DE2438023A1 - Verfahren zum zerstoeren von mikroorganismen und zur verhinderung ihrer vermehrung in einem elektrisch leitenden medium, das diese mikroorganismen ernaehrende eigenschaften hat - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

Ί BERLIN-DAHLEM 33 · PODBIELSKIALLEE 68 8 MÜNCHEN 22 · WIDENMAYERSTRASSE 40

Batelle Memorial Institute

BERLIN: DIPL.-ING. R. MÜLLER-BÖRNER 25 666 MÜNCHEN: ■ DIPL-ING. HANS-H. WEY

Berlin, den 5. August 1974

VERi¹AHEM ZUM ZERSTÖREN VON MIKROORGANISMEN UlTO ZUR ■ VERHIIEi ERUNG IHRER VERMEHRUNG IN EINEM ELEKTRISCH LEITEN^ DEN MEDIUM, DAS DIESE MIKROORGANISMEN ERNAHREIiI)E EIGENSCHAFTEN HAT .

Gegenstand dieser Erfindung ist ein Verfahren zum Zerstören von Mikroorganismen und zur Verhinderung, ihrer Vermeh_rung in einem elektrisch leitenden Medium, das diese Mikroorganismen ernährende Eigenschaften hat, wobei dieses Verfahren darin besteht, dass man Ionen mindestens eines Übergangsmetalls in dieses Medium einbringt.

Auf Grund von durch verschiedene Laboratorien durchgeführten Untersuchungen weiss man, dass während der Lagerzeit eine starke Vermehrung von Bakterienkeimen in'einem Medium

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BERLIN: TELEFON (O3O) 8315088 MÜNCHEN: TELEFON (Ο8 11) 22 66 KABEL: PROPiNDUS-TELEXOI 84OS7 KABEL: PROPINDUS -TELEX 05 24

stattfinden kann, das für diese Keime als Nahrung dienende Elemente enthält, wobei diese Vermehrung auch dann stattfindet, wenn dieses Medium anfänglich nur einen geringen Gehalt an diesen Keimen aufweist. Das gilt insbesondere für in Flaschen abgefülltes Mineralwasser. Diese Untersuchungen haben weiterhin gezeigt, dass diese Vermehrung in in Kunststoffflaschen abgefülltem Wasser im Mittel zehnmal schneller ist als in Glasflaschen. Diese Feststellung ist umso beunruhigender, als immer mehr Tafelwasser in Kunststoffflaschen abgefüllt wird.

Zusätzlich zu den Keimen, die üblicherweise in in Glasflaschen gelagertem Wasser zu finden sind, entwickeln sich in den Kunststoffflaschen andere Spezies von Keimen. Das ist darauf zurückzuführen, dass der Kunststoff die Rolle des Nährbodens übernimmt und zwar wahrscheinlich auf Grund der Gegenwart von niedermolekularen Substanzen, wie Weichmachern oder Gleitmitteln, die bei der Herstellung von Kunststoffflaschen Verwendung finden. Derartige Substanzen können auf der Oberfläche des Kunststoffs lineare Ketten bilden, die die Entwicklung dieser Keime begünstigen. Man hat weiterhin festgestellt, dass diese Entwicklung auch von der Zusammensetzung des Wassers selbst abhängig ist, insbesondere von seinem Gehalt an Mineralsalzen.

Die Keime, die man untersuchen konnte, sind zwar harmloser Art, es besteht aber trotzdem die Gefahr der Intoxination, wenn ihre Zahl ICr oder 10 Keime/cnr erreicht. Diese

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Intoxination äussert sich durch Daimbeschwerden, ganz besonders bei Kleinkindern, aber auch bei manchen Erwachsenen.

Ein weiteres Beispiel für ein Keime nährendes Medium sind die Kosmetika.

