Karštas ar šaltas vandenilio vanduo: kaip temperatūra keičia ištirpusio H2 kiekį

Taip, vandenilio vandenį galima šildyti, tačiau karštis veikia priešingai tam, dėl ko jis apskritai yra vandenilio vanduo: kuo vanduo šiltesnis, tuo mažiau ištirpusio vandenilio jis gali išlaikyti, o beveik užvirus beveik visas vandenilis pasišalina. Tai tiesioginė dujų tirpimo vandenyje pasekmė, o ne kokio nors konkretaus butelio ar aparato trūkumas; tai galioja, nesvarbu, ar vanduo buvo iš butelio, ąsočio, tablečių, ar dozatoriaus su karšto vandens funkcija.

• Šildant ištirpusio vandenilio kiekis mažėja dėl mažesnio tirpumo, o ne dėl to, kad vandenilis yra nestabilus. Tas pats galioja ir kitoms vandenyje ištirpusioms dujoms, įskaitant deguonį, kuriuo kvėpuoja ežero ar akvariumo žuvys.
• Šaltame arba kambario temperatūros vandenyje ištirpusio vandenilio yra daugiau nei tame pačiame pašildytame vandenyje. Jei norite gerti vandenį, kuriame yra kuo daugiau ištirpusio vandenilio, temperatūra yra vienas iš veiksnių, kurie iš tiesų turi reikšmės.
• Dozatoriaus karšto vandens funkcija skirta patogiai pasigaminti arbatos, kavos ar mišinio kūdikiui, o ne vandenilio tiekimui. Vertinkite ją kaip atskirą paskirtį, o ne tikėkitės, kad ji išsaugos tiek vandenilio, kiek jo būtų kambario temperatūros stiklinėje.
• Skelbiamos PPB specifikacijos apibūdina aparato išleidžiamą vandenį, o ne atskirai kiekvieną temperatūros nustatymą. Gamintojai retai pateikia kiekvieno nustatymo koncentracijos duomenis, todėl nereikėtų manyti, kad šiltame ar karštame vandenyje yra konkretus mažesnis kiekis, kurio niekas iš tikrųjų neišmatavo.

Kodėl vandens temperatūra veikia ištirpusio vandenilio kiekį

Kiek dