Όζον και χλώριο σε μπουκάλια νερού υδρογόνου: γιατί μυρίζουν τα φθηνά και πώς να ελέγξετε το δικό σας

Αν ένα μπουκάλι νερού υδρογόνου έχει μυρίσει ποτέ ελαφρά σαν πισίνα ή, πιο έντονα, σαν το εσωτερικό ενός χώρου με φωτοτυπικά μηχανήματα, αυτή η μυρωδιά δεν είναι αυτομάτως επικίνδυνη, αλλά υποδεικνύει μια πραγματική χημική διεργασία που αξίζει να κατανοήσετε προτού αποφασίσετε τι σημαίνει για το νερό που πρόκειται να πιείτε. Η ηλεκτρόλυση, η αντίδραση από την οποία εξαρτάται κάθε μπουκάλι νερού υδρογόνου, διασπά το νερό σε υδρογόνο στο ένα ηλεκτρόδιο και οξυγόνο στο άλλο, ενώ υπό συγκεκριμένες συνθήκες μπορεί επίσης να παράγει μικρές ποσότητες χλωρίου ή όζοντος ως παράπλευρες αντιδράσεις, εκεί όπου συμβαίνει η οξείδωση. Το αν αυτά τα παραπροϊόντα φτάνουν στο νερό που πίνετε εξαρτάται λιγότερο από την τιμή του μπουκαλιού και πολύ περισσότερο από το αν ο εσωτερικός σχεδιασμός του θαλάμου του διατηρεί αυτή την πλευρά της αντίδρασης φυσικά διαχωρισμένη από τον θάλαμο του πόσιμου νερού.

• Το χλώριο μπορεί να σχηματιστεί όταν τα ίχνη χλωριούχων ιόντων που υπάρχουν φυσικά στο νερό της βρύσης οξειδώνονται στην άνοδο, αντί να σχηματιστεί εκεί οξυγόνο, όπως συμβαίνει συνήθως.
• Το όζον είναι προϊόν διαφορετικής παράπλευρης αντίδρασης, η οποία γίνεται πιθανότερη όταν η τάση λειτουργίας της κυψέλης υπερβαίνει την απολύτως απαραίτητη για τη διάσπαση του νερού.
• Ο σχεδιασμός θαλάμου με διαχωριστική μεμβράνη (SPE/PEM) διοχετεύει αυτά τα αέρια από την πλευρά της ανόδου προς τα έξω, μέσω ειδικής οπής εξαερισμού, αντί να τα αφήνει να αναμειχθούν ξανά με το νερό του θαλάμου.
• Μια ταινία μέτρησης ελεύθερου χλωρίου μπορεί να ανιχνεύσει χλώριο στο σπίτι μέσα σε λίγα λεπτά, αλλά ένα καθαρό αποτέλεσμα δεν λέει τίποτα για το όζον ή οποιοδήποτε άλλο παραπροϊόν.
• Οι ανεξάρτητες εργαστηριακές δοκιμές, και όχι μόνο η μυρωδιά, είναι ο πιο αξιόπιστος τρόπος να επιβεβαιώσετε τι ακριβώς εμποδίζει να περάσει στο νερό ο σχεδιασμός ενός συγκεκριμένου μπουκαλιού.

Από πού προέρχεται πραγματικά η μυρωδιά της πισίνας

Το νερό της βρύσης περιέχει σχεδόν πάντα ίχνη χλωριούχων ιόντων που έχουν απομείνει από την επεξεργασία του από τις δημοτικές υπηρεσίες. Όταν αυτό το νερό βρίσκεται ανάμεσα στα ηλεκτρόδια κατά την ηλεκτρόλυση, τα ιόντα χλωρίου μπορούν να οξειδωθούν στην άνοδο και να σχηματίσουν αέριο χλώριο, αντί η άνοδος να παράγει οξυγόνο, όπως συμβαίνει στο καθαρό νερό (πηγή: Ηλεκτρόλυση του νερού). Η ίδια βασική χημεία χρησιμοποιείται σε βιομηχανική κλίμακα στη διεργασία χλωροαλκαλίων, όπου η ημιαντίδραση της ανόδου περιγράφεται απλά ως απώλεια ηλεκτρονίων από τα ιόντα χλωρίου, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό αερίου χλωρίου (πηγή: Διεργασία χλωροαλκαλίων). Ένα μπουκάλι νερού υδρογόνου λειτουργεί με πολύ μικρότερο ρεύμα και για πολύ λιγότερο χρόνο, αλλά η αντίδραση που καθιστά δυνατή την παραγωγή χλωρίου είναι η ίδια.