Bekanntlich haben Kosmetika eine weit kompliziertere Zusammensetzung als Tafelwasser. · Es handelt sich um Emulsionen, deren kontinuierliche Phase meistens aus Wasser besteht, so dass sie in der Mehrzahl der Fälle eine Sterilisierung nur schlecht vertragen. ,. ■

Die Konservierung von Kosmetika als Zusatz antiseptischer Mittel ist von der Perfektion weit ent-fernt. So verursachen z.B. die Ester der p-Hydrobenzoesäure allergische Hautentzündungen (Reizung der Haut), selbst wenn sie in Mengen zugegen sind, die kaum ausreichen, um die Vermehrung bestimmter, Gram-negativer Keime wie etwa Pseudomonas sp., usw, zu bremsenv

Bisweilen sind die.letzteren Keime in der Lage, Antiseptika zu verdauen und deren Konzentration zu vermindern, so dass dann auch die Entwicklung anderer Spezies von Keimen begünstigt wird. Das Problem wird weiterhin noch dadurch kompliziert, dass während der Verwendung der Kosmetika eine zusätzliche Verunreinigung (Kontakt mit der Haut) stattfindet, die dann ihrerseits eine neue Infektionsquelle darstellen können. . ' .

Verfahren zur Sterilisierung- von Wasser, die darin bestehen, ■ - dass man Ionen zumindest eines Übergangsmetall V_g - dnsbesondere

Ag⁺-SiIb er-Ion en - zum Wasser zusetzt, sind bereits bekannt. Diese

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Verfahren nutzen die gut bekannte bakterizide Wirkung der Ionen gewisser Übergangsmetalle aus, insbesondere von Ionen der folgenden Metalle: Chrom, Kupfer, Zink, Silber, Kadmium, Zinn, Antimon, Quecksilber und Blei. Diese bakterizide Wirkung hat ihren Grund im sogen, oligodynamischen Effekt der Übergangsmetalle. Es sei darauf hingewiesen, dass Wasser, das geringe Mengen von Ionen dieser Übergangsmetalle, wie z.B. Ionen Ag⁺ des Silbers,enthält, nicht toxisch ist, und dass im allgemeinen seine Eigenschaften, , abgesehen von der erwähnten bakteriziden Wirkung, durch die Gegenwart dieser Ionen nicht verändert werden. Ausserdem weiss man, dass oral verabfolgte Silberionen die Eigenschaft ^ haben, zusammen mit den im Verdauungstrakt vorhandenen verdaulichen Nährstoffen auszufallen, so dass sie dann vom Organismus leicht ausgeschieden werden können. ■ Demzufolge ist die Silbermenge, die in den Organismus gelangen kann, ausserordentlich gering und liegt weit unterhalb des Schwellenwertes von 15 bis 30 g> von dem ab das Silber beim Menschen die als Argyrie bezeichnete Krankheit auslösen kann, die sich in einer bläulichen Verfärbung der Haut äussert und die besonders im 19- Jahrhundert bekannt war, wo man Patienten heilende Silbermengen zur Behandlung gewisser Nervenkrankheiten veranreichte. Man hat ausgerechnet, dass sich bei einem Menschen, der täglich einen Liter Wasser mit 0,015 ^g Ag/1 trinkt, im Verlaufe von 70 Jahren 5,75 g dieses Metalls im Körper ansammeln können; das ist eine Menge, die weit unter der oben erwähnten liegt.

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Bei bekannten Sterilisierungsverfahren bringt man zum Einbringen der Silberionen in das Wasser das letztere einfach mit reinem metallischen Silber in Berührung, indem man z.B. eine Platte oder Drähte aus Silber in das Wasser eintaucht oder indem, man das Wasser in einem Behälter speichert j der aus Silber besteht oder dessen Innenwand zumindest zum Teil mit Silber überzogen ist. Nach anderen bekannten Verfahren bringt man die Silberionen auf elektrochemischem Wege ein, indem man zwischen zumindest zwei, in das Wasser eintauchenden Elektroden aus Silber eine . Potentialdifferenz anlegt.

- Obwohl sie zum Sterilisieren von Wasser -insbesondere in Wasserleitungen und Schwimmbädern- offenbar mit Erfolg zur Anwendung kommen, gestatten diese Verfahren keine befriedigende Lösung des Problems der Verhinderung der Vermehrung von Mikroorganismen in einem Nährstoffe für diese Mikroorganismen darstellende Elemente enthaltenden Medium, wie etwa in in Kunststoffflaschen abgefülltem Wasser, in .Frucht- und Gemüsesäften, usw« Das gilt umso, mehr, als man festgestellt hat, dass die'bekannten Wassersterilisationsverfahren nur in einem völlig klaren Medium wirksam sind, das keinerlei feste Substanzen suspendiert enthält, wodurch a priori ihre Anwendung in den oben genannten Fällen ausgeschlossen wird.

