Je li vodikova voda alkalna? Kako elektroliza utječe na pH

Vodikova voda nije vrsta alkalne vode. Dodavanje otopljenog plinovitog vodika elektrolizom SPE/PEM i pomicanje pH-vrijednosti prema alkalnom kraju ljestvice dvije su različite stvari, a kvalitetno izrađena boca za vodikovu vodu radi prvo, a da pritom gotovo nimalo ne utječe na drugo. Neovisno laboratorijsko testiranje boce Hydrion Core, boce za vodikovu vodu s membranom, izmjerilo je početnu pH-vrijednost izvorne vode od 6,28, a završne, hidrogenirane vode 6,33: pomak je dovoljno malen da bude unutar uobičajenih odstupanja između pojedinačnih testiranja, a ne značajan pomak prema alkalnom području. Da bismo razumjeli zašto, ukratko ćemo pogledati što mjeri pH i po čemu se elektroliza u boci za vodikovu vodu razlikuje od elektrolize u alkalnom ionizatoru.

• pH i koncentracija vodika odvojene su varijable. Boca za vodikovu vodu namijenjena je povećanju količine otopljenog H2, a ne promjeni kiselosti ili lužnatosti vode.
• Alkalni ionizatori i SPE/PEM boce za vodikovu vodu koriste elektrolizu, ali u različite svrhe. Ionizator je osmišljen za razdvajanje vode na kiseli i alkalni tok. Membranska boca za vodikovu vodu ispušta nusproduktni plin i zadržava vodu za piće u jednom toku.
• Izmjerene vrijednosti to potvrđuju. Laboratorijsko testiranje boce Hydrion Core utvrdilo je pomak od 0,05 pH-jedinica između izvorne i izlazne vode, što nije pomak u alkalno područje.

Što pH zapravo mjeri

pH opisuje ravnotežu vodikovih iona (H+) i hidroksidnih iona (OH-) u tekućini na ljestvici od 0 do 14, pri čemu je 7 neutralna sredina (USGS Water Science School). Vrijednost niža od 7 znači da voda ima više slobodnih vodikovih iona u odnosu na hidroksidne ione, što kemičari nazivaju kiselim. Vrijednost viša od 7 znači suprotno: više hidroksidnih iona, odnosno alkalnu ili lužnatu stranu ljestvice. Većina vode iz slavine i većina flaširane vode blizu je neutralne sredine, obično negdje između srednjih 6 i srednjih 8, ovisno o izvoru, a ta je početna vrijednost ovdje važna jer od nje započinje svaki postupak elektrolize prije nego što išta promijeni.

Ništa od ovoga još ne govori o plinovitom vodiku. pH opisuje ravnotežu iona, a molekularni vodik (H2) otopljeni je plin koji se ponaša neovisno o toj ravnoteži. Boca može znatno povećati količinu otopljenog H2, a da pritom ravnoteža iona, a time i pH, ostane blizu početne vrijednosti. Hoće li se to doista dogoditi ovisi o načinu na koji je izvedena elektroliza unutar uređaja, a to ćemo sljedeće pobliže razmotriti.

Zašto se alkalna voda i vodikova voda često miješaju

Ta zabuna ima stvarnu povijest. Alkalni ionizatori vode koriste elektrolizu s membranom za ionsku izmjenu koja je posebno osmišljena za razdvajanje ulazne vode u dva odvojena toka: jedan kiseliji, a drugi alkalniji, pri čemu se alkalni tok usmjerava na slavinu za piće (izvor: Alkalna voda, Wikipedia). Ista reakcija elektrolize stvara i nešto plinovitog vodika kao nusprodukt na katodi. Godinama su se dobrobiti zabilježene u ranim istraživanjima povezanima s vodikom pripisivale povećanoj lužnatosti vode, jer se ionizator izričito reklamirao na temelju te značajke. Kako su istraživanja molekularnog vodika napredovala, sve se veći dio tih učinaka počeo pripisivati usputno nastalom plinovitom H2, a ne samoj promjeni pH-vrijednosti, jer pijenje alkalne vode ne mijenja vlastiti unutarnji pH tijela, koji ostaje strogo reguliran bez obzira na to što pijete (također prema gore navedenom sažetku na Wikipediji). Upravo je ta povijest razlog zbog kojeg se ponekad pretpostavlja da boca za vodikovu vodu radi isto što i alkalni ionizator: elektroliza je zajednički naziv za postupak koji se koristi u oba proizvoda, iako svaki uređaj tu elektrolizu koristi za drukčiju svrhu.

