Kuuma vai kylmä vetyvesi: miten lämpötila muuttaa liuenneen H2:n määrää

Kyllä, vetyvettä voi kuumentaa, mutta lämpö toimii vastoin sitä, mikä tekee vedestä vetyvettä alun perin: mitä lämpimämmäksi vesi muuttuu, sitä vähemmän liuennutta vetyä se pystyy sisältämään, ja lähes kiehuvasta vedestä lähes kaikki vety karkaa. Tämä on suora seuraus siitä, miten kaasut liukenevat veteen, eikä minkään tietyn pullon tai laitteen vika. Se pätee riippumatta siitä, onko vesi peräisin pullosta, kannusta, tableteista vai kuumavesiasetuksella varustetusta annostelijasta.

• Kuumentaminen vähentää liuenneen vedyn määrää, koska se heikentää liukoisuutta, ei siksi, että vety olisi epävakaata. Sama pätee muihin veteen liuenneisiin kaasuihin, myös happeen, josta järven tai akvaarion kalat ovat riippuvaisia.
• Kylmään tai huoneenlämpöiseen veteen liukenee enemmän vetyä kuin samaan veteen lämmitettynä. Jos tavoitteena on juoda vettä, jossa on mahdollisimman paljon liuennutta vetyä, lämpötila on yksi muuttujista, joilla on todella merkitystä.
• Annostelijan kuuma asetus on tarkoitettu teen, kahvin tai äidinmaidonkorvikkeen valmistamisen helpottamiseen, ei vedyn annosteluun. Suhtaudu siihen erillisenä käyttötarkoituksena sen sijaan, että odottaisit sen säilyttävän vedessä saman määrän vetyä kuin huoneenlämpöinen lasillinen.
• Julkaistut PPB-arvot kuvaavat laitteen tuottamaa vettä, eivät erikseen jokaista lämpötila-asetusta. Valmistajat julkaisevat harvoin pitoisuusarvoja eri asetuksille, joten älä oleta, että lämpimässä tai kuumassa asetuksessa veden vetypitoisuus on jokin tietty, pienempi luku, jota kukaan ei ole todellisuudessa mitannut.

Miksi veden lämpötila vaikuttaa liuenneen vedyn määrään

Henryn laki kuvaa sitä, kuinka paljon kaasua veteen voi tietyllä hetkellä liueta. Sen mukaan kaasun liukoisuus nesteeseen riippuu lämpötilasta ja paineesta. Useimpien kaasujen, myös vedyn, liukoisuus heikkenee veden lämmetessä huoneenlämpöiseksi ja sitä lämpimämmäksi (lähde: Henryn laki). Tämä ei ole vetyvedelle ominainen erikoisuus, vaan sama fysikaalinen ilmiö, jota insinöörit hyödyntävät tarkoituksella poistaessaan nesteestä siihen liuennutta kaasua. Vesiliuoksen kuumentaminen on tavallinen tapa poistaa siitä kaasua juuri siksi, että lämmin vesi ei yksinkertaisesti pysty sitomaan yhtä paljon kaasua kuin kylmä vesi (lähde: kaasunpoisto).

Molekyylivety (H2) on pienimolekyylinen kaasu, joka liukenee veteen jo lähtökohtaisesti vain heikosti. Siksi vetyvesi vaatii aktiivista rikastamista, kuten elektrolyysiä, eikä vety liukene veteen itsestään. Vedyn heikko lähtökohtainen liukoisuus ei kuitenkaan tee siitä poikkeusta lämpötilan vaikutukseen: se käyttäytyy samalla tavalla kuin muut veteen liuenneet kaasut ja reagoi lämpöön samoin.

Mitä tapahtuu, kun vetyvettä kuumennetaan

Vetypitoisen veden lämmittäminen teetä, kahvia tai mitä tahansa lämmintä juomaa varten toimii vastoin tavoitetta pitää vety vedessä liuenneena: lämpötilan noustessa veteen mahtuu vähemmän kaasua, joten osa siitä poistuu vedestä. Veden kiehauttaminen on tästä äärimmäinen esimerkki, sillä kiehuminen poistaa lähes kaikki liuenneet kaasut. Juuri tästä syystä kiehauttamista käytetään myös tarkoituksellisena kaasunpoistomenetelmänä muissa yhteyksissä. Tämä ei tarkoita, että kuuma asetus olisi turvaton tai huonosti suunniteltu. Se tarkoittaa vain, että kuuma asetus ja tavoite ”säilyttää mahdollisimman paljon vetyä” ovat kaksi eri asiaa. Siksi kannattaa miettiä, kumpaa todella haluat, ennen kuin valitset lämpötilan.