Flüssige oder pasteuse Kosmetika stellen ein weiteres Beispiel für ein Nährstoffe für diese Mikroorganismen darstellende Elemente enthaltendes Medium dar, für das sich

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das Problem der Verhinderung der Vermehrung dieser Mikroorganismen mit grosser Eindringlichkeit stellt. Diese Kosmetika werden zwar im allgemeinen unter ausreichend aseptischen Bedingungen hergestellt, werden dann aber in kleine Behälter abgefüllt, aus denen sie im Verlaufe einer Verbrauchsperiode, die sich über mehrere Jahre erstrekken kann, in kleinen Portionen entnommen und auf die Haut aufgetragen werden, so dass der Behälter wiederholt geöffnet und geschlossen wird, was nahezu unvermeidbar mit dem Eindringen von aus der Luft und/oder aus der Mikrobenflora auf der Epidermis der das kosmetische Mittel benutzenden Person stammenden Bakterienkeimen begleitet ist. Auch in diesem Fall ist die Anwendung der oben erwähnten bekannten Verfahren zur Sterilisation von Wasser zur Verhinderung der Vermehrung'von Mikroorganismen völlig unwirksam.

Es ist das Ziel dieser Erfindung, es nicht nur zu ermöglichen, die Mikroorganismen zu zerstören, sondern auch ihre Vermehrung in einem Medium zu verhindern, das elektrisch leitend ist und für die Mikroorganismen Nährstoffeigenschaften hat, und zwar insbesondere im Falle eines in Behälter gelagerten Mediums.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man dieses Medium mit einer rauhen Oberfläche in Berührung hält, die mehrere galvanische Elemente umfasst, von denen jedes eine aus dem erwähnten Übergangsmetall bestehende Anode und eine Kathode umfasst, die aus mindestens

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einem Metall besteht, das ein höheres Norm-Oxidationspotential als das Übergangsmetall hat, wobei diese Oberfläche so gestaltet ist, dass sie mehrere Tripelkontaktpunkte zwischen dem anodischen Metall, dem kathodischen Metall und dem Medium aufweist_o

Dank der Struktur der soeben beschriebenen "aktiven Oberfläche" kann man auf diese Weise die germizide, oligodynamische Wirkung der Übergangsmetalle ausnutzen, indem man progressiv, regelmässig und kontinuierlich über lange Zeit hinweg Metallionen in das Medium entlässt, in dem die Mikroorganismen zerstört werden sollen und ihre Vermehrung verhindert werden soll» Dadurch ist die Wirkung dieser Ionen eine Dauerwirkung und ermöglicht auch die Zerstörung der Mikroorganismen, die wiederholt in das Medium neu eingeschleppt werden, ohne dass es notwendig wäre, zu Anfang eine hohe Dosis diester Ionen zuzugeben.

Vorzugsweise weist diese rauhe. Oberfläche Vorsprünge mit Abmessungen zwischen 50. und 2000 Mikron auf, und das Verhältnis zwischen der wirksamen und der geometrischen Oberfläche dieses Trägers beträgt mindestens 2 und höchstens.5·

Diese Oberfläche kann z„B. nach einer der folgenden Methoden erzeugt werden: ■ ■

- Herstellung von Verbundkörnchen, die aus 'einem Korn des Übergangsmetalls, ZoIL Silber, bestehen, das Abmessungen in der Grössenordnung 200 - 500 Mikron hat und auf dessen

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Oberfläche mehrere Körner des Metalls, z.B. Gold oder Platin, sitzen, das ein höheres Norm-Oxidationspotential als das Übergangsmetall hat, wobei die letzteren Körner z.B. Abmessungen zwischen 20 und 100 Mikron haben.

Zweckmässigerweise können die zur Herstellung dieser Körnchen benutzten Metallkörner Kugelgestalt haben.

Um die Körner des Metalls mit dem höheren Oxidationspotential als das des Übergangsmetalls auf der Oberfläche der Körner des letzteren Metalls zu fixieren, kann man nach jeder geeigneten Methode verfahren, insbesondere durch Komprimieren bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur (Sintern unter Druck) oder auch, durch. Sintern unter gewöhnlichem Luftdruck.

