L’acqua idrogenata è alcalina? Cosa fa (e non fa) l’elettrolisi al pH

L’acqua idrogenata non è una versione dell’acqua alcalina. Aggiungere idrogeno gassoso disciolto tramite elettrolisi SPE/PEM e spostare il pH verso il lato alcalino della scala sono due cose diverse; una bottiglia per acqua idrogenata ben progettata fa la prima senza incidere molto sulla seconda. I test di un laboratorio indipendente sulla Hydrion Core, una bottiglia per acqua idrogenata basata su membrana, hanno misurato un pH iniziale di 6,28 nell’acqua di partenza e di 6,33 nell’acqua idrogenata ottenuta: uno scarto così piccolo da rientrare nella normale variabilità tra test, anziché rappresentare un avvicinamento significativo ai valori alcalini. Per capire perché, basta dare una breve occhiata a cosa misura il pH e a come l’elettrolisi all’interno di una bottiglia per acqua idrogenata differisce da quella di un ionizzatore alcalino.

• Il pH e la concentrazione di idrogeno sono variabili distinte. Una bottiglia per acqua idrogenata è progettata per aumentare l’H2 disciolto, non per modificare l’acidità o l’alcalinità dell’acqua.
• Gli ionizzatori alcalini e le bottiglie per acqua idrogenata SPE/PEM usano entrambi l’elettrolisi, ma per scopi diversi. Un ionizzatore è progettato per separare l’acqua in un flusso acido e uno alcalino. Una bottiglia per acqua idrogenata con membrana elimina il gas sottoprodotto e mantiene l’acqua da bere in un unico flusso.
• I dati misurati lo confermano. I test di laboratorio sulla Hydrion Core hanno rilevato uno scarto di 0,05 unità di pH tra l’acqua di partenza e quella in uscita, che non corrisponde a un passaggio nell’intervallo alcalino.

Cosa misura davvero il pH

Il pH descrive l’equilibrio tra ioni idrogeno (H+) e ioni idrossido (OH-) in un liquido, su una scala da 0 a 14, con 7 come punto medio neutro (fonte: USGS Water Science School). Un valore inferiore a 7 significa che nell’acqua ci sono più ioni idrogeno liberi rispetto agli ioni idrossido: è ciò che i chimici definiscono acido. Un valore superiore a 7 indica il contrario, cioè una maggiore quantità di ioni idrossido, sul versante basico o alcalino della scala. La maggior parte dell’acqua di rubinetto e dell’acqua in bottiglia si trova vicino a questo punto medio neutro, di solito tra la metà dei 6 e la metà degli 8, a seconda della fonte. Questo valore di partenza è importante perché rappresenta la condizione da cui parte qualsiasi processo di elettrolisi prima di poterla modificare.

Fin qui non si è ancora detto nulla sull’idrogeno gassoso. Il pH descrive l’equilibrio ionico, mentre l’idrogeno molecolare (H2) è un gas disciolto che si comporta indipendentemente da tale equilibrio. Una bottiglia può aumentare notevolmente l’H2 disciolto lasciando l’equilibrio ionico, e quindi il pH, vicino al valore iniziale. Che questo avvenga davvero dipende da come è progettata l’elettrolisi all’interno del dispositivo: è proprio questo il meccanismo che vale la pena esaminare.

