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富氢水(水素水)是伪科学吗?

2022-04-25 05:19:28

富氢水(水素水)是伪科学吗? 


这几年,富氢水在中国逐渐开始流行起来,很多朋友可能还没听说过富氢水,那这个富氢水到底是个什么水?

01 认识富氢水

我们来看一下百度百科的解释:富氢水,指含有微量氢分子的水。英文是HydrogenRich water,日文叫做“水素水”。

通俗一点讲富氢水就是含有氢气的水,在日本和韩国,氢水被称为水素水。也就是说,氢水、富氢水、水素水都是含有氢气的水,只是叫法不同而已。

自从日本的水素水杯旋风刮到中国,随着氢的传奇事件不断的发生,国内的富氢水产品也多了起来。

近几年水素水(富氢水)被用作于泡浴,沐足中,轻松实现富氢水保健。有很多人已经受益,但是很多人还是会问,富氢水杯到底是真的假的?

日本著名水专家林秀光医学博士的《生命之水— 富氢水排毒》一书中全面系统地阐述了富含活性氢的水是人类健康的真正朋友的道理。

自从2007年日本学者发表氢气效应医学研究论文以后,国际上许多学者陆续开展了氢气治疗疾病的研究,发表了一系列研究论文。单从人体研究角度,就有双盲对照临床研究证明氢水对代谢综合征、糖尿病、帕金森等疾病的治疗作用。

潜水医学的长期研究表明,人即使呼吸高压氢也无明显不良影响。还有就是氢本身结构简单,与自由基反应的产物也简单,例如与羟自由基反应生成水,多余的氢可通过呼吸排出体外,不会有任何残留,这明显不同于其他抗氧化物质。

氢的还原性比较弱,只与活性强和毒性强的活性氧反应,不与具有重要信号作用的活性氧反应,这是氢选择性抗氧化的基础。因此饮用活性氢水有着非常好的效果。

中国氢气医学研究领军人物第二军医大学孙学军教授也特别发表《谁说氢气医学是骗人的?》博文力挺太田成男教授为水素水平反。文章指出学术争议不能有选择性意见,应该客观公正把两方面的观点都摆出来,更重要的是提出看法要有证据而不只是简单声称。由此可见水素水不是伪科学。

02 富氢水的制备方法

富氢水生成方法

富氢水的生成方法目前基本上用的是化学法,光催化制氢法。富氢水的生成方法目前基本有物理法,化学法和电化学分解法。我们着重介绍常用的电解法。电解法生成水素水,分为传统电解法和SPE电解法。

传统电解法制氢技术

电流通过水(H2O)时,在阴极通过还原水形成氢气(H2),在阳极则通过氧化水形成氧气(O2)。氢气生成量大约是氧气的两倍。传统法制氢是现阶段水素水杯的主流,优点是技术成熟工艺简单。缺点是水电解过程中的电化学反应非常微妙,不同矿物质的水会产生不同化学结果。

开盖后会闻到一股刺鼻气味,这是因为普通饮用水电解过程中容易产生臭氧并提高水中余氯含量。经过试验传统电解水素水中的余氯含量会比原水多出约15~20%。喝氯超标的水容易致癌。余氯检测剂可以到网络上购买自行检查(后面介绍)。传统电解法电解过程需要用水作为导体所以正常条件这种方法无法对纯净水进行电解。

SPE固体高分子质子膜分槽电解制氢技术

SPE电解水最初用于向宇宙飞船或潜水艇供氧及实验室作为氢气发生器。把满足要求的水(电阻率>1MΩ/㎝,电子或分析行业用的去离子水或二次蒸馏水皆可),送入电解槽阳极室,通电后水立刻在阳极分解成4个带正电荷的H,和2个带-2价的氧,分解成的负氧离子随即在阳极放出电子,形成氧气,从阳极排出,携带部分水进入水槽。氢质子以水合离子的形式,在电场力的作用下通过离子膜,到达阴极吸收电子形成氢气,从阴极室排出,进入水中,即可生成富氢水。

SPE分槽电解法的隔膜是一种质子交换膜,是一种坚韧、柔软的聚合物薄片,对氢离子有高的导通性。在我国SPE氢氧分离技术多用于军事与航空领域。SPE电解水制氢技术优点是电化学反应稳定,不易析出有害物质,生成的氢与氧被离子聚合物薄膜隔离,氧被排到空气中不溶于水使得生成的水素水浓度相对高清澈透明,水素残存时间长,水质口感好。当然有膜了也不一定就能够电解纯净水。也就是TDS为0的水,如二次RO膜过滤和蒸馏水,如怡宝,屈臣氏等。

因为纯水中没有矿物质,所以普通电解无法电解纯净水,需要有一个媒介,增加一道膜处理工艺,就是通过特殊工艺在膜的两边处理上铂金涂层,完成导电性,也就是电流导通性,这样就可以电解纯净水了,这也叫零极距电解。膜上必须镀有媒介才可以电解纯净水。所以在选择的时候可以问下厂家是否可以电解纯净水,这也是一种鉴别的方法。

目前的技术可以电解纯净水基本属于高端产品,也只有他可应用在美容化妆方面因为美容化妆多数用的是纯净水。

目前,掌握这些技术的国家美国,俄国,日本等都应用在军工领域,固体聚合物电解质膜只有少数几家国外公司能生产(道氏公司、杜邦公司、旭硝子和旭化成公司),电解用的铂金电极价格不菲,电解槽结构复杂技术要求高,这些因素造成可以电解纯净水的SPE电解水素水杯造价成本高。