- Gemeinsames Abscheiden einer Schicht des Übergangsmetalls (z.B. mit einer Dicke der Grössenordnung 2-15 Mikron) und der Körner des Metalls mit höherem Norm-Oxidationspotential als das des Übergangsmetalls (wobei diese Körner z.B. Abmessungen in der Grössenordnung 20 - 150 Mikron haben) auf der Oberfläche eines rauhen Trägers. Bei dem letzteren kann es sich z.B. um ein Plättchen aus Glasfritte, um ein feines Kunststoff- oder Metallgitter, usw. handeln.

Die rauhe Oberfläche kann einen integrierenden Bestandteil des Behälters darstellen, in dem man das Medium lagert, oder sie kann in den Behälter und in das Medium eingeführt werden. ,

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Der elektrochemische Mechanismus, der auf diese Weise in diesem Medium in Gang,gebracht wird, erfordert die Gegenwart eines als Anode dienenden Übergangsmetalls μηά eines die Kathode darstellenden Metalls, das elektrochemisch edler ist als das erstgenannte Metall.

Dieser Mechanismus besteht in einem "Mikroelement¹·¹-Effekt, der infolge, der Gegenwart dieser beiden Metalle im elektrisch leitenden Medium entsteht und der an der aus dem Metall mit höherem Norm-Oxidationspotential bestehenden Kathode eine Reduktion (z.B«. unter Ereisetzung von Wasserstoff) hervorruft, während dasdie Anode bildende Übergangsmet all in Lösung geht.

Die Herstellung von Mikroelementen aus zwei oder mehr Metallen lässt sich insbesondere dadurch bewerkstelligen, dass sich lokale Heterogenitäten bilden., insbesondere durolii.

- Oberflächenrauheit,

- teilweisen Einschluss mindestens eines Metalls mit höherem Norm-Oxidationspotentlal als das des Übergangsmetalls in eine mehr oder weniger durchgehende Schicht des letzteren Metalls,

*- partielle Oxidation der Oberfläche.

Will man die Vermehrung von Mikrobenkeimen in einem aus einem Nahrungsmittel bestehenden Medium -etwa in einem Getränk wie Mineralwasser - oder in einem Medium, das dazu bestimmt ist, in Kontakt mit der Haut eines menschlichen Wesens gebracht zu werden, etwa einem Erzeugnis

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der kosmetischen Industrie, verhindern, so ist es offensichtlich, unbedingt erforderlich., dass die Ionen Me nicht aus einem toxischen Metall stammen. Das ist der Grund, warum man vorzugsweise als Übergangsmetall das Silber wählen wird, dessen Ionen Ag⁺ die oben erwähnten oligodynamischen Eigenschaften aufweisen und zum grossen Teil im Verdauungstrakt durch Ausfällung mit den Nahrungsmitteln beseitigt werden können.

Um diese Ionen Ag⁺ in das Medium einzubringen, in dem man die Keime zerstören oder ihre Vermehrung verhindern will, kann man in diesem Medium dem Silber ein Metall gegenüberstellen, das ein höheres Norm-Oxidationspotential als das Silber hat, wie z.B. Gold oder Platin. Auf diese Weise werden die Ionen Ag⁺ progressiv und stetig durch den oben erwähnten "Element"-Effekt mitten in diesem Medium freigesetzt.

In der Praxis verwendet man vorzugsweise Platin und nicht Gold, da die Wasserstoff-Überspannung an Platin deutlich, geringer ist als an Gold, wodurch als Folge der angestrebte Element-Effekt erleichtert wird.

Die Fähigkeit des Silbers, in Form von Ionen in Lösung zu gehen, hängt auch, vom pH des Mediums ab und ist im sauren und neutralen Medium grosser als in einem basischen Medium," so dass man vorzugsweise in einem Medium arbeitet, dessen pH zwischen 5 und 7 liegt, nachdem man den pH des ursprünglichen Mediums notfalls entsprechend eingestellt hat. Der öligodynamische Effekt von Ionen Me⁺ gegenüber Mikro-

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organismen im Medium hängt von Art und Form des Komplexes zwischen diesen Ionen Me⁺. und' dem Plasma dieser Mikro-Organismen ab. Bestimmte Metallionen haben die Neigung, sich mit funktioneilen; Gruppen der Proteine zu verbinden, die an Metabolismus-Aktivitäten teilnehmen, die zu eimer Veränderung ihrer strukturellen Form führen und z.B. Aggregate in der Grössenordnung 1000 bis 1500 2. bilden. Die dabei-ins Spiel gebrachten Bindungen sind kovalente und Koordinationsbindungen. '

Die Verbindung einer bestimmten Proteingruppe mit dem Metallion hängt u.a. vom Ionisationszustand dieses Metalls ab. Dieser Verbindungsmechanismus trägt ebenfalls zur Wechselwirkung zwischen den durch die Kathode in Freiheit gesetzten Wasserstoffionen und den von der Anode abgegebenen Metallionen bei.

