Способы измерения концентрации водорода в водородной воде

Способы измерения концентрации водорода в водородной воде

Водородная вода произвела настоящий фурор на мировом рынке. Ее полезные свойства и высокая популярность подталкивают производителей создавать все новые способы и варианты приготовления водородного напитка. Однако, не все эти нововведения одинаково эффективны. Некоторые из них даже не способны создать лечебную концентрацию молекул Н2 в жидкости, а значит не приносят пользу.

Как проверить качество водородной воды?

Основная сложность при производстве водородной жидкости – невозможность достоверно определить количество водородных молекул в воде. Методы, конечно, существуют, но вот человеку, который не имеет дома собственной химической лаборатории, они недоступны.

Пока не изобретут доступные методы определения водородных молекул, остается риск встретить недобросовестного производителя и приобрести некачественный товар.

В этой статье мы поделимся с вами способами определения концентрации Н2, которые успешно используются сегодня на крупном производстве. Итак, существует всего 5 основных методов.

Микросенсорные датчики Н2

Еще один способ, позволяющий определить концентрацию молекулярного газа с помощью специального особо чувствительного датчика. Он позволяет подсчитать количество газа даже в естественных системах.

Сами датчики представляют собой приборы, напоминающие датчики Кларка. Они измеряют парциальное давление Н2. Суть работы прибора заключается в диффузном прохождении водородных молекул через особую мембрану из силикона к аноду. Анод покрыт платиной и предназначен для окисления водорода.

Основной сигнал микросенсорного датчика отображается в виде пА (пикоамперы) и измеряется соответствующим прибором.

Самая нижняя граница для определения водородных молекул с помощью датчика составляет 0,02%, то есть 0,1 мкМ в жидкой среде. Этого хватает для точного определения концентрации Н2 в естественной природной системе. Для того чтобы сделать приборы еще более точными, можно использовать специальный наконечник мембраны.

  Полезные свойства водородной воды

Удобное устройство хорошо зарекомендовало себя в разных сферах науки. С его помощью можно получить быстрые и точные сведения о концентрации летучего газа в жидкости. Сегодня чувствительный микродатчик применяется в следующих областях:

  • Исследования о водородной воде и ее влиянии на организм;
  • Исследования, посвященные окружающей среде;
  • Медицинские науки;
  • Эксперименты по фотохимическому разделению молекулы Н2О;
  • Биотехнологии.

Газовая хроматография

ГХ представляет собой физико-химический способ, основанный на разделении исследуемой смеси между 2-мя компонентами, не взаимодействующими друг с другом. Подвижным компонентом является газ, а в качестве неподвижного компонента выступает жидкость, находящаяся на твердом носителе или на внутренних стенках емкости.

Газовая хроматография часто применяется химиками-технологами в качестве метода оценки газообразных смесей. Способ очень точен. Основная суть метода заключается в подсчете количества водорода, перемещающегося из жидкой среды в газообразную, в условиях плотно закрытой емкости.

Оборудование, предназначенное для определения концентрации молекул Н2, применяется только в условиях крупных промышленных лабораторий. Оно очень дорогостоящее, а работа на нем требует специального обучения.

Способ полярографической ячейки

С помощью этого химического метода можно получать графики в виде кривых, отображающих пропорциональную зависимость величины тока от его напряжения (U) в системе. Сама цепь состоит из жидкой среды и 2-х электродов, погруженных в нее.

Сегодня в России пользуются спросом отечественные приборы МАРК-501 и 509. Они отличаются высокой точностью и измеряют содержание Н2 с помощью специального амперометрического аппарата. Механизм их работы основан на применении полярографической ячейки.

Жидкая среда защищена от электролитного раствора специальной мембраной. Она непроницаема для всех веществ за исключением молекул Н2. В раствор электролита вводят 2 электрода: катод и анод, и через них в жидкость подают ток. Молекулы водорода осаждаются на аноде и вступают с ним в химическую реакцию. В результате прибор подает определенный сигнал, который зависит от концентрации водородных молекул в воде.

  Целебная сила воды, обогащенной водородом: миф или реальность?

Чуть позже обработанная информация подается в микроконтроллер. Там она обрабатывается и выводится на дисплей аппарата.

Метод титрования с применением красителя метиленового синего

Если заглянуть в учебник химии, то можно узнать, что титрование – это определение точки эквивалентности жидкости с помощью добавления в нее титрованного раствора. Обычно такой раствор обладает заведомо известной концентрацией. С помощью количества добавляемого титранта мы можем предположить приблизительную концентрацию водородных молекул в воде.

В Японии химики в качестве титрованной жидкости давно используют раствор метиленового синего. Параллельно добавляют катализатор (ускоряет химическую реакцию) – коллоидную платину.

Химическая реакция выглядит так:

MB (голубой) + 2H+ + 2электрона- = leucoMB

Такой способ определения насыщенности воды молекулами водорода крайне прост. Для этого необходимо добавить пару капель синьки в исследуемый раствор. Если он обесцветился, то это говорит о высоком содержании в воде молекул Н2. Если же нет, и вода стала ярко-синего цвета, значит перед нами обычная питьевая жидкость – примесей молекулярного газа в ней нет.

Раствор титруют из расчета: 1 капля метиленового синего вступает в реакцию с 0,1 мг/л газа. Подсчитав количество капель реагента, можно предположить концентрацию Н2 в исследуемой жидкости.

Например, если 7 капель при попадании в водородную воду полностью обесцвечиваются в жидкости, а 8 капля дает легкий синий оттенок, то это значит, что концентрация молекул водорода в воде составляет 0,7 мг/л.

Единственным недостатком метода является его неточность. Зато такой способ можно использовать даже дома. Он не требует приобретения дорогостоящих установок и очень прост в применении.

По определению ОВП

ОВП жидкости можно определить с помощью вольтметра. Ионизированная жидкость всегда имеет отрицательное значение ОВП.

Стоит заметить, что отрицательный показатель ОВП демонстрирует не саму насыщенность воды водородом, а показывает количество окислительно-восстановительных сочетаний полноценных молекул Н2 и ионов Н+. Наглядно этот процесс можно представить так:

  Что представляет собой водородная вода? И почему это настолько популярно?

2H+ + 2e- => H2

При высоком содержании водородных молекул ОВП всегда будет отрицательным, а при высоком содержании ионов Н+ — положительным.

При добавлении в жидкость аскорбиновой кислоты, значение ОВП станет отрицательным. Это происходит за счет отношения восстановленного витамина С к его окисленной форме согласно формуле Нернста.

DHA + 2e- => HA = -570 мВ

Если мы увеличим количество НА и уменьшим содержание DHA, можно еще более понизить значение напряжения. И наоборот: при увеличении концентрации DHA и уменьшении HA показатель ОВП станет положительным.

Недостатком метода является его неточность, поэтому нельзя возлагать на этот способ большие надежды. С помощью определения ОВП можно, скорее, отметить факт присутствия в воде водорода, но никак не определить точную концентрацию летучего газа в жидкости.

Самый эффективный способ создания водородной воды

Новый способ получения водородной воды – с помощью hrw-таблеток буквально затмил все остальные варианты изобретения целебной жидкости. Таблетки позволяют получить готовый водородный раствор буквально за 60 секунд! А концентрация молекулярного водорода в такой жидкости превышает всевозможные значения и достигает 8,0 мг/л. К тому же, покупка водородных таблеток обходится в несколько раз дешевле, чем приобретение дорогостоящего прибора.

На российском рынке основным производителем и поставщиком водородных таблеток является американская компания Drink HRW. Официальный сайт производителя: https://hrw-energy.ru/. Водородные таблетки Rejuvenation позволяют быстро получить хорошую питьевую воду, насыщенную ионами водорода в предельной концентрации – до 8,0 мг/л! Это самое высокое содержание Н2, которое можно получить, по сравнению с другими способами создания водородной воды.