Za što je alkalni ionizator zapravo osmišljen

Membrana ionizatora služi upravo tome da namjerno razdvoji vodu u ta dva toka. To je cijela svrha njegova dizajna, a povišena pH-vrijednost alkalnog toka, koja se često reklamira u rasponu od 8 do 10, glavna je značajka proizvoda. Boca za vodikovu vodu od samog početka ima drukčiju namjenu i upravo se tu mehanizam razlikuje.

Po čemu se elektroliza SPE/PEM razlikuje

Unutar boce za vodikovu vodu sa SPE/PEM tehnologijom (elektrolit od čvrstog polimera / membrana za izmjenu protona), membrana ima užu ulogu od membrane ionizatora. Smještena je između dviju elektroda i propušta samo protone, dok se plinoviti kisik nastao na anodi, zajedno sa svim tragovima nusprodukata ozona ili klora, ispušta kroz odvojeni otvor umjesto da se ponovno miješa s vodom koju pijete (pročitajte detaljno objašnjenje elektrolize SPE/PEM za više informacija o mehanizmu). Boca Hydrion Core, primjerice, koristi platinaste elektrode s ovim dizajnom za izmjenu protona upravo zato da voda ostane jedan neprekinuti tok kojem se samo dodaje otopljeni plinoviti vodik, umjesto da se razdvoji u dva zasebna toka, kiseli i alkalni, kakve stvara ionizator.

To je razdvajanje važno i zbog načina postupanja s nusproduktima, a ne samo zbog pH-vrijednosti. Uređaj bez odgovarajuće membrane ili s lošim brtvljenjem oko nje može dopustiti da se dio ispuštenih nusprodukata vrati u vodu umjesto da izađe, što je pitanje čistoće odvojeno od pitanja pH-vrijednosti na koje ovaj članak odgovara. Boca može proći pH-test, a ipak je vrijedno provjeriti koliko dobro izolira nusproduktne plinove; to je zasebna pojedinost dizajna kojom se ovdje ne bavimo.

Izmjerena pH-vrijednost: što testiranje zapravo pokazuje

Opis mehanizma može objasniti samo dio toga, pa je korisno pogledati stvarno mjerenje umjesto pretpostavljati kakav bi rezultat mogao biti. Neovisno laboratorijsko testiranje boce Hydrion Core zabilježilo je pH-vrijednost izvorne vode od 6,28 prije hidrogenacije, a završne izlazne vode 6,33 nakon nje, što je razlika od oko 0,05 pH-jedinica. To je dovoljno malo da bude unutar uobičajenog odstupanja koje biste očekivali između dvaju odvojenih testiranja iste vode, a vrijednost ostaje čvrsto na blago kiseloj strani neutralne sredine umjesto da prijeđe u alkalni raspon do kojeg je ionizator osmišljen dovesti vodu. Usporedbe radi, alkalni se ionizatori prema dizajnu obično reklamiraju s izlaznim vrijednostima u rasponu pH 8–10, pa bi se stvarna promjena pH-vrijednosti te veličine lako izmjerila i uočila; pomak od 0,05 jedinica nije takva promjena.

Ovaj rezultat odnosi se konkretno na bocu Hydrion Core, u uvjetima testiranja koje je naveo laboratorij, a ne na sve boce za vodikovu vodu na tržištu. Uređaj s golim elektrodama izravno u vodi umjesto membrane za izmjenu protona ili uređaj s oštećenim brtvljenjem mogao bi se ponašati drukčije, a ta bi se razlika pokazala kao problem čistoće ili nusprodukata, a ne kao dokaz da vodikova voda općenito povisuje pH. Ako želite provjeriti podatke za određeni proizvod umjesto da vjerujete tvrdnji koja se odnosi na cijelu kategoriju, ovaj vodič za mjerenje vodika u vodi objašnjava koji vam alati daju stvarno očitanje.

