Apa cu hidrogen este alcalină? Efectele electrolizei asupra pH-ului

Apă cu hidrogen nu înseamnă apă alcalină. Adăugarea hidrogenului gazos dizolvat prin electroliză SPE/PEM și deplasarea pH-ului spre capătul alcalin al scalei sunt două lucruri diferite, iar o sticlă cu hidrogen bine proiectată face primul lucru fără să-l deplaseze semnificativ pe al doilea. Testele efectuate de un laborator independent asupra Hydrion Core, o sticlă pentru apă cu hidrogen bazată pe membrană, au măsurat un pH inițial de 6,28 în apa sursă și un pH de 6,33 în apa obținută, îmbogățită cu hidrogen: o diferență suficient de mică pentru a se încadra în variația normală dintre teste, nu pentru a reprezenta o deplasare semnificativă spre zona alcalină. Pentru a înțelege de ce, trebuie să vedem pe scurt ce măsoară pH-ul și prin ce diferă electroliza dintr-o sticlă cu hidrogen de electroliza dintr-un ionizator alcalin.

• pH-ul și concentrația de hidrogen sunt variabile distincte. O sticlă pentru apă cu hidrogen este concepută pentru a crește cantitatea de H2 dizolvat, nu pentru a schimba aciditatea sau alcalinitatea apei.
• Ionizatoarele alcaline și sticlele SPE/PEM pentru apă cu hidrogen folosesc ambele electroliza, dar în scopuri diferite. Un ionizator este conceput să separe apa în două fluxuri, unul acid și unul alcalin. O sticlă cu membrană pentru apă cu hidrogen elimină gazul secundar și păstrează apa de băut într-un singur flux.
• Măsurătorile confirmă acest lucru. Testele de laborator asupra Hydrion Core au indicat o diferență de 0,05 unități pH între apa sursă și apa obținută, ceea ce nu înseamnă că apa a ajuns în intervalul alcalin.

Ce măsoară, de fapt, pH-ul

pH-ul descrie echilibrul dintre ionii de hidrogen (H+) și ionii hidroxid (OH-) dintr-un lichid, pe o scară de la 0 la 14, unde 7 este punctul neutru (sursa: USGS Water Science School). O valoare sub 7 înseamnă că apa conține mai mulți ioni de hidrogen liberi decât ioni hidroxid, ceea ce chimiștii numesc aciditate. O valoare peste 7 indică situația inversă: mai mulți ioni hidroxid, adică partea bazică sau alcalină a scalei. Majoritatea apei de la robinet și a apei îmbuteliate se situează aproape de punctul neutru, de obicei undeva în zona 6,5–8,5, în funcție de sursă. Acest nivel de referință este important aici, pentru că de la el pornește orice proces de electroliză, înainte să poată schimba ceva.

Până aici nu am spus nimic despre hidrogenul gazos. pH-ul descrie echilibrul dintre ioni, iar hidrogenul molecular (H2) este un gaz dizolvat care se comportă independent de acest echilibru. O sticlă poate crește considerabil cantitatea de H2 dizolvat, lăsând totodată echilibrul ionic și, prin urmare, pH-ul aproape de valoarea inițială. Dacă se întâmplă acest lucru depinde de felul în care este construit sistemul de electroliză din aparat, iar acesta este mecanismul pe care merită să-l analizăm în continuare.