Die praktische Realisierung de-s elektrochemischen Elements in einem das Medium enthaltenden Behälter kann verschiedene Formen annehmen, im Falle durchsichtiger Behälter kann man einen Werbeaufdruck, wie sonst z.B. als Etikett, aus dem Übergangselement, wie z.B. Silber, in Mischung mit Teilchen des anderen Metalls auf der Innenwand des Behälters anbringen. Man kann auch einen Stopfen herstellen, der mit einem Taüchzapfen versehen ist, der auf einer Fläche mit dem Übergangsmetall, wie z.B. Silber, beschich- .■ tet ist und mit, dem anderen Metall, wie z.B. Platin oder Gold, auf der anderen Fläche'. Man kann auch durch Druck

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oder Sintern Plättchen oder Kügelchen unterschiedlichster Abmessungen aus den geeigneten Metallen herstellen und sie in den Behälter legen oder sie in einem Medium pasteuser Beschaffenheit suspendieren.

Es besteht natürlich kein Zweifel, dass die so angebrachten Metallmengen winzig sind und in Form dünnster Schichten zur Anwendung kommen, die sich durch die verschiedenen bekannten Techniken wie Vakuumaufdampfen, Metallisierung durch Reduktion, Beschichtung durch Elektrolyse, usw. herstellen lassen.

Es wird zwar im Rahmen dieser Beschreibung stets von der Verwendung von Silber oder eines anderen Übergangsmetalls als Anode des elektrochemischen Elements gesprochen, es versteht sich aber, dass diese Anode auch aus einer Legierung, Verbindung* oder Kombination des Silbers oder dieses Übergangsmetalls mit einem anderen Element bestehen kann.

Man kann also Elektroden 2. oder 3'. Ordnung verwenden, wenn sie zwei oder drei Substanzen enthalten, die untereinander reagieren. Als Beispiel sei der Fall einer Elektrode. 2. Ordnung erwähnt, die aus Silberchlorid, Ag/AgCl/Cl~, besteht.

Als Legierungen seien angeführt: Legierungen des Silbers mit Kupfer, Wismut oder Blei. So kann man eine Legierung Ag/Pb mit einem. Gewichtsgehalt von 90 % Silber verwenden. Bei dieser Legierung beträgt die Anodenstromdichte etwa

50 mA/cm , wenn man sie als Anode zusammen mit Gold als Kathodenmetall benutzt.

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Beispiel 1

Auf ein Plättchen aus Glasfritte mit einer. Dicke von 1 mm bringt man eine dünne Schicht Silber mit einer Dicke von etwa 2 Mikron auf,, in die Goldpulverteilchen von etwa 20 Mikron Körnung zum Teil eingebettet sind.

Dieses Plättchen aus Glasfritte weist die folgenden Eigen- · schäften auf: ■

Porositätszahl: 0 (entsprechender Porendurchmesser

Ί50 -bis 200 Mikron), .

Geometrische Oberfläche des Plättchens: 10 cm (zwei Flächen von 3,53 χ 1,5 ei),

Wirksame Oberfläche (unter Berücksichtigung der Oberflächenrauheit): ca. 40 cm ,

Mittlere Abmessungen der Oberflächerivorsprünge: ca; 150 Mikron.

Das Aufbringen des Belages erfolgt durch chemische Reduktion einer"Silbersalzlösung unter. Rühren, nachdem das Plättchen aus Glasfritte zuvor sorgfältig mit einer Mischung aus Schwefel- und Salpetersäure gewaschen worden ist. Die eigentliche Abscheidung des Belages wird wie folgt durchgeführt: . . - ,

Man stellt drei Lösungen mit den folgenden Zusammensetzungen

her: .

Lösung A (Verbindungslösung)

SnOl₂ : 30 g .

HCl : 30g

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Entionisiertes, destilliertes Wasser: Ergänzung auf 1000 ml

Lösung; B

AgNO₃ :2g

KOH :1g

H₂O : 40 ml

Wässrige Ammoniaklösung mit 25 % NH, nach Gewicht: etwa 5 ml (wird zugegeben, bis die Lösung klar ist).