Perché si confondono acqua alcalina e acqua idrogenata

Questa confusione ha una storia concreta alle spalle. Gli ionizzatori per acqua alcalina usano l’elettrolisi con una membrana a scambio ionico, progettata appositamente per separare l’acqua in ingresso in due flussi distinti: uno più acido e uno più alcalino; quest’ultimo viene inviato al rubinetto per essere bevuto (fonte: Acqua alcalina, Wikipedia). La stessa reazione di elettrolisi produce anche una certa quantità di idrogeno gassoso come sottoprodotto al catodo. Per anni, i benefici osservati nelle prime ricerche sull’idrogeno sono stati attribuiti alla maggiore alcalinità dell’acqua, perché l’alcalinità era la caratteristica su cui gli ionizzatori facevano esplicitamente leva nella loro promozione. Con il progredire della ricerca sull’idrogeno molecolare, una parte sempre maggiore di quell’effetto è stata invece attribuita all’H2 gassoso prodotto incidentalmente, anziché al cambiamento di pH in sé, perché bere acqua alcalina non modifica il pH interno dell’organismo, che rimane strettamente regolato indipendentemente da ciò che si beve (come riportato anche nella sintesi di Wikipedia citata sopra). È proprio questa storia a spiegare perché a volte si presume che una bottiglia per acqua idrogenata funzioni come un ionizzatore alcalino: il processo alla base, l’elettrolisi, è lo stesso per entrambi i prodotti, anche se ciò che ciascun dispositivo è progettato a fare con l’elettrolisi è diverso.

Cosa è progettato per fare all’acqua un ionizzatore alcalino

La membrana di un ionizzatore serve appositamente a separare l’acqua in quei due flussi. Questo è il suo intero obiettivo progettuale, e il pH elevato del flusso alcalino, spesso presentato sul mercato come compreso tra 8 e 10, è la caratteristica principale del prodotto. Una bottiglia per acqua idrogenata ha fin dall’inizio una funzione diversa: è qui che il meccanismo diverge davvero.

Cosa fa diversamente l’elettrolisi SPE/PEM

All’interno di una bottiglia per acqua idrogenata SPE/PEM (elettrolita polimerico solido / membrana a scambio protonico), la membrana svolge una funzione più specifica rispetto a quella di un ionizzatore. Si trova tra due elettrodi e lascia passare soltanto i protoni, mentre l’ossigeno gassoso generato all’anodo, insieme a eventuali tracce di ozono o sottoprodotti del cloro, viene espulso da un’apertura separata invece di mescolarsi nuovamente all’acqua da bere (leggi la spiegazione completa dell’elettrolisi SPE/PEM per approfondire il meccanismo). Per esempio, la Hydrion Core usa elettrodi di platino con questo sistema a scambio protonico proprio per mantenere l’acqua in un unico flusso continuo, a cui si aggiunge semplicemente idrogeno gassoso disciolto, anziché dividerla nei due flussi distinti, uno acido e uno alcalino, prodotti da un ionizzatore.

Questa separazione spiega anche perché la gestione dei sottoprodotti sia importante, non solo per il pH. Un dispositivo privo di una membrana adeguata, o con una tenuta difettosa, può lasciare che parte di quei sottoprodotti espulsi torni nell’acqua invece di disperdersi: un problema di purezza distinto dalla questione del pH affrontata in questo articolo. Una bottiglia può superare un test del pH e meritare comunque un controllo per verificare quanto bene isoli i gas sottoprodotti: un aspetto progettuale distinto da quello trattato qui.

pH misurato: cosa mostrano i test

La descrizione del meccanismo da sola non basta, quindi è utile considerare una misurazione effettiva invece di darla per scontata. I test di un laboratorio indipendente sulla Hydrion Core hanno rilevato un pH di 6,28 nell’acqua di partenza, prima dell’idrogenazione, e di 6,33 nell’acqua finale in uscita, dopo il trattamento: una differenza di circa 0,05 unità di pH. È uno scarto sufficientemente piccolo da rientrare nella normale variabilità che ci si aspetterebbe tra due test distinti sulla stessa acqua, e rimane saldamente sul versante debolmente acido rispetto alla neutralità, senza passare all’intervallo alcalino che un ionizzatore è progettato per raggiungere. Per confronto, gli ionizzatori alcalini sono in genere progettati e commercializzati con valori in uscita compresi tra pH 8 e 10: un cambiamento di pH davvero di quell’entità sarebbe facile da misurare e da rilevare; uno scarto di 0,05 unità non lo è.