De ce se confundă apa alcalină cu apa cu hidrogen

Confuzia are o istorie reală. Ionizatoarele de apă alcalină folosesc electroliza cu o membrană schimbătoare de ioni, concepută special pentru a separa apa care intră în două fluxuri distincte: unul mai acid și unul mai alcalin, iar fluxul alcalin este trimis la robinet pentru a fi băut (sursa: Alkaline water, Wikipedia). Aceeași reacție de electroliză produce și o anumită cantitate de hidrogen gazos ca produs secundar la catod. Timp de ani de zile, efectele observate în primele cercetări despre hidrogen au fost atribuite alcalinității crescute a apei, deoarece alcalinitatea era proprietatea pe care ionizatoarele o promovau explicit. Pe măsură ce cercetările asupra hidrogenului molecular au avansat, o parte tot mai mare din efectul respectiv a fost atribuită gazului H2 prezent incidental, și nu modificării pH-ului. Asta pentru că apa alcalină nu schimbă pH-ul intern al organismului, care rămâne strict reglat indiferent de ceea ce bei (conform rezumatului Wikipedia de mai sus). Această istorie este motivul direct pentru care se presupune uneori că o sticlă pentru apă cu hidrogen funcționează la fel ca un ionizator alcalin: electroliza este procesul de bază în cazul ambelor produse, dar fiecare aparat este conceput să o folosească într-un mod diferit.

Ce face, de fapt, un ionizator alcalin apei

Membrana unui ionizator este concepută special pentru a separa apa în cele două fluxuri. Acesta este întregul scop al aparatului, iar pH-ul ridicat al fluxului alcalin, adesea promovat ca fiind între 8 și 10, este principalul argument de vânzare al produsului. O sticlă pentru apă cu hidrogen are de la bun început un alt rol, iar aici începe, de fapt, diferența dintre mecanisme.

Prin ce diferă electroliza SPE/PEM

În interiorul unei sticle cu hidrogen SPE/PEM (electrolit polimeric solid / membrană schimbătoare de protoni), membrana are un rol mai limitat decât membrana unui ionizator. Ea se află între doi electrozi și permite trecerea doar a protonilor. Oxigenul gazos generat la anod, împreună cu eventualele urme de ozon sau produși secundari ai clorului, este evacuat printr-un orificiu separat, în loc să se amestece din nou cu apa pe care o bei (citește explicația completă despre electroliza SPE/PEM pentru o prezentare mai detaliată a mecanismului). De exemplu, Hydrion Core folosește electrozi de platină și acest design cu schimb de protoni, tocmai pentru ca apa să rămână într-un singur flux continuu, în care se dizolvă hidrogen gazos, în loc să fie separată în cele două fluxuri distincte, unul acid și unul alcalin, produse de un ionizator.

Separarea aceasta contează și pentru gestionarea produselor secundare, nu doar pentru pH. Un aparat fără o membrană adecvată sau cu o etanșare slabă în jurul acesteia poate permite unor produși secundari evacuați să ajungă din nou în apă, în loc să fie eliminați. Aceasta este o problemă de puritate, distinctă de întrebarea despre pH la care răspunde acest articol. O sticlă poate trece un test de pH și, totuși, merită verificat cât de bine izolează gazele secundare, un detaliu de proiectare diferit de cel abordat aici.

pH-ul măsurat: ce arată testele

Descrierea mecanismului ne ajută doar până la un punct, așa că merită să analizăm o măsurătoare reală în loc să facem presupuneri. Testele efectuate de un laborator independent asupra Hydrion Core au înregistrat un pH de 6,28 pentru apa sursă, înainte de îmbogățirea cu hidrogen, și un pH de 6,33 pentru apa obținută, după procesare, o diferență de aproximativ 0,05 unități pH. Diferența este suficient de mică pentru a se încadra în variația normală la care te-ai aștepta între două testări separate ale aceleiași ape și rămâne ferm în zona ușor acidă, sub punctul neutru, în loc să ajungă în intervalul alcalin pentru care este conceput un ionizator. Prin comparație, ionizatoarele alcaline sunt de regulă promovate pentru că produc apă cu un pH între 8 și 10, conform designului lor. O modificare reală a pH-ului de această amploare s-ar măsura și s-ar observa ușor; o diferență de 0,05 unități nu este așa ceva.

