Peut-on congeler l’eau hydrogénée ? Que devient l’hydrogène ?

Oui, vous pouvez mettre de l’eau hydrogénée au congélateur, mais la congélation ne préserve pas l’hydrogène dissous comme elle préserve l’eau elle-même. Lorsque le liquide se transforme en glace, le même processus physique qui expulse l’air dissous d’un glaçon ordinaire expulse aussi l’hydrogène dissous du cristal de glace en formation. Un glaçon décongelé est donc une solution raisonnable pour obtenir de l’eau froide, mais peu fiable pour conserver l’hydrogène que vous avez produit.

• La glace forme une structure cristalline ordonnée qui ne laisse presque pas de place aux gaz dissous. La congélation expulse donc les gaz de la solution au lieu de les emprisonner à l’intérieur, ce qui explique aussi pourquoi les glaçons ordinaires sont souvent troubles au centre.
• L’eau liquide froide retient mieux l’hydrogène dissous que l’eau chaude. Réfrigérer votre eau hydrogénée (sans la congeler) est donc un moyen réellement utile de ralentir sa dissipation.
• L’hydrogène est déjà l’un des gaz les moins solubles et qui s’échappent le plus vite de l’eau. Il se prête donc mal à un processus conçu pour concentrer et expulser les gaz dissous.
• Il n’existe ici aucune mesure contrôlée de la quantité d’hydrogène qui survit à un cycle de congélation-décongélation. Il vaut donc mieux considérer un glaçon décongelé comme de l’eau froide ordinaire plutôt que comme une dose mesurée.

Que se passe-t-il réellement quand l’eau hydrogénée gèle ?

Lorsque l’eau refroidit jusqu’à son point de congélation, elle ne se transforme pas en glace d’un seul coup. Un front de cristallisation se forme quelque part dans le récipient et progresse dans le liquide. Ce cristal possède une structure moléculaire très précise et très ordonnée, qui laisse peu de place à tout ce qui n’est pas une molécule d’eau. Les gaz dissous ne peuvent pas s’intégrer à ce réseau. À mesure que la glace se forme, elle repousse donc le gaz devant elle, vers l’eau qui n’a pas encore gelé, au lieu de l’emprisonner dans la glace.

Pourquoi les glaçons ordinaires deviennent troubles au centre

C’est pour la même raison qu’un glaçon ordinaire provenant d’un congélateur domestique est souvent transparent près des bords et trouble ou blanc vers le centre. L’air dissous quitte la solution à mesure que le front de congélation progresse, forme des bulles microscopiques et se retrouve piégé là où la glace finit par se rejoindre de tous les côtés (source : Glaçon - Wikipédia). L’eau de mer illustre ce même phénomène de manière plus spectaculaire : lorsqu’elle gèle, la majeure partie du sel dissous est rejetée par les cristaux de glace en formation et se concentre dans le liquide restant, la saumure, au lieu d’être emprisonnée dans la glace elle-même (source : Banquise - Wikipédia). Les méthodes de purification industrielle reposent délibérément sur le même principe : lors de la fusion par zone, une zone de fusion mobile pousse les impuretés dissoutes devant le front solide qui progresse, car ces impuretés préfèrent rester dans la phase liquide plutôt que dans la phase gelée (source : Fusion par zone - Wikipédia). La congélation de l’eau hydrogénée suit le même schéma d’exclusion : l’hydrogène dissous dans l’eau se comporte comme l’air dans le glaçon ou le sel dans l’eau de mer, et non comme un solide qui serait entraîné avec l’eau lorsqu’elle se solidifie.

L’eau hydrogénée congelée contient-elle encore de l’hydrogène une fois décongelée ?

Il vaut la peine de distinguer deux choses souvent confondues : le fait d’être froide et celui d’être congelée. Selon la loi de Henry, la solubilité des gaz courants dissous dans l’eau augmente en réalité à mesure que l’eau refroidit dans la plage de températures habituelle. C’est pourquoi les gaz restent plus longtemps en solution dans une bouteille réfrigérée que dans une bouteille laissée à température ambiante (source : Loi de Henry - Wikipédia). Les conseils d’Hydrion sur la dissipation de l’hydrogène précisent que l’eau froide retient l’hydrogène dissous plus longtemps que l’eau chaude, qu’un récipient plein et fermé avec un espace de tête minimal le préserve au mieux, et que le fait de secouer ou de verser l’eau accélère sa dissipation. Consultez la durée réelle de présence de l’hydrogène dans l’eau après sa production pour découvrir en détail les effets de la température, du récipient et de la manipulation tant que l’eau reste liquide.

