L’eau hydrogénée est-elle alcaline ? Effet sur le pH

L’eau hydrogénée n’est pas une forme d’eau alcaline. Ajouter de l’hydrogène gazeux dissous par électrolyse SPE/PEM et faire évoluer le pH vers le côté alcalin de l’échelle sont deux choses différentes. Une bouteille d’eau hydrogénée bien conçue fait la première sans vraiment faire la seconde. Des tests indépendants en laboratoire réalisés sur la Hydrion Core, une bouteille d’eau hydrogénée à membrane, ont mesuré un pH initial de 6,28 dans l’eau de départ et de 6,33 dans l’eau hydrogénée obtenue : une différence assez faible pour relever de la variation normale entre deux tests plutôt que d’un véritable déplacement vers un pH alcalin. Pour comprendre pourquoi, il suffit d’examiner brièvement ce que mesure le pH et en quoi l’électrolyse à l’intérieur d’une bouteille d’hydrogène diffère de celle d’un ioniseur alcalin.

• Le pH et la concentration en hydrogène sont deux variables distinctes. Une bouteille d’eau hydrogénée est conçue pour augmenter la quantité de H2 dissous, et non pour modifier l’acidité ou l’alcalinité de l’eau.
• Les ioniseurs alcalins et les bouteilles d’eau hydrogénée SPE/PEM utilisent tous deux l’électrolyse, mais à des fins différentes. Un ioniseur est conçu pour séparer l’eau en un flux acide et un flux alcalin. Une bouteille d’hydrogène à membrane évacue le gaz produit en sous-produit et conserve un seul flux d’eau potable.
• Les mesures confirment cette différence. Les tests en laboratoire de la Hydrion Core ont relevé une variation de 0,05 unité de pH entre l’eau de départ et l’eau obtenue, ce qui ne correspond pas à un passage dans la plage alcaline.

Ce que mesure réellement le pH

Le pH décrit l’équilibre entre les ions hydrogène (H+) et les ions hydroxyde (OH-) dans un liquide, sur une échelle de 0 à 14, où 7 correspond au point neutre (source : USGS Water Science School). Une valeur inférieure à 7 signifie que l’eau contient davantage d’ions hydrogène libres que d’ions hydroxyde : c’est ce que les chimistes appellent un milieu acide. Une valeur supérieure à 7 signifie l’inverse : il y a davantage d’ions hydroxyde, ce qui correspond au côté basique ou alcalin de l’échelle. La plupart des eaux du robinet et des eaux en bouteille se situent près de ce point neutre, généralement entre le milieu des 6 et celui des 8, selon leur origine. Cette valeur de départ est importante ici, car c’est celle à partir de laquelle tout processus d’électrolyse commence avant de pouvoir la modifier.

Tout cela ne dit encore rien sur l’hydrogène gazeux. Le pH renseigne sur l’équilibre ionique, tandis que l’hydrogène moléculaire (H2) est un gaz dissous qui se comporte indépendamment de cet équilibre. Une bouteille peut augmenter considérablement la quantité de H2 dissous tout en laissant l’équilibre ionique, et donc le pH, proche de sa valeur initiale. Cela dépend de la conception de l’électrolyse à l’intérieur de l’appareil : c’est le mécanisme qu’il vaut la peine d’examiner ensuite.

Pourquoi confond-on l’eau alcaline et l’eau hydrogénée ?