Lösung C (reduzierende Lösung)

Saccharose: 90 g

konz. NHO, : 4 ml

Ent ionisiertes Wasser: Ergänzung auf 1000 ml.

Man lässt das Glasfritteplättchen 3 Minuten in der Lösung A liegen (bei 20 ⁰C) und spült dann das Plättchen sorgfältig mit ent?ionisiertem Wasser.

Man setzt ein Versilberungsbad aus vier Volumenteilen der Lösung B und einem Volumenteil der Lösung 0 an und suspendiert das Goldpulver (Körnung etwa 20 Mikron) darin. Man belässt das Glasfritteplättchen 20 Minuten in diesem Bad und spült und trocknet es dann.

Man setzt ein Bad an, das aus einer Suspension von Goldpulver (Körnung etwa 20 Mikron) in einer Versilberungslösung besteht, die ihrerseits aus vier Volumenteilen der Lösung B und einem Volumenteil der Lösung C besteht, und belässt das Glasfritteplättchen 20 Minuten in diesem Bad. Danach spült und trocknet man das Plättchen.

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Auf diese Weise erhält man die Beschichtung beider Seiten des Plättchens mit einer Silberschicht mit einer Dicke der Grössenordnung von 2 Mikron, w.elche teilweise eingebettete Goldteilchen enthält. Das gravimetrisch bestimmte Verhältnis zwischen dem Gewicht des auf dem Plättchen fixierten Goldes und dem der Silberschicht beträgt grössenordnungsmässig 0,1.

Man bringt das so beschichtete. Plättchen in eine Kunststoffflasche mit 100 ml gasfreiem Mineralwasser, dem-zuvor

6 * versuchsweise eine Dosis von grössenordnungsmässig 10 Keimen/g Gram-negativer Bakterien zugesetzt worden war und verschliesst diese Flasche luftdicht,»

Nach 30 Tagen Aufbewahrung bei gewöhnlicher Temperatur (etwa 20 C) stellt man- fest, dass das Mineralwasser nur noch weniger als 10 lebende Keime je Gramm enthält (das entspricht einem Bakterien-Vernichtungsverhältnis von mindestens A logarithmischen Zyklen).

Während dieser Zeit stellt man die stetige und fortschreitende Freisetzung von Ag⁺-Ionen im Mineralwasser fest und zwar in der praktisch konstanten Menge von etwa 0,13 ppM Silber pro Tag (Gesamtmenge in 30 Tagen: etwa 4 ppM).

Beispiel 2

Man verfährt wie in Beispiel 1, jedoch mit dem Unterschied,' dass man anstelle von Mineralwasser 100 g Fruchtsaft (rei-, ner, ungezuckerter Orangensaft) und ein Glasfritteplattchen mit den folgenden Eigenschaften verwendet: '

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Porosität: Fr. O

ρ Geometrische Oberfläche: 15 cm Wirksame Oberfläche: etwa 60 cm

Mittlere Abmessungen der Oberflächenvorsprünge: etwa 500 Mikron

Nach 30 Tagen Lagerung bei 20 ⁰C enthält man ebenfalls einen Bakterien-Vernichtungsindex von mindestens 4 logarithmischen Zyklen, wobei Ag⁺-Ionen in einer konstanten Menge von grossenordnungsmassig 0,33 ppM pro Tag freigesetzt werden (Gesamtmenge in 30 Tagen: etwa 10 ppM).

Beispiel 3

Wie in Beispiel 1, jedoch mit dem Unterschied, dass man anstelle von Mineralwasser 100 g eines kosmetischen Produkts (Emulsion mit durchgehender wässriger Phase) und ein Glasfritteplättchen mit den -folgenden Charakteristiken verwendet:

Porosität: Nr. 0 .

Geometrische Oberfläche: 10 cm

Wirksame Oberfläche: etwa 20 cm

Mittlere Abmessungen der Oberflächenvorsprünge: etwa 35Ο Mikron

Man erhält nach einer Aufbewahrungszeit von 30 Tagen bei 20 ⁰C einen Bakterienvernichtungsindex von mehr als 4 logarithmischen Zyklen. Freigesetzte Mengen Ag -Icnen: Praktisch konstant und grossenordnungsmassig 0,25· PP^ pro Tag (Gesamtmenge in J5C Tagen: etwa 8 ppm).