Το όζον προέρχεται από μια συγγενική, αλλά διαφορετική, οδό αντίδρασης. Μπορεί να σχηματιστεί στην άνοδο μιας ηλεκτροχημικής κυψέλης ως ανεπιθύμητη παράπλευρη αντίδραση, όταν η τάση της κυψέλης ξεπεράσει την απολύτως απαραίτητη για τη διάσπαση του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο· αυτή η συμπεριφορά έχει καταγραφεί σε εργαστηριακές διατάξεις ηλεκτρόλυσης που λειτουργούν πάνω από αυτό το όριο (πηγή: Όζον). Το αν τα ηλεκτρονικά ενός συγκεκριμένου μπουκαλιού παραμένουν με άνεση κάτω από αυτό το όριο ή το ξεπερνούν ελαφρώς κατά τη διάρκεια ενός κύκλου είναι μια λεπτομέρεια του σχεδιασμού και της κατασκευής που γενικά δεν μπορείτε να διαπιστώσετε εξωτερικά. Γι’ αυτό ο σχεδιασμός του θαλάμου αξίζει περισσότερη προσοχή από έναν μεμονωμένο αριθμό προδιαγραφών σε μια καταχώριση προϊόντος.

Χλώριο και όζον: δύο διαφορετικές αντιδράσεις, δύο διαφορετικές μυρωδιές

Επειδή το χλώριο και το όζον προέρχονται από διαφορετικές αντιδράσεις, δεν εμφανίζονται απαραίτητα μαζί, και η παραγωγή ιχνών του ενός από ένα μπουκάλι δεν αποδεικνύει ότι παράγει και το άλλο. Το χλώριο έχει την έντονη, γνώριμη μυρωδιά μιας πισίνας με χλώριο. Το όζον μυρίζει πιο μεταλλικά, πιο κοντά σε αυτό που αντιλαμβάνεστε κοντά σε έναν εκτυπωτή λέιζερ ή μετά από μια καταιγίδα με κεραυνούς. Αν αντιμετωπίζετε «μια χημική μυρωδιά» ως ένα ενιαίο πρόβλημα, παραβλέπετε το πιο χρήσιμο ερώτημα: τι ακριβώς έχει σχεδιαστεί να απομακρύνει από το νερό ο θάλαμος του μπουκαλιού σας;

Γιατί κάποια μπουκάλια το διοχετεύουν προς τα έξω και άλλα όχι

Σε ένα μπουκάλι με έναν θάλαμο, το νερό γύρω από τα δύο ηλεκτρόδια είναι το ίδιο νερό που θα πιείτε. Επομένως, ό,τι κι αν σχηματιστεί στην άνοδο —είτε ίχνη χλωρίου, είτε ίχνη όζοντος, είτε απλώς συνηθισμένο οξυγόνο— δεν έχει πού αλλού να πάει και αναμειγνύεται κατευθείαν ξανά με το νερό. Ένας σχεδιασμός με διαχωριστική μεμβράνη, που συχνά περιγράφεται ως SPE ή PEM, διατηρεί την πλευρά της ανόδου φυσικά χωριστά από τον θάλαμο του νερού, πίσω από μια μεμβράνη στερεού πολυμερούς. Έτσι, τα αέρια διοχετεύονται προς τα έξω μέσω ειδικής οπής εξαερισμού, αντί να παραμένουν στον θάλαμο από τον οποίο πίνετε. Έτσι περιγράφει τον ρόλο της μεμβράνης και η εξήγηση της Hydrion για τον τρόπο λειτουργίας αυτών των μπουκαλιών: να διατηρεί χωριστές τις πλευρές των ηλεκτροδίων, ώστε τα παραπροϊόντα που σχηματίζονται εκεί να αποβάλλονται από ξεχωριστή οπή και μόνο το υδρογόνο να φτάνει στο νερό που πίνετε. Αν θέλετε τη γενική εξήγηση για την τεχνολογία SPE/PEM και όχι το ερώτημα των παραπροϊόντων στο οποίο εστιάζει αυτό το άρθρο, εκείνο το άρθρο είναι το κατάλληλο σημείο για να ξεκινήσετε.