Rezultatul se referă în mod specific la Hydrion Core, în condițiile de testare indicate de laborator, nu la toate sticlele pentru apă cu hidrogen de pe piață. Un aparat care folosește electrozi neprotejați, aflați direct în apă, în locul unei membrane schimbătoare de protoni, sau unul cu o etanșare compromisă s-ar putea comporta diferit. Această diferență s-ar manifesta ca o problemă de puritate sau legată de produșii secundari, nu ca dovadă că apa cu hidrogen crește pH-ul în general. Dacă vrei să verifici valorile unui anumit produs, în loc să crezi pe cuvânt o afirmație valabilă pentru întreaga categorie, acest ghid pentru măsurarea hidrogenului din apă explică ce instrumente oferă o măsurătoare reală.

De ce pH-ul nu este valoarea importantă aici

Molecula activă din apa cu hidrogen este gazul H2 dizolvat, măsurat de obicei în părți per miliard (PPB) sau miligrame pe litru, iar concentrația acestuia determină cantitatea de hidrogen pe care o conține efectiv apa, indiferent de pH. Organismul absoarbe H2 dizolvat sub formă de gaz indiferent dacă apa în care se afla a avut un pH de 6,3 sau de 7,1. Prin urmare, o mică diferență de pH nu îți spune dacă o sticlă își face treaba. Dacă vrei să afli cum se calculează concentrația, în loc să aprofundezi întrebarea despre pH, această explicație despre PPB și PPM prezintă nivelul urmărit de obicei și motivul pentru care este vizat.

Este util să compari și pH-ul apei cu chimia organismului: acidul gastric are un pH de aproximativ 1,5–3,5, fiind mult mai acid decât orice apă de băut pe care ai înghiți-o. Așadar, o fracțiune de diferență de pH în pahar nu reprezintă o variație semnificativă după ce apa ajunge în stomac. Unii vânzători prezintă valorile ORP (potențial de oxidare-reducere) drept o metodă rapidă de a estima „cantitatea de hidrogen din apă”, însă ORP-ul este influențat atât de pH, cât și de conținutul de minerale dizolvate. De aceea, o valoare ORP negativă este, în cel mai bun caz, un indiciu general al direcției, nu o măsurătoare exactă a pH-ului sau a concentrației de H2. Merită să ții cont de această rezervă când interpretezi valoarea ORP a unui aparat, nu să o consideri o dovadă concretă.

Ce să verifici în locul pH-ului

Dacă evaluezi o sticlă pentru apă cu hidrogen, valoarea pH-ului, luată separat, îți spune foarte puțin. Un punct de pornire mai util este metoda de electroliză declarată de producător: un design SPE/PEM cu membrană și materialul electrozilor specificate oferă informații concrete pe care le poți verifica. În schimb, merită să analizezi cu atenție o ofertă care promite doar „apă ionizată” sau „apă alcalină cu hidrogen”, fără să descrie mecanismul, deoarece cele două procese produc ape cu proprietăți diferite. Apoi, caută date despre concentrație obținute prin teste efectuate de terți sau confirmate cu ajutorul unui gazcromatograf, nu doar o valoare PPB din materialele de marketing. La fel s-a întâmplat și în cazul valorilor Hydrion Core prezentate mai sus, care provin de la un laborator extern, nu dintr-o afirmație a producătorului. O valoare declarată a pH-ului merită luată în considerare ca indiciu al purității și al consecvenței: valori apropiate ale pH-ului apei sursă și ale apei obținute sunt compatibile cu o membrană etanșată corespunzător, nu reprezintă o afirmație despre efectele asupra sănătății într-un sens sau altul.

sticla Hydrion Core pentru apă cu hidrogen este aparatul din spatele datelor pH măsurate în acest articol. Acesta folosește designul cu electrozi PEM descris mai sus și a fost testat de un laborator independent; informațiile despre produs nu se bazează doar pe texte de marketing. Dacă vrei o comparație mai amplă între apa cu hidrogen și apa alcalină, inclusiv despre istoricul beneficiilor care a dus la confuzie, acest ghid comparativ analizează subiectul în detaliu. Iar dacă următorul pas este să afli cât de precise sunt măsurătorile efectuate cu diferite aparate și dispozitive, viitoarea comparație a aparatelor de măsurare a hidrogenului dizolvat analizează în mod specific în care dintre ele merită să ai încredere.