Cette confusion s’explique par une histoire bien réelle. Les ioniseurs d’eau alcaline utilisent l’électrolyse avec une membrane échangeuse d’ions spécialement conçue pour séparer l’eau entrante en deux flux distincts : l’un plus acide, l’autre plus alcalin, le flux alcalin étant acheminé vers le robinet pour être bu (source : Alkaline water, Wikipedia). Cette même réaction d’électrolyse produit aussi une certaine quantité d’hydrogène gazeux comme sous-produit à la cathode. Pendant des années, les effets observés dans les premières recherches liées à l’hydrogène ont été attribués à l’alcalinité accrue de l’eau, car c’était la propriété mise explicitement en avant dans la commercialisation des ioniseurs. À mesure que les recherches sur l’hydrogène moléculaire ont progressé, une plus grande part de ces effets a été réattribuée au gaz H2 produit incidemment plutôt qu’à la variation du pH elle-même, puisque boire de l’eau alcaline ne modifie pas le pH interne du corps, qui reste étroitement régulé quel que soit ce que l’on boit (comme le précise également le résumé de Wikipédia ci-dessus). C’est directement pour cette raison qu’on suppose parfois qu’une bouteille d’eau hydrogénée fonctionne comme un ioniseur alcalin : le procédé sous-jacent, l’électrolyse, porte le même nom pour les deux produits, même si leur conception prévoit des usages différents de cette électrolyse.

Ce que la conception d’un ioniseur alcalin vise réellement à faire à l’eau

La membrane d’un ioniseur sert précisément à séparer l’eau en deux flux. C’est là tout son objectif de conception, et le pH élevé du flux alcalin, souvent annoncé dans une plage de 8 à 10, est la principale caractéristique mise en avant pour le produit. Dès le départ, une bouteille d’eau hydrogénée a une fonction différente : c’est là que le mécanisme diverge réellement.

En quoi l’électrolyse SPE/PEM est différente

Dans une bouteille d’eau hydrogénée SPE/PEM (électrolyte polymère solide / membrane échangeuse de protons), la membrane a une fonction plus limitée que celle d’un ioniseur. Elle se trouve entre deux électrodes et ne laisse passer que les protons, tandis que l’oxygène gazeux produit à l’anode, ainsi que toute trace d’ozone ou de sous-produits chlorés, est évacué par un orifice distinct au lieu de se mélanger à l’eau que vous buvez (lisez l’explication complète de l’électrolyse SPE/PEM pour en savoir plus sur le mécanisme). La Hydrion Core, par exemple, utilise des électrodes en platine et cette conception à échange de protons précisément pour que l’eau reste un flux continu unique auquel s’ajoute simplement de l’hydrogène gazeux dissous, plutôt que d’être séparée en deux flux distincts, acide et alcalin, comme le fait un ioniseur.

Cette séparation explique également pourquoi la gestion des sous-produits est importante au-delà de la seule question du pH. Un appareil dépourvu de membrane adaptée, ou dont le joint d’étanchéité est défectueux, peut laisser certains de ces sous-produits évacués retourner dans l’eau au lieu de les rejeter, ce qui pose un problème de pureté distinct de la question du pH abordée dans cet article. Une bouteille peut réussir un test de pH tout en méritant qu’on vérifie sa capacité à isoler les gaz produits en sous-produit : il s’agit d’un détail de conception distinct de celui traité ici.

Mesure du pH : ce que montrent réellement les tests

La description du mécanisme ne suffit pas ; il est donc utile d’examiner une mesure réelle plutôt que de faire des suppositions. Des tests indépendants en laboratoire réalisés sur la Hydrion Core ont mesuré un pH de 6,28 pour l’eau de départ avant son enrichissement en hydrogène, puis un pH de 6,33 pour l’eau obtenue, soit une différence d’environ 0,05 unité de pH. Cette différence est assez faible pour se situer dans la marge de variation normale attendue entre deux tests distincts de la même eau, et elle reste nettement du côté légèrement acide du point neutre au lieu d’atteindre la plage alcaline visée par un ioniseur. À titre de comparaison, les ioniseurs alcalins sont généralement conçus et commercialisés avec un pH de sortie compris entre 8 et 10. Une variation réelle de pH de cette ampleur serait donc facile à mesurer et à constater ; ce n’est pas le cas d’une différence de 0,05 unité.