Πώς φαίνεται στο ίδιο το μπουκάλι ο σχεδιασμός με διαχωρισμένους θαλάμους

Ένα μπουκάλι με διαχωρισμένους θαλάμους έχει συνήθως ένα μικρό άνοιγμα εξαερισμού κάπου στο κάτω ή στο πλαϊνό μέρος, ξεχωριστό από το άνοιγμα πλήρωσης. Αξίζει να το αναζητήσετε στις φωτογραφίες του προϊόντος, αντί να θεωρήσετε δεδομένο τον ισχυρισμό «καθαρό υδρογόνο». Αυτή η ίδια οπή εξαερισμού ευθύνεται επίσης για το σφύριγμα ή την αντίσταση που παρατηρούν ορισμένοι όταν ανοίγουν ένα μπουκάλι αμέσως μετά από έναν κύκλο· πρόκειται για ένα ξεχωριστό ζήτημα που σχετίζεται με την πίεση και εξετάζεται στο ειδικό άρθρο για το γιατί τα μπουκάλια υδρογόνου σφυρίζουν ή ανοίγουν δύσκολα. Περισσότερες λεπτομέρειες για το τι είναι αυτή η οπή εξαερισμού και γιατί τη χρειάζεται εξαρχής το μπουκάλι θα βρείτε σε μια πιο προσεκτική εξέταση της οπής εξαερισμού στο κάτω μέρος του μπουκαλιού.

Γιατί η μυρωδιά —ή η απουσία της— είναι χρήσιμη ένδειξη, αλλά όχι όλη η ιστορία

Η ανθρώπινη όσφρηση είναι πράγματι ιδιαίτερα ευαίσθητη στο όζον. Οι περισσότεροι άνθρωποι μπορούν να το ανιχνεύσουν σε συγκεντρώσεις περίπου 0,01 μέρη ανά εκατομμύριο στον αέρα, πολύ χαμηλότερες από το εύρος των 0,1 έως 1 ppm, όπου αρχίζει να προκαλεί πονοκεφάλους ή ερεθισμό στα μάτια και στο αναπνευστικό σύστημα (πηγή: Όζον), και η διαφορά ανάμεσα σε αυτούς τους δύο αριθμούς έχει σημασία για δύο λόγους. Μια ελαφριά μυρωδιά κοντά σε ένα ανοιχτό μπουκάλι δεν αποτελεί από μόνη της επείγουσα ιατρική κατάσταση, καθώς την ανιχνεύετε σε συγκέντρωση πολύ χαμηλότερη από εκείνη στην οποία αρχίζουν οι ερεθισμοί στις μελέτες. Παραμένει, όμως, ένδειξη ότι κάτι φτάνει στον αέρα γύρω από το μπουκάλι, ενώ ένας σωστά σχεδιασμένος εξαερισμός θα έπρεπε να το διοχετεύει αλλού.

Τα όρια έκθεσης στον χώρο εργασίας είναι ένα χρήσιμο σημείο αναφοράς για την κλίμακα, όχι ετυμηγορία για ένα μεμονωμένο μπουκάλι. Το συνιστώμενο ανώτατο όριο του NIOSH για το όζον είναι 0,1 ppm, ενώ το επιτρεπόμενο όριο έκθεσης του OSHA για παρατεταμένη παρουσία στον αέρα ενός χώρου εργασίας είναι επίσης 0,1 ppm, παρότι οι δύο τιμές ορίζονται διαφορετικά: η τιμή του NIOSH είναι ένα ανώτατο όριο που δεν πρέπει ποτέ να ξεπερνιέται, ενώ εκείνη του OSHA είναι ένας οκτάωρος χρονικά σταθμισμένος μέσος όρος. Το επίπεδο που θεωρείται άμεσα επικίνδυνο για τη ζωή ή την υγεία ορίζεται στα 5 ppm (πηγή: Οδηγός NIOSH για χημικούς κινδύνους — Όζον). Αυτοί οι αριθμοί αφορούν τη συνεχή έκθεση κατά τη διάρκεια μιας εργασιακής βάρδιας, κάτι διαφορετικό από μια σύντομη στιγμή κοντά σε ένα ανοιχτό μπουκάλι νερού. Επομένως, είναι χρήσιμο να τους γνωρίζετε για να καταλάβετε πόσο ευαίσθητη είναι ήδη η μύτη σας, όχι για να τους χρησιμοποιήσετε εδώ ως όριο επιτυχίας ή αποτυχίας.

