Je vodíková voda zásaditá? Co elektrolýza dělá s pH

Vodíková voda není druh zásadité vody. Přidání rozpuštěného vodíku pomocí elektrolýzy SPE/PEM a posunutí pH směrem k zásadité části stupnice jsou dvě různé věci. Dobře navržená láhev na vodíkovou vodu dělá to první, aniž by výrazně ovlivnila to druhé. Nezávislé laboratorní testování láhve Hydrion Core s membránou naměřilo pH zdrojové vody 6,28 a pH hotové vody obohacené vodíkem 6,33. Tento rozdíl je tak malý, že spadá do běžné odchylky mezi jednotlivými měřeními, a nepředstavuje žádný významný posun k zásaditému pH. Abychom pochopili proč, stačí se krátce podívat na to, co pH měří a jak se elektrolýza uvnitř láhve na vodíkovou vodu liší od elektrolýzy v zásaditém ionizátoru.

• pH a koncentrace vodíku jsou dvě různé veličiny. Láhev na vodíkovou vodu je navržena tak, aby zvýšila obsah rozpuštěného H2, nikoli aby měnila kyselost nebo zásaditost vody.
• Zásadité ionizátory i láhve na vodíkovou vodu SPE/PEM využívají elektrolýzu, ale každé zařízení k jinému účelu. Ionizátor je navržen tak, aby rozdělil vodu na kyselý a zásaditý proud. Membránová láhev na vodíkovou vodu odvádí vedlejší plyn a ponechává pitnou vodu v jediném proudu.
• Potvrzují to i naměřené výsledky. Laboratorní testování láhve Hydrion Core zjistilo rozdíl pH 0,05 mezi zdrojovou a výstupní vodou. Nejde tedy o posun do zásaditého rozmezí.

Co pH skutečně měří

pH popisuje rovnováhu mezi vodíkovými ionty (H+) a hydroxidovými ionty (OH−) v kapalině. Měří se na stupnici od 0 do 14, jejímž neutrálním středem je hodnota 7 (zdroj: USGS Water Science School). Hodnota nižší než 7 znamená, že voda obsahuje relativně více volných vodíkových iontů než hydroxidových iontů, čemuž chemici říkají kyselost. Hodnota vyšší než 7 znamená opak: více hydroxidových iontů, tedy zásaditou část stupnice. Většina vody z kohoutku i balené vody se pohybuje blízko neutrálního středu, obvykle někde v rozmezí středních hodnot 6 až 8, podle zdroje. Tato výchozí hodnota je důležitá, protože právě od ní každý proces elektrolýzy začíná, než může cokoli změnit.

Nic z toho zatím neříká nic o plynném vodíku. pH vypovídá o rovnováze iontů, zatímco molekulární vodík (H2) je rozpuštěný plyn, který se chová nezávisle na této rovnováze. Láhev může výrazně zvýšit množství rozpuštěného H2, a přitom ponechat rovnováhu iontů, a tedy i pH, blízko původní hodnoty. To, zda k tomu skutečně dojde, závisí na konstrukci elektrolýzy uvnitř zařízení. Právě tomu se podíváme na zoubek jako dalšímu.

Proč se zaměňuje zásaditá a vodíková voda

Tato záměna má své skutečné historické kořeny. Zásadité vodní ionizátory využívají elektrolýzu s iontoměničovou membránou, která je speciálně navržena tak, aby rozdělovala přiváděnou vodu na dva samostatné proudy: jeden kyselejší a druhý zásaditější. Zásaditý proud se pak přivádí do kohoutku k pití (zdroj: Alkalická voda, Wikipedie). Při téže elektrolytické reakci vzniká na katodě jako vedlejší produkt také určité množství plynného vodíku. Po léta se přínosy pozorované v raném výzkumu vodíku připisovaly zvýšené zásaditosti vody, protože právě zásaditost byla vlastnost, kterou ionizátory výslovně propagovaly. S tím, jak výzkum molekulárního vodíku pokročil, se stále více těchto účinků začalo připisovat spíše přítomnému plynnému H2 než samotné změně pH. Pití zásadité vody totiž nemění vlastní vnitřní pH těla, které zůstává přísně regulované bez ohledu na to, co pijete (jak uvádí i výše zmíněné shrnutí na Wikipedii). Právě tato historie je přímým důvodem, proč se někdy předpokládá, že láhev na vodíkovou vodu funguje stejně jako zásaditý ionizátor: oba produkty využívají elektrolýzu, ale každé zařízení je navrženo k něčemu jinému.