^r> 09808/1 C 33.

BAD

Beispiel 4-

Vie in Beispiel 1, jedoch mit dem Unterschied, dass man anstelle von Mineralwasser 100 g eines kosmetischen Prodults (Emulsion mit durchgehender Pettphase) verwendet. Charakteristiken des Glasfritteplättchens; Porosität: Nr. 0 . ■ "

Geometrische Oberfläche: 10 cm ".

Wirksame Oberfläche: 80 cm

Mittlere Abmessungen der OberflachenvorSprünge: etwa 2000 Mikron.

Bakterienvernichtungsindex: Über 4 logarithmische Zyklen nach 30 Tagen Aufbewahrung bei 20 ⁰G. Freigesetzte Menge Ag⁺-Ionen: Etwa 0,5 ppM pro Tag (Gesamtmenge der in 30 Tagen freigesetzten Ag⁺-Ionen: Etwa 15 ppM).

Beispiel 5

Wie in Beispiel 3» jedoch ^mit äem Unterschied, dass man anstelle von 10 Keimen/g dem kosmetischen Produkt ΙΟ-⁵ Keime/g zusetzt.

Der Bakterienvernichtungsindex nach 2 Jahren Aufbewahrung bei 20 ⁰C beträgt 3 bis 5 logarithmische'Zyklen bei einer täglichen Freisetzungsmenge von Ag⁺-Ionen von grössenordnungsmässig 0,02 ppM pro Tag (berechnet) und bei einer in zwei Jahren freigesetzten Gesamtmenge Ag⁺-Ionen von grössenordnungsmässig 15 ppM.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Anwendung des beschriebenen Verfahrens auf die Konservierung von elektrisch leitenden Medien, die biologisch abgebaut werden

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können, insbesondere von essbaren Medien, wie in Kunststoffbehältern abgefülltem Mineralwasser, Fruchtsäften, Wein, usw., oder auch von nicht geniessbaren Medien, wie gewissen kosmetischen Produkten, insbesondere in Form von Emulsionen mit durchgehender wässriger oder fettiger Phase, gewissen Haushaltsemulsionen, gewissen pharmazeutischen Produkten, usw.

Patentansprüche:

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Claims (9)

1. PATMTANSPRÜCHE

   ,1> Verfahren zum Zerstören von Mikroorganismen und zur Verhütung ihrer Vermehrung in einem elektrisch leitenden Medium, das für die Mikroorganismen ernährende Eigenschaften hat, bei dem man Ionen zumindest eines Übergangsmetalls in das Medium bringt, und das dadurch gekennzeichnet ist, dass man das Medium mit einer rauhen Oberfläche in Kontakt hält, die mehrere galvanische Elemente umfasst, von denen jedes eine Anode aus diesem Übergangsmetall und eine Kathode umfasst, die mindestens ein Metall enthält, das ein höheres Norm-Oxidationspotential hat als das Übergangsmetall, wobei diese Oberfläche so gestaltet ist, dass sie mehrere Tripelkontaktpunkte zwischen dem Anodenmetall, dem Kathodenmetall und dem Medium aufweist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese Oberfläche OberflächenvorSprünge mit Abmessungen aufweist, die zwischen 50 und 2000 Mikron liegen,und dass ihr Verhältnis zwischen ihrem wirksamen Flächeninhalt und ihrem geometrischen Flächeninhalt mindestens 2 und höchstens 5 beträgt. ' ' -■'.."
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet', dass' dieses Ubergangsmetall Silber ist.
4. 4-. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall, dac ein höheres Norm-Oxidationspotential als das Silber hat, Gold oder Platin ist.
5. 5· Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass

   509808/1I^!-3-.^- :-:.;■;■,

   das Silber in Form einer Legierung mit mindestens einem der Metalle Kupfer, Wismut und Blei zur Verwendung kommt.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass diese Legierung eine Legierung Silber/Blei mit einem Silbergehalt von 90· Gew.-% ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es· auf die Eonservierung von elektrisch leitenden Medien, die biologisch abgebaut werden können, angewendet wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass dieses Medium Mineralwasser ist, das in einen Behälter aus Kunststoff abgefüllt ist.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, dass dieses Medium ein kosmetisches Produkt ist.

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