Miksi kuuma asetus ei lisää teen vetykuormaa

On ymmärrettävää haluta valmistaa vetyllä rikastetusta vedestä teetä, kahvia tai lämmintä äidinmaidonkorviketta maun tai juomisrituaalin vuoksi, mutta kyse on juoman valintaan liittyvästä mukavuudesta, ei tavasta saada vetyä elimistöön. Kun vesi on riittävän kuumaa haudutukseen, suurin osa siitä, mikä teki siitä ”vetyvettä” muutamaa minuuttia aiemmin, on jo poistunut. Jos tavoitteena on saada tiettyyn lasilliseen liuennutta vetyä, se kannattaa juoda viileänä tai huoneenlämpöisenä pian valmistamisen jälkeen, kuten kerromme tarkemmin oppaassamme siitä, kuinka kauan vety säilyy vedessä.

Sitooko kylmä vesi enemmän vetyä?

Kyllä. Tämä seuraa suoraan samasta liukoisuussuhteesta: kylmään veteen voi samoissa olosuhteissa jäädä enemmän liuennutta kaasua kuin lämpimään veteen. Sama päättely selittää, miksi vedenlaatua tutkivat tiedemiehet kertovat kylmien purojen ja järvien sisältävän tyypillisesti enemmän liuennutta happea kuin lämpimien (lähde: Liuennut happi ja vesi, USGS). Vetyvedessä tämä tarkoittaa sitä, että huoneenlämpöinen tai jäähdytetty lasillinen on fysikaalisesti paremmassa asemassa säilyttämään vedyn, joka siihen liukeni valmistuksen aikana, kuin sama vesi lämmitettynä.

Mitä tämä tarkoittaa Fluxin kaltaiselle annostelijalle

Hydrion Flux annostelee juomavettä kolmella asetuksella: huoneenlämpöisenä, lämpimänä ja kuumana. Hydrion kuvailee asetuksia niille sopivien juomien mukaan: huoneenlämpöinen vesi arkijuomaksi, lämmin vesi hitaaseen siemailuun ja kuuma vesi teetä, kahvia tai äidinmaidonkorviketta varten. Näin tulkittuna asetuksilla vastataan kysymykseen ”mitä aion juoda?” eikä kysymykseen ”millä asetuksella saan eniten vetyä?”. Siksi asetus kannattaa valita tämän perusteella.

Fluxin julkaistun teknisen tiedon mukaan vetyveden pitoisuus on vähintään 4 000 PPB ja puhtaus 99,99 %. Nämä arvot kuvaavat laitteen kokonaistuottoa eivätkä yksittäisten asetusten arvoja. Hydrion ei ole julkaissut erillistä PPB-mittausta lämpimälle tai kuumalle asetukselle. Lämpövaikutusta on rehellisintä kuvata tässä laadullisesti: edellä käsitellyn fysiikan mukaan liuenneen vedyn määrä vähenee, mutta valmistaja ei ole mitannut tarkkaa määrää kullekin asetukselle.

Käytännössä valinta on yksinkertainen. Jos tavoitteena on saada lasilliseen liuennutta vetyä, huoneenlämpöinen tai jäähdytetty vesi kannattaa juoda pian annostelun jälkeen; lue oppaastamme vedyn haihtumisesta ja veden säilyttämisestä, kuinka nopeasti tämä etu heikkenee. Jos taas haluat lämpimän juoman, lämmin tai kuuma asetus on edelleen sopiva valinta siihen tarkoitukseen, kunhan muistat, ettei sitä ole suunniteltu säilyttämään liuennutta vetyä. Lue PPB:n ja PPM:n eroja käsittelevästä selityksestämme, miten PPB-arvo määritellään, ja oppaastamme vedyn mittaamisesta vedestä, miten voit testata vesilasillisen kotona sen sijaan, että luottaisit tekniseen tietolehteen. Tähän liittyy usein myös kaksi kysymystä: kuinka kauan vedyn tuottaminen kestää, mistä kerromme minuuttikohtaisessa katsauksessamme vetyveden valmistusajasta, ja kuinka paljon vetyä yhteen lasilliseen päätyy, mistä kerromme selityksessämme siitä, kuinka paljon vetyä vetyvesilasillisessa todella on.

Jos vertailet annostelijoita, joissa on useita veden lämpötila-asetuksia, kannattaa tarkistaa kunkin mallin, myös Fluxin, tekniset tiedot ennen päätöstä. Näin voit valita laitteen, joka todella sopii päivittäiseen käyttöösi, sen sijaan että olettaisit kaikkien lämpötila-asetusten toimivan samalla tavalla.