Το ότι ένα μπουκάλι δεν μυρίζει καθόλου δεν αποδεικνύει τίποτα, ούτε αυτό. Ένα σωστά εξαεριζόμενο μπουκάλι δεν θα έπρεπε να μυρίζει αισθητά διαφορετικά από το νερό που μπαίνει σε αυτό, αφού τα παραπροϊόντα προορίζονται να απομακρύνονται από την οπή εξαερισμού και όχι να φτάνουν στον αέρα κοντά στο άνοιγμα από το οποίο πίνετε. Η μυρωδιά από μόνη της, είτε υπάρχει είτε όχι, σας λέει μόνο μέχρι ενός σημείου τι συμβαίνει. Εδώ είναι που οι ανεξάρτητες εργαστηριακές δοκιμές παίζουν έναν ουσιαστικό, αλλά πιο περιορισμένο απ’ όσο ίσως φαίνεται αρχικά, ρόλο. Μια ανεξάρτητη εργαστηριακή έκθεση της SGS για τα μπουκάλια Hydrion Core και Pulse εξέτασε 34 παραμέτρους ασφάλειας του νερού, μεταξύ των οποίων την πλατίνα και το τιτάνιο που θα μπορούσαν να προέρχονται από τα ίδια τα ηλεκτρόδια, καθώς και κοινά ανιόντα και το pH, και διαπίστωσε ότι όλες βρίσκονταν κάτω από τα όρια ανίχνευσης ή ποσοτικοποίησης. Το αποτέλεσμα αυτό αποτελεί ένδειξη ότι τα ηλεκτρόδια δεν αποβάλλουν μέταλλα στο νερό. Είναι μια ουσιαστική, αλλά διαφορετική, μορφή διασφάλισης από το ερώτημα του χλωρίου και του όζοντος που εξετάζει αυτή η ενότητα, καθώς ο έλεγχος δεν περιλαμβάνει κανένα από τα δύο αέρια. Αξίζει να αναζητάτε σε οποιοδήποτε μπουκάλι μια έκθεση που τεκμηριώνει τόσο διεξοδικά την έκλυση μετάλλων από τα ηλεκτρόδια, όχι μόνο σε μπουκάλια Hydrion. Απαντά, όμως, στο ερώτημα αν περνούν μέταλλα στο νερό και όχι στο αν πέρασε χλώριο ή όζον. Για αυτό το πιο συγκεκριμένο ερώτημα, χρειάζεται ένας έλεγχος για συγκεκριμένη χημική ουσία, όπως η δοκιμή με ταινία μέτρησης ελεύθερου χλωρίου που περιγράφεται στη συνέχεια, ή μια εργαστηριακή έκθεση που εξετάζει ρητά το χλώριο και το όζον.

Ένας απλός έλεγχος που μπορείτε να κάνετε στο σπίτι

Μια ταινία μέτρησης ελεύθερου χλωρίου είναι ένα οικονομικό εργαλείο για καταναλωτές, που πωλείται για τον έλεγχο νερού πισίνας ή βρύσης και αλλάζει χρώμα παρουσία ελεύθερου χλωρίου. Λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο στο νερό υδρογόνου όπως και σε οποιοδήποτε άλλο δείγμα νερού. Για να τη χρησιμοποιήσετε, ετοιμάστε μια φρέσκια ποσότητα νερού υδρογόνου, βυθίστε για λίγο την ταινία σύμφωνα με τις οδηγίες της και συγκρίνετε το χρώμα που προκύπτει με τον πίνακα που είναι τυπωμένος στο δοχείο ή στη συσκευασία της. Αν έχετε και δεύτερο μπουκάλι, κάνοντας την ίδια δοκιμή με ταινία και στα δύο ταυτόχρονα θα έχετε μια άμεση σύγκριση, αντί για μία μόνο μέτρηση που πρέπει να ερμηνεύσετε μεμονωμένα.

Αντιμετωπίστε το αποτέλεσμα ως μερική απάντηση και όχι ως οριστικό συμπέρασμα. Μια ταινία μπορεί να δείξει την παρουσία ελεύθερου χλωρίου, κάτι χρήσιμο, αλλά δεν μπορεί να ανιχνεύσει όζον ή οποιοδήποτε άλλο αέριο. Επομένως, ένα καθαρό αποτέλεσμα δεν σημαίνει ότι το μπουκάλι δεν περιέχει κανένα πιθανό παραπροϊόν. Είναι ενδιαφέρον ότι η παρουσία μιας ελαφριάς μυρωδιάς χλωρίου δεν αποτελεί πάντα κακό σημάδι σε ένα διαφορετικό πλαίσιο: οι οδηγίες για την έκτακτη απολύμανση πόσιμου νερού θεωρούν στην πραγματικότητα την ελαφριά οσμή χλωρίου έναν πρακτικό τρόπο επιβεβαίωσης ότι υπάρχει δόση απολυμαντικού στο επεξεργασμένο νερό της βρύσης (πηγή: Έκτακτη απολύμανση πόσιμου νερού — EPA). Αυτό το πλαίσιο, όμως, δεν εφαρμόζεται άμεσα σε ένα μπουκάλι υδρογόνου, καθώς το χλώριο εκεί θα προερχόταν από την ηλεκτρόλυση και όχι από σκόπιμη επεξεργασία. Παραμένει, ωστόσο, μια υπενθύμιση ότι η μυρωδιά χλωρίου δεν είναι αυτομάτως ανησυχητικό εύρημα, όσο κι αν μπορεί να ακούγεται έτσι εκτός πλαισίου.