Pourquoi conserver l’eau froide sous forme liquide n’est pas la même chose que la congeler

La congélation est différente d’un simple refroidissement. C’est le changement d’état lui-même, et non la basse température, qui provoque le processus d’exclusion des gaz décrit plus haut. Une partie de l’hydrogène dissous est donc probablement repoussée dans des bulles microscopiques ou vers la dernière poche d’eau à se solidifier, au lieu de rester répartie uniformément dans la glace. L’hydrogène est déjà l’un des gaz les plus petits et les moins solubles que l’on dissolve volontairement dans l’eau potable. C’est notamment pourquoi les instructions d’Hydrion recommandent de boire l’eau dans les cinq minutes environ suivant sa production pour obtenir le meilleur effet (source : Hydrion Core Bouteille d'eau hydrogénée - page produit). Un gaz qui s’échappe aussi rapidement de l’eau laissée à température ambiante se prête mal à un processus conçu pour concentrer et expulser les gaz dissous. Il n’existe ici aucune mesure contrôlée après un cycle de congélation-décongélation. La réponse honnête est donc qu’un glaçon décongelé a perdu une part réelle, difficile à prévoir, de son hydrogène, et non un pourcentage précis que l’on pourrait citer.

Peut-on faire des glaçons avec de l’eau hydrogénée ?

Physiquement, oui : l’eau hydrogénée se verse dans un bac à glaçons et gèle comme n’importe quelle eau. La question est de savoir si le glaçon obtenu conserve les propriétés de l’eau hydrogénée. Le mécanisme d’exclusion des gaz décrit plus haut laisse penser que ce n’est généralement pas le cas : l’hydrogène dissous se concentre et est repoussé vers la zone qui gèle en dernier pendant la formation du glaçon, au lieu d’être emprisonné uniformément à l’intérieur. Les méthodes utilisées pour produire des glaçons transparents, comme la congélation lente ou directionnelle, fonctionnent justement en laissant davantage de temps aux gaz dissous pour s’échapper vers l’eau encore liquide ou l’air ambiant avant que la glace ne se referme. Les glaçons sont plus transparents précisément parce qu’ils contiennent moins de gaz piégé, ce qui est l’inverse de ce que l’on souhaiterait si l’objectif était de retenir l’hydrogène. Il n’existe pas de méthode pratique pour congeler de l’eau hydrogénée en glaçons dont la teneur en hydrogène serait prévisible et uniforme. Il est donc plus logique de considérer les glaçons à l’eau hydrogénée comme des glaçons froids qui conservent leur saveur et leur teneur en minéraux, plutôt que comme un moyen d’apporter une dose d’hydrogène.

Une façon plus fiable d’avoir de l’eau hydrogénée prête à boire

Si vous recherchez la praticité, produire une bouteille fraîche peu avant de la boire évite entièrement la question du cycle de congélation-décongélation, puisque l’eau n’a pas à subir de changement d’état avant que vous la buviez. C’est ainsi que la bouteille d’eau hydrogénée Hydrion Core est conçue pour être utilisée : lancez le cycle d’électrolyse, puis buvez l’eau peu après plutôt que de la conserver pour plus tard.

Si vous souhaitez avoir de l’eau froide à l’avance, le réfrigérateur s’en charge sans l’inconvénient du congélateur : il maintient l’eau dans le même état liquide, où la basse température aide réellement l’hydrogène à se conserver plus longtemps, au lieu de l’expulser lors d’un changement d’état. Pour comprendre comment la bouteille introduit l’hydrogène dans l’eau, consultez comment les bouteilles d’eau hydrogénée produisent de l’hydrogène dissous par électrolyse. Et si la congélation vous a amené à vous demander plus généralement comment les gaz dissous se comportent dans l’eau, les comparaisons présentées dans l’eau hydrogénée est-elle gazeuse ? et ce que le fait de secouer la bouteille fait au gaz dissous abordent deux autres façons dont ce gaz est libéré, ainsi que la question de la température à l’autre extrémité de l’échelle dans ce que chauffer l’eau hydrogénée fait à sa teneur en hydrogène.