Co má zásaditý ionizátor s vodou skutečně dělat

Membrána ionizátoru slouží k tomu, aby záměrně rozdělila vodu na dva proudy. To je celý účel jeho konstrukce a hlavním propagovaným rysem produktu je zvýšené pH zásaditého proudu, často uváděné v rozmezí 8 až 10. Láhev na vodíkovou vodu má od začátku jiný úkol, a právě v tom se její mechanismus skutečně liší.

V čem se liší elektrolýza SPE/PEM

V láhvi na vodíkovou vodu SPE/PEM (elektrolyt z pevného polymeru / protonová výměnná membrána) plní membrána užší úlohu než membrána v ionizátoru. Je umístěna mezi dvěma elektrodami a propouští pouze protony. Kyslík vznikající na anodě spolu se stopovým množstvím vedlejších produktů, jako je ozon nebo chlor, se odvádí samostatným otvorem, místo aby se znovu mísil s vodou, kterou pijete (přečtěte si podrobnější vysvětlení elektrolýzy SPE/PEM). Například Hydrion Core využívá platinové elektrody s tímto protonově výměnným uspořádáním právě proto, aby voda zůstala jediným souvislým proudem, do něhož se pouze přidává rozpuštěný plynný vodík, a nerozdělila se na dva samostatné kyselé a zásadité výstupní proudy jako u ionizátoru.

Toto oddělení je důležité nejen kvůli pH, ale také kvůli nakládání s vedlejšími produkty. Zařízení bez správné membrány nebo s nekvalitním těsněním kolem membrány může způsobit, že se část odváděných vedlejších produktů vrátí do vody místo toho, aby unikla ven. To je problém čistoty vody, který se liší od otázky pH, na niž tento článek odpovídá. Láhev může projít testem pH, a přesto stojí za to ověřit, jak dobře odděluje vedlejší plyny. Jde o jiný konstrukční detail, než kterému se věnuje tento článek.

Naměřené pH: co ukazují testy

Popis mechanismu má své limity, proto je užitečné podívat se na skutečné měření namísto předpokladů. Nezávislé laboratorní testování láhve Hydrion Core naměřilo zdrojové vodě před obohacením vodíkem pH 6,28 a hotové výstupní vodě po obohacení pH 6,33. Rozdíl tedy činil přibližně 0,05 jednotky pH. Je natolik malý, že spadá do běžné odchylky, kterou byste očekávali mezi dvěma samostatnými testy téže vody. Voda také zůstává mírně kyselá, nikoli neutrální, a její pH se neposouvá do zásaditého rozmezí, kterého má dosáhnout ionizátor. Pro srovnání, zásadité ionizátory se běžně propagují s výstupním pH v rozmezí 8 až 10. Takto výraznou skutečnou změnu pH by proto bylo snadné naměřit i zaznamenat. Rozdíl 0,05 jednotky takovou změnou není.

Tento výsledek se konkrétně týká láhve Hydrion Core a podmínek testu uvedených laboratoří, nikoli všech láhví na vodíkovou vodu na trhu. Zařízení, které místo protonově výměnné membrány používá holé elektrody přímo ve vodě, nebo zařízení s poškozeným těsněním, se může chovat jinak. Takový rozdíl by se projevil jako problém s čistotou nebo vedlejšími produkty, nikoli jako důkaz, že vodíková voda obecně zvyšuje pH. Pokud chcete ověřit vlastní hodnoty konkrétního produktu, místo abyste bez dalšího přijali tvrzení o celé kategorii výrobků, tento průvodce měřením vodíku ve vodě vysvětluje, které nástroje poskytnou skutečný údaj.