Τι να προσέξετε όταν επιλέγετε μπουκάλι

Ξεκινήστε από τον σχεδιασμό του θαλάμου και όχι από τη διαφημιστική γλώσσα της καταχώρισης. Αναζητήστε ρητή περιγραφή σχεδιασμού με διαχωρισμένους θαλάμους ή τεχνολογίας SPE/PEM, καθώς και ορατή οπή εξαερισμού στις φωτογραφίες του προϊόντος. Μια καταχώριση που απλώς ισχυρίζεται ότι το προϊόν προσφέρει «καθαρό υδρογόνο», χωρίς να περιγράφει τι συμβαίνει με την πλευρά των ηλεκτροδίων, δεν σας έχει πει στην πραγματικότητα τίποτα για το πού καταλήγουν τα παραπροϊόντα. Στη συνέχεια, αναζητήστε δεδομένα δοκιμών από διαπιστευμένο τρίτο φορέα, αντί να βασίζεστε στην περιγραφή του πωλητή για την ποιότητα του νερού, όπως ακριβώς η παραπάνω έκθεση της SGS τεκμηριώνει συγκεκριμένες παραμέτρους αντί να ισχυρίζεται γενικά ότι το νερό είναι καθαρό.

Η τιμή δεν αποτελεί αξιόπιστο υποκατάστατο κανενός από αυτά τα στοιχεία. Η υψηλότερη τιμή δεν εγγυάται θάλαμο με διαχωριστική μεμβράνη, ενώ η χαμηλότερη τιμή δεν αποκλείει την ύπαρξή του. Επομένως, οι λεπτομέρειες κατασκευής και η εργαστηριακή έκθεση σάς πληροφορούν πολύ περισσότερο από τον αριθμό στην καταχώριση. Το Hydrion Core Μπουκάλι νερού υδρογόνου είναι ένα τεκμηριωμένο παράδειγμα σχεδιασμού με διαχωρισμένους θαλάμους, με δημοσιευμένη έκθεση δοκιμών από τρίτο φορέα, και αποτελεί χρήσιμο σημείο αναφοράς για το τι να ελέγχετε σε οποιοδήποτε μπουκάλι εξετάζετε, ακόμη και σε προϊόντα άλλων εταιρειών.

Αν εξετάζετε ευρύτερα ζητήματα ασφάλειας πέρα από τα παραπροϊόντα, από την απολύμανση έως τις γενικές παρενέργειες, αυτά καλύπτονται ξεχωριστά και με τους δικούς τους όρους σε μια ευρύτερη εξέταση της ασφάλειας του νερού υδρογόνου, των παρενεργειών και των μύθων, αντί να συμπεριληφθούν σε αυτό το άρθρο.

Η μυρωδιά πισίνας ή μετάλλου από ένα μπουκάλι νερού υδρογόνου έχει πραγματική χημική εξήγηση, αντί να είναι είτε ακίνδυνη είτε αυτομάτως επικίνδυνη. Το χλώριο και το όζον είναι και τα δύο πιθανά προϊόντα παράπλευρων αντιδράσεων στην άνοδο κατά την ηλεκτρόλυση. Το αν οποιοδήποτε από τα δύο φτάνει στο ποτήρι σας εξαρτάται από το αν ο σχεδιασμός του θαλάμου του μπουκαλιού διοχετεύει αυτή την πλευρά της αντίδρασης μακριά από το νερό ή την αφήνει στον ίδιο χώρο. Μια ταινία μέτρησης, μια ματιά στην οπή εξαερισμού και μια γνήσια εργαστηριακή έκθεση από τρίτο φορέα θα σας πουν περισσότερα για ένα συγκεκριμένο μπουκάλι απ’ όσα θα μπορούσε ποτέ να σας πει μόνη της η μυρωδιά.