Zašto pH ovdje nije najvažniji podatak

Molekula koja djeluje u vodikovoj vodi jest otopljeni plinoviti H2, koji se obično izražava u dijelovima na milijardu (PPB) ili miligramima po litri, a upravo ta koncentracija određuje koliko vodika voda zapravo sadrži, neovisno o pH-vrijednosti. Tijelo apsorbira otopljeni H2 kao plin bez obzira na to je li voda u kojoj se nalazio imala pH 6,3 ili 7,1, pa malo odstupanje pH-vrijednosti u jednom ili drugom smjeru nije varijabla koja pokazuje radi li boca svoj posao. Ako vas zanima izračun koncentracije, a ne pitanje pH-vrijednosti, ovo objašnjenje razlike između PPB-a i PPM-a govori koja se razina obično nastoji postići i zašto.

Korisno je također promatrati pH-vrijednost vode u kontekstu kemije samog tijela: želučana kiselina ima pH otprilike od 1,5 do 3,5, što je znatno kiselije od bilo koje vode koju biste popili, pa razlika u pH-vrijednosti vode u čaši od djelića jedinice nije značajno velika varijabla kad voda dospije u želudac. Neki prodavači navode očitanja ORP-a (oksidacijsko-redukcijskog potencijala) kao brz pokazatelj „količine vodika u ovoj vodi”, no na ORP utječu i pH-vrijednost i sadržaj otopljenih minerala, pa je negativno očitanje ORP-a u najboljem slučaju grubi pokazatelj smjera, a ne precizno mjerenje pH-vrijednosti ili koncentracije H2. Brojčanu vrijednost ORP-a uređaja valja uzeti u obzir imajući na umu to ograničenje, a ne kao dokaz bilo čega određenog.

Što provjeriti umjesto pH-vrijednosti

Ako procjenjujete bocu za vodikovu vodu, sama pH-vrijednost govori vam vrlo malo. Korisnije je za početak provjeriti koju metodu elektrolize navodi proizvođač: SPE/PEM dizajn s navedenom membranom i materijalom elektroda daje vam konkretne podatke koje možete provjeriti, dok je popis proizvoda koji samo tvrdi da nudi „ioniziranu” ili „alkalnu vodikovu vodu”, bez opisa mehanizma, vrijedno pažljivo pročitati jer ta dva postupka stvaraju bitno različitu vodu. Zatim potražite podatke o koncentraciji dobivene neovisnim testiranjem ili potvrđene plinskom kromatografijom, a ne samo marketinšku brojku u PPB-u, kao što su i gore navedeni podaci za bocu Hydrion Core dobiveni u vanjskom laboratoriju, a ne iz interne tvrdnje. Navedenu pH-vrijednost valja promatrati kao pokazatelj čistoće i dosljednosti: pH-vrijednosti izvorne i izlazne vode koje ostaju blizu jedna drugoj u skladu su s pravilno zabrtvljenom membranom, a ne kao zdravstvenu tvrdnju u bilo kojem smjeru.

boca za vodikovu vodu Hydrion Core uređaj je na kojem se temelje izmjereni podaci o pH-vrijednosti u ovom članku. Izrađen je prema gore opisanom dizajnu PEM elektroda i testiran u neovisnom laboratoriju, a ne opisan samo u marketinškim tekstovima. Ako želite širu usporedbu vodikove i alkalne vode kao kategorija, uključujući povijest dobrobiti koja je u početku stvorila zabunu, ovaj usporedni vodič detaljnije obrađuje tu temu. A ako želite razjasniti točnost mjerenja različitim mjeračima i uređajima, u nadolazećoj usporedbi mjerača otopljenog vodika posebno ćemo razmotriti kojim se alatima može vjerovati.