Proč zde pH není důležitý údaj

V molekulární podobě je účinnou složkou vodíkové vody rozpuštěný plynný H2. Jeho množství se obvykle uvádí v částicích na miliardu (PPB) nebo v miligramech na litr a právě tato koncentrace určuje, kolik vodíku voda skutečně obsahuje, nezávisle na jejím pH. Tělo vstřebává rozpuštěný H2 jako plyn bez ohledu na to, zda voda, v níž se nacházel, měla pH 6,3 nebo 7,1. Mírně odlišná hodnota pH tedy neříká, zda láhev plní svou funkci. Pokud vás místo otázky pH zajímá samotný výpočet koncentrace, toto vysvětlení rozdílu mezi PPB a PPM popisuje, na jakou hodnotu se obvykle cílí a proč.

Je také dobré vnímat pH vody v souvislosti s chemií vlastního těla. Žaludeční kyselina má pH přibližně 1,5 až 3,5, takže je mnohem kyselejší než jakákoli pitná voda, kterou byste vypili. Zlomek rozdílu v pH vody ve sklenici proto není významnou veličinou, jakmile se voda dostane do žaludku. Někteří prodejci uvádějí hodnoty ORP (oxidačně-redukčního potenciálu) jako rychlou náhradu údaje o tom, „kolik vodíku je v této vodě“. ORP však samo závisí jak na pH, tak na obsahu rozpuštěných minerálů, takže záporná hodnota ORP je nanejvýš hrubým ukazatelem směru, nikoli přesným měřením pH nebo koncentrace H2. Údaj o ORP daného zařízení je proto třeba posuzovat s touto výhradou, nikoli jako důkaz čehokoli konkrétního.

Co ověřit místo pH

Pokud vybíráte láhev na vodíkovou vodu, samotná hodnota pH vám toho řekne jen velmi málo. Užitečnější je začít metodou elektrolýzy, kterou výrobce uvádí: konstrukce SPE/PEM se specifikovanou membránou a materiálem elektrod poskytuje konkrétní informace, které lze ověřit. U nabídky, která pouze tvrdí, že jde o „ionizovanou“ nebo „zásaditou vodíkovou vodu“, aniž popisuje mechanismus, je vhodné číst pozorně. Tyto dva procesy totiž vytvářejí vodu s podstatně odlišnými vlastnostmi. Poté hledejte údaje o koncentraci získané testováním třetí stranou nebo ověřením pomocí plynové chromatografie, nikoli pouze marketingovou hodnotu PPB. Stejně jako v případě výše uvedených údajů o láhvi Hydrion Core, které pocházejí z nezávislé laboratoře, nikoli z tvrzení výrobce. Uvedenou hodnotu pH je vhodné vnímat jako ukazatel čistoty a konzistence. Blízké hodnoty pH zdrojové a výstupní vody jsou totiž v souladu se správně utěsněnou membránou; nejde však o tvrzení o zdravotních účincích v žádném směru.

Láhev na vodíkovou vodu Hydrion Core je zařízení, jehož naměřených hodnot pH se týká tento článek. Využívá konstrukci s PEM elektrodami popsanou výše a testovala ji nezávislá laboratoř, údaje tedy nepocházejí pouze z marketingových materiálů. Pokud chcete podrobnější srovnání vodíkové a zásadité vody jako kategorií, včetně historie přínosů, která tuto záměnu způsobila, tento srovnávací průvodce se tématu věnuje podrobněji. A pokud chcete dále zjistit, jak přesná jsou měření různých přístrojů, připravované srovnání měřičů rozpuštěného vodíku se zaměří na to, kterým nástrojům se dá důvěřovat.