Ce résultat concerne spécifiquement la Hydrion Core, dans les conditions de test indiquées par le laboratoire, et non toutes les bouteilles d’eau hydrogénée du marché. Un appareil qui utilise des électrodes nues directement dans l’eau plutôt qu’une membrane échangeuse de protons, ou dont le joint est défectueux, pourrait se comporter différemment. Cette différence se manifesterait par un problème de pureté ou de sous-produits, et non par la preuve que l’eau hydrogénée en général augmente le pH. Si vous souhaitez vérifier les chiffres propres à un produit donné au lieu de vous fier à une affirmation générale sur toute une catégorie, ce guide pour mesurer l’hydrogène dans l’eau explique quels outils donnent une mesure réelle.

Pourquoi le pH n’est pas la valeur importante ici

La molécule active dans l’eau hydrogénée est l’hydrogène gazeux H2 dissous, généralement exprimé en parties par milliard (PPB) ou en milligrammes par litre. C’est cette concentration qui détermine la quantité réelle d’hydrogène contenue dans l’eau, indépendamment de son pH. Le corps absorbe le H2 dissous sous forme gazeuse, que l’eau dans laquelle il se trouvait ait affiché un pH de 6,3 ou de 7,1. Une faible variation du pH n’est donc pas la variable qui permet de savoir si une bouteille remplit sa fonction. Pour les lecteurs qui souhaitent connaître le calcul de la concentration plutôt que de s’intéresser à la question du pH, cette explication des PPB et des PPM précise le niveau généralement visé et les raisons de ce choix.

Il est également utile de replacer le pH de l’eau dans le contexte de la chimie du corps : l’acidité de l’estomac se situe autour d’un pH de 1,5 à 3,5, bien plus acide que n’importe quelle eau potable que vous pourriez avaler. Une différence de pH minime dans le verre ne constitue donc pas une variable importante une fois l’eau arrivée dans l’estomac. Certains vendeurs présentent les mesures du potentiel d’oxydoréduction (ORP) comme un indicateur rapide de la « quantité d’hydrogène contenue dans cette eau », mais l’ORP est lui-même sensible au pH et à la teneur en minéraux dissous. Une valeur ORP négative constitue donc, au mieux, une indication générale de tendance plutôt qu’une mesure précise du pH ou de la concentration en H2. Il vaut mieux interpréter la valeur ORP d’un appareil en tenant compte de cette réserve, et non la considérer comme une preuve de quoi que ce soit de précis.

Que vérifier à la place du pH

Si vous évaluez une bouteille d’eau hydrogénée, le pH seul vous apprend très peu. Pour commencer, il est plus utile de vérifier la méthode d’électrolyse indiquée par le fabricant : une conception SPE/PEM mentionnant la membrane et le matériau des électrodes vous donne des éléments concrets à vérifier. En revanche, une fiche produit qui se contente de parler d’« eau ionisée » ou d’« eau hydrogénée alcaline » sans décrire le mécanisme mérite d’être lue attentivement, car ces deux procédés produisent des eaux réellement différentes. Ensuite, recherchez des données de concentration issues de tests effectués par un tiers ou d’une vérification par chromatographie en phase gazeuse, plutôt qu’un simple chiffre de PPB avancé à des fins commerciales, comme pour les données de la Hydrion Core ci-dessus, obtenues auprès d’un laboratoire externe plutôt que revendiquées par le fabricant. Une valeur de pH indiquée peut être considérée comme un indice de pureté et de constance : des valeurs proches pour l’eau de départ et l’eau obtenue sont cohérentes avec une membrane correctement étanche. Il ne s’agit pas d’une allégation de santé, dans un sens ou dans l’autre.

La bouteille d’eau hydrogénée Hydrion Core est l’appareil à l’origine des mesures de pH présentées dans cet article. Elle repose sur la conception à électrodes PEM décrite plus haut et a été testée par un laboratoire indépendant, plutôt que d’être présentée uniquement dans des arguments commerciaux. Si vous souhaitez comparer plus largement l’eau hydrogénée et l’eau alcaline en tant que catégories, notamment l’historique des avantages qui a créé cette confusion au départ, ce guide comparatif approfondit le sujet. Et si vous cherchez ensuite à déterminer la précision des mesures obtenues avec différents appareils et compteurs, le prochain comparatif des compteurs d’hydrogène dissous examine précisément quels outils sont fiables.