Questo risultato riguarda nello specifico la Hydrion Core, nelle condizioni di test dichiarate dal laboratorio, e non tutte le bottiglie per acqua idrogenata sul mercato. Un dispositivo che usi elettrodi non rivestiti direttamente nell’acqua invece di una membrana a scambio protonico, o che abbia una tenuta compromessa, potrebbe comportarsi diversamente; la differenza si manifesterebbe come un problema di purezza o di sottoprodotti, non come prova che l’acqua idrogenata in generale aumenti il pH. Se vuoi verificare i dati di un prodotto specifico invece di fidarti di un’affermazione valida per un’intera categoria, questa guida alla misurazione dell’idrogeno nell’acqua spiega quali strumenti forniscono una misurazione reale.

Perché qui il pH non è il dato che conta

La molecola attiva nell’acqua idrogenata è l’H2 gassoso disciolto, generalmente espresso in parti per miliardo (PPB) o milligrammi per litro; è questa concentrazione a determinare quanto idrogeno contiene effettivamente l’acqua, indipendentemente dal suo pH. L’organismo assorbe l’H2 disciolto sotto forma di gas a prescindere dal fatto che l’acqua in cui era presente avesse un pH di 6,3 o 7,1: perciò, un valore di pH leggermente diverso non indica se una bottiglia stia svolgendo la sua funzione. Per chi desidera approfondire i calcoli della concentrazione invece della questione del pH, questa spiegazione di PPB e PPM illustra quale livello si tende a raggiungere e perché.

È utile anche considerare il pH dell’acqua nel contesto della chimica dell’organismo: l’acido gastrico ha un pH compreso tra circa 1,5 e 3,5, molto più acido di qualsiasi acqua potabile che berresti; quindi, una differenza minima di pH nell’acqua nel bicchiere non costituisce una variabile significativa una volta che questa raggiunge lo stomaco. Alcuni venditori indicano i valori ORP (potenziale di ossidoriduzione) come un modo rapido per stimare «quanto idrogeno c’è nell’acqua», ma l’ORP è a sua volta sensibile sia al pH sia al contenuto di minerali disciolti. Un valore ORP negativo è quindi, nel migliore dei casi, un’indicazione approssimativa della tendenza, non una misurazione precisa né del pH né della concentrazione di H2. È bene considerare il valore ORP di un dispositivo tenendo presente questa avvertenza, anziché trattarlo come prova di qualcosa di specifico.

Cosa controllare al posto del pH

Se stai valutando una bottiglia per acqua idrogenata, il valore del pH da solo ti dice ben poco. Un punto di partenza più utile è il metodo di elettrolisi dichiarato dal produttore: un sistema SPE/PEM con membrana e materiale degli elettrodi specificati offre elementi concreti da verificare, mentre un annuncio che si limiti a dichiarare «ionizzata» o «acqua idrogenata alcalina» senza descrivere il meccanismo merita un’attenta lettura, perché i due processi producono acqua realmente diversa. In seguito, cerca dati sulla concentrazione ottenuti tramite test di terze parti o verifiche con gascromatografo, invece di basarti solo su un valore PPB di marketing, proprio come i dati della Hydrion Core riportati sopra provengono da un laboratorio esterno e non da un’affermazione interna. È utile considerare il valore di pH dichiarato come un indicatore di purezza e costanza: un pH dell’acqua di partenza e di quella in uscita che rimane simile è compatibile con una membrana ben sigillata, non come un’indicazione sulla salute in un senso o nell’altro.

La Bottiglia per acqua idrogenata Hydrion Core è il dispositivo alla base dei dati sul pH misurati in questo articolo: è realizzata con il sistema a elettrodi PEM descritto sopra ed è stata testata da un laboratorio indipendente, anziché essere presentata solo attraverso testi promozionali. Se vuoi un confronto più ampio tra l’acqua idrogenata e l’acqua alcalina come categorie, compresa la storia dei benefici che ha generato questa confusione, questa guida comparativa approfondisce l’argomento. E se vuoi fare chiarezza sull’accuratezza delle misurazioni tra diversi misuratori e dispositivi, il prossimo confronto tra misuratori di idrogeno disciolto esamina nello specifico quali strumenti sono affidabili.