怎么区分传统电解法和SPE电解法富氢水杯

多数传统电解法电解时因为氢氧不分槽电解。电解过程中氢气氧气及臭氧混合进入水中所以生成水时水质白浊有点像淡淡的牛奶水不透明,只有等电解结束20秒后水才渐渐透明。不少销售者把浑浊的白色液体说成是水素(氢)说只有白色雾状才是水素,这是不负责任颠倒黑白的宣传方式。

上图左边SPE氢氧分离制氢技术水是透明的,右边为传统同槽电解法电解水是白浊的。

简单的说电解纯水时电化学分解是 2H2O → 2H2 + O2 如果是普通电解阴阳电极同槽电解情况下,氢占60%的比率氧占30% 还有一些O3臭氧所以水的颜色不是透明的。水中溶解的氧气太多对身体无益,O3臭氧若浓度高于100ppm,则会引起呼吸障碍和头痛,这样电解产生的水素水口感不好,有一股消毒水(O3臭氧)的味道,并且分解过程会提高水的余氯,喝起来有点烧喉咙的感觉。

SPE电解法水素水杯生成水素水时,阴极与阳极是分槽电解,所以只有氢分子溶解于水,氧和臭氧将通过另外一个分解槽排到空气中不溶于水所以水质是清澈透明的,没有白浊现象。这样水质更安全口感更好,没有烧喉的感觉。

并且相同容量时间下生产的水素水比传统电解法生成的水素水浓度更高,水素(氢)保持残留时间长。因为分槽电解结构复杂技术要求高,成本高,并且可以电解纯水,所以可以攻克这个难关的厂家也不多。

03 富氢水浓度的测试方法

水素(氢)的电极检测法

氢气电极检测技术可以测量的范围非常大,即可以检测微量的氢气,例如组织中的氢气,也可以检测溶液中浓度比较高的氢气,更重要的是这种方法可以进行连续在体检测,对研究氢气的剂量效应具有其他方法无法取代的地位。

目前用电极测定氢气浓度使用最多的是测定组织或血液中氢气的浓度,丹麦的unisense公司氢气电极满足可以一般研究的需要,但是民用上设备比较贵这里就不介绍了。

水素(氢)的氧化滴定检测法

日本神奈川县的MiZ公司是专门研究开发的该方法属于经典的氧化还原滴定法。用法是取水素水到黄色线用这个蓝色的液体(大约人民币200一瓶)滴入水素水你会看到蓝色液体马上变成透明色,然后继续滴入一边滴一边摇晃液体直到水素水变成浅蓝色不透明为止。那时滴入的液体数量就是水素含量的大约值。

比如5滴就是500PPB。当然这种滴定检测方法也存在明显缺陷,在200 PPB以下测定不出, 1000 PPB左右要加偏差值100PPB。这种方法用于纯水或不含其他还原氧化成分的液体中氢气浓度的检测,但液体中如果含有其他氧化或还原性物质,则会干扰显示的准确性,例如对血液和细胞培养液等不适合采用这种方法。氧化滴定技术本身的敏感性和选择性都比较差,而且受到检测样本的氧气或各类氧化还原性物质的影响,更多地用于氢气水产品的定性鉴定。用于定量并不理想。

水素(氢)orp推算测试笔测试法。

这也是现在最常用的方法之一,即使大家经常说的水素水测试笔(大约3000人民币),如图所示,只要把它放入水素水就可以测出水素含量,当然这个测试笔受溶液温度、pH及化学反应可逆性等因素影响也有误差,但一定条件下还是比较经济实用的测试方法。

关于富氢水杯标称浓度问题

因为各个厂家水素水杯的容量不一,制作水素水的时间不一,所以得到的水素水浓度只可以做一个参考数字。只有在相同单位时间体积上的浓度才有参考价值。普通水杯的容量一般是300-350ML如果同样时间 内达到浓度越高说明杯子制造氢能力越高。我们归纳出用一升水每秒产氢量简单的计算方法如下。((容量ML/1000)X浓度PPB)/(分钟*60)=浓度PPB/秒 这个数值越大说明水素水杯制水素(氢)能力约大,效果越好。下图表格是市面上常见的日本水素水杯的容量,制作水素水的时间,水素水浓度(1000PPB=1 PPM),还原电位(mV)等参数我们可以分析一下。

富氢水最怕什么?

富氢水里的氢浓度在震动和升温及放置时间作用下浓度会急剧下降。所以普通情况下不要剧烈摇动富氢水。当水素水升温到80度左右水素水浓度也急剧下降。普通情况下水素水生成后10分钟内喝掉比较好。普通低质量水素水杯15分钟后浓度就急剧下降,成为普通水。

但是采用SPE技术的水杯所产生的水素是纳米气泡会在水杯底做不规则布朗运动不容易逃逸所以可以相对保存的久,在密封状态下可以24小时后保持80% 的浓度。比如日本的Belulu Aquamarine 水素水杯就是采用这种技术的。

最后总结:

现如今我们不可否认,富氢水已然成为日常养生保健的必备饮水。目前,富氢水机、富氢水杯的产品市场上已经有很多,国内也有不少厂家掌握了相关产品的制备技术,且国产品牌有后来居上之势。

在选择相关产品时对于这样的品类产品不要只是一味追求浓度,也要从产品结构,电解技术,电极用料,余氯含量,卫生条件和安全的角度来选择相关产品。

声明:该文观点来自搜狐转载

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