это было освоено больницами», — добавляет Hinsa-Leasure. «Во многом это связано с нашей системой здравоохранения и финансированием больниц, которое очень ограничено.Когда в нашей больнице переделали отделение неотложной помощи, в ключевых местах установили медные сплавы. Так что это имеет смысл, когда вы делаете ремонт или строите что-то новое. Это дороже, если вы просто меняете то, что у вас уже есть ».

Система госпиталей Sentara в Северной Каролине и Вирджинии сделала поверхности, пропитанные медью, стандартом в 13 больницах в 2017 году для прикроватных столов и перил кроватей после того, как клинические испытания 2016 года в больнице Вирджиния-Бич показали, что на 78% снизилось количество устойчивых к лекарствам организмов.Используя технологию, впервые разработанную в Израиле, больница также перешла на постельные принадлежности, содержащие медь. Кивил говорит, что Франция и Польша начинают использовать медные сплавы в больницах. В Перу и Чили, где производят медь, она используется в больницах и системах общественного транспорта. «Так что это идет по всему миру, но все еще не набирает обороты», — говорит он.

Если медь убивает COVID-19, нужно ли периодически катать в руках несколько пенсов и пятак? Используйте воду, мыло и дезинфицирующее средство.«Вы никогда не знаете, сколько вирусов связано с этой рукой, поэтому он может не получить их все полностью, — говорит Шмидт. — Это только предположение, если медь будет полностью защищать».

Как же медь убивает микробы?

---

Поскольку COVID-19 и другие инфекционные патогены попадают в заголовки газет, наше внимание привлекают технологии, разрабатываемые для борьбы с этими микробами. Бактерии, вирусы и другие микроорганизмы угрожают жизни человека. Мы хотим знать, что их убивает, и хотим этого прямо сейчас!

Интересно, что обычная медь, материал для монет и Статуи Свободы, обладает мощными противомикробными свойствами.Фактически, медь использовалась древними египтянами, греками и другими для переноски и хранения воды, трубопроводов и бочек, а также на лодках, потому что они могли сказать по наблюдениям, что изделия с медью обладают способностью защищать воду от порчи и древесины. от паразитов.

То, что могли наблюдать древние, теперь может объяснить наука.

Как медь убивает бактерии? Это не из-за какого-то нового века или магических свойств — просто старая ржавчина. Медь убивает бактерии с помощью 5 основных путей, которые также называются «механизмами уничтожения».»( Разве это не звучит намного лучше? )

---

Давайте посмотрим на эти механизмы убийства с помощью нашей армии воинов с закисью меди.

Химические элементы, такие как медь, представляют собой атомы, состоящие из стабильного ядра и менее стабильного облака электронов.

Хотя для изменения состава ядра требуется ядерная реакция, атомы регулярно обмениваются электронами. Эти обмены электронами называются «окислительно-восстановительным потенциалом», комбинацией двух терминов, обозначающих действия, которые происходят как согласованный набор.(Процессы, названные не лучшим образом, как вы увидите.) увеличение в степени окисления

Когда медь окисляет или теряет электроны, она создает из себя «оксид», который называется оксидом меди (Cu2O). В этой форме окислительно-восстановительный механизм связывает атомы меди с атомами кислорода, которые затем находятся в состоянии постоянного обмена электронами.Это делает оксид меди достаточно нестабильным, чтобы разрушать организмы на микроскопическом уровне — идеальную армию против микроорганизмов, вызывающих болезни и болезни.

Медь, через закись меди, убивает эти микробы тремя основными путями, при этом пять общих механизмов уничтожения доступны в любое время, когда она вступает в контакт с клетками. Любой из этих пяти методов уничтожения может уничтожить бактерии, но перекрывающиеся механизмы также могут предотвратить развитие резистентности.

Итак, что это за пять механизмов уничтожения?

Медь — это металл.Когда металл вступает в реакцию с водой — либо в жидкой форме, либо через влагу воздуха — он окисляет . Когда речь идет о металлах, мы называем это «ржавчиной». Первый механизм уничтожения — это ржавчина, когда в процессе образования молекул ржавчины медь вытягивает электроны из мембраны липидов клеточной стенки бактерий, кислорода или белков. Окисляющие атомы меди ослабляют бактерии, когда они вытягивают эти электроны из атомов, составляющих клеточную стенку. Подобно тому, как вытаскивают кирпичи из стены, в конечном итоге клеточная стенка ломается, убивая бактерии.

Три механизма уничтожения связаны с токсичностью микробных клеток. Когда окисляющие атомы меди разрушают клеточную стенку, бактерии пытаются адаптироваться к окружающей среде, поглощая ее из окружающей среды или выталкивая ненужные элементы. В результате ионы меди проникают внутрь клетки. Медь быстро токсична для внутренней части клетки, которая полна хрупких частей, производящих ДНК. Эти три механизма включают различные аспекты этих внутренних механизмов, от производства энергии до записи ДНК.

Этот механизм похож на историю о троянском коне. Снаружи армия упорно трудилась, чтобы сломать стену. Но как только армия проникла внутрь, она быстро уничтожает жителей. У армии есть множество механизмов для уничтожения врага: прекращение поставок продовольствия ( энергии клеток, ), нарушение связи (, запись ДНК ) или уничтожение оружия и припасов ( смещение, наводнение ).

Третья категория и пятый механизм уничтожения — это путь свободных радикалов .Окисление меди высвобождает свободные радикалы, атомы кислорода и водорода или гидроксида кислорода. Эти атомы очень реактивны с другими веществами, потому что у них есть один или несколько неспаренных электронов; это делает атомы нестабильными. Все атомы хотят быть стабильными, поэтому они ищут электрон, чтобы образовать стабильную пару. В результате они «крадут» электрон у окружающих молекул, вызывая деструктивную цепную реакцию в клеточной мембране бактерий, разрывая ее и в конечном итоге убивая бактерии.

Представьте себе метеорит, падающий на Землю, разрушая участки земли, когда он падает.Хотя в конце концов он останавливается, он оставляет за собой смертельный след. В нашем случае гибнут вредные бактерии и другие микробы.

Таким образом, процесс ржавления делает медь очень негостеприимным местом для микроорганизмов. Как раз такая поверхность, на которой присутствуют микробы. Вы никогда не будете смотреть на скромную копейку так же!

---

Теперь, когда вы знаете об антимикробных свойствах меди и науке, которая это объясняет, скорее всего, вам будет любопытно, как инновационные технологии используют эту силу практичным и эстетичным образом в современной среде здравоохранения.Вы можете узнать больше здесь. Спасибо, что зашли!

---

Примечание редактора: этот пост был первоначально опубликован в ноябре 2014 года и был обновлен для обеспечения свежести, точности и полноты.

Медь отлично справляется с уничтожением супербактерий — так почему же ее не используют в больницах?

Fantasilandia в Чили, одном из крупнейших тематических парков Латинской Америки, заменил наиболее часто затрагиваемые поверхности на медь, чтобы уменьшить распространение микробов и защитить здоровье посетителей.Но почему? Потому что медь и ее сплавы обладают впечатляющими антибактериальными, противовирусными и противогрибковыми свойствами.

Медь использовалась в медицинских целях с древних времен. Египетские и вавилонские солдаты точили свои бронзовые мечи (сплав меди и олова) после битвы и помещали опилки в свои раны, чтобы уменьшить инфекцию и ускорить заживление.

Лекарственное использование меди восходит к Древнему Египту. Shutterstock

Медь также использовалась для лечения медицинских проблем в древнем Китае и Индии и сегодня является важным компонентом аюрведической медицины.Гиппократ в Греции и ацтеки использовали оксид меди и карбонат меди в сочетании с другими химическими веществами, такими как карбонат натрия, оливковая паста и мед, для лечения кожных инфекций. Медные рабочие в Париже были защищены от нескольких эпидемий холеры, а французские винодельни даже применяли сульфат меди и гашили. известь, называемая бордосской смесью, для предотвращения поражения лозами грибка.

Медь великолепна

Но только сейчас наши исследования описывают, как медь и ее сплавы проявляют эти впечатляющие свойства и процессы, с которыми они связаны.Процесс включает высвобождение ионов меди (электрически заряженных частиц), когда микробы, передаваемые при прикосновении, чихании или рвоте, приземляются на поверхность меди. Ионы предотвращают клеточное дыхание, пробивают дыры в мембране бактериальной клетки или разрушают вирусную оболочку и разрушают ДНК и РНК внутри.

Последнее свойство важно, поскольку оно означает, что не может произойти никакой мутации, препятствующей развитию устойчивости микроба к меди. Во всем мире растет беспокойство по поводу устойчивости к противомикробным препаратам и риска смерти от обычных инфекций даже при незначительных операциях.Поэтому удачно, что медные сплавы убивают супербактерии, в том числе MRSA и патогенов из печально известной группы ESKAPE — основной причины внутрибольничных инфекций.

Перенос генов устойчивости к антибиотикам от устойчивых бактерий к другим бактериям также прекращается, поскольку сами гены разрушаются. Эти разрушительные свойства усиливаются бактериями, поскольку они выделяют небольшое количество перекиси водорода. Он вступает в реакцию с ионами меди, образуя чрезвычайно активный кислород, который также атакует и повреждает микробы во многих областях.

Все эти лабораторные исследования были внедрены в среду здравоохранения. Исследования во всем мире показали, что при регулярной очистке, когда медный сплав используется на поверхностях, к которым регулярно прикасаются, в палатах с интенсивным движением и отделениях интенсивной терапии, количество живых бактерий на их поверхностях сокращается до 90%. Сюда входят поручни для кроватей, подлокотники для стульев, кнопки вызова, прикроватные столики, стойки для внутривенных вливаний, краны и дверные ручки.

Исследования, проведенные в трех отделениях интенсивной терапии больниц в США, также показали значительное снижение уровня инфицирования на 58%.Поэтому неудивительно, что сенсорные поверхности из медного сплава теперь используются по всему миру в аэропортах, поездах, вокзалах, автобусах, кухнях ресторанов и спортзалах. Новый Институт Фрэнсиса Крика в Лондоне оснащен медными сплавами, что подтверждает его дальновидность и видение ведущего мирового исследовательского центра на благо общества.

Некоторые распространенные вирусы не имеют вакцины, например вирус зимней рвоты (норовирус) — бедствие круизных судов. Другие, такие как грипп, мутируют так быстро, что вакцинам трудно успевать за ними, и их необходимо ежегодно пересматривать.Однако медные поверхности стирают их, несмотря на ежегодные изменения микробов.

Почему это не распространено в больницах?

Гель для рук не так эффективен, как медь. Shutterstock

Итак, если медь так хороша, вы можете задаться вопросом, почему в больницах нет медной арматуры и приспособлений? Что ж, в то время как некоторые больницы устанавливают медную арматуру, многие другие до сих пор не знают о ее свойствах. Когда врачей просят назвать антимикробный металл, используемый в здравоохранении, наиболее частым ответом является серебро, но они мало знают, что серебро не действует как антимикробная поверхность при высыхании — необходима влага, и поэтому серебро будет иметь антибактериальный эффект. , как и медь, на поручнях и поверхностях, с которыми часто соприкасаются руки.

Стоимость также может быть фактором. Больницы могут рассматривать дозаторы геля для рук как более дешевый вариант, несмотря на то, что не все эти гели убивают все микробы, включая норовирус. Тем не менее, независимое исследование, проведенное Консорциумом экономики здравоохранения Йоркского университета, показало, что с учетом снижения затрат, связанных с более коротким пребыванием пациента и лечением, срок окупаемости установки медных фитингов составляет всего два месяца.

Изготовление и установка медной фурнитуры не дороже, чем использование таких материалов, как нержавеющая сталь, которую, по иронии судьбы, легче содержать в чистоте из-за ее блестящей поверхности.Однако мы знаем, что они покрыты микроскопическими вмятинами и царапинами от регулярного износа, оставляя впадины для супербактерий и вирусов, которые могут находиться внутри и избегать процедур очистки. Уборка происходит в лучшем случае один раз в день, в то время как медь работает круглосуточно и без выходных, так что это, безусловно, важное дополнение в борьбе за чистоту окружающей среды.

Важность установки медной арматуры была признана во Франции, где сейчас медь устанавливают в различных больницах. Наконец, по крайней мере, некоторые страны мира начинают осознавать этот простой подход к борьбе с инфекцией, будем надеяться, что другие быстро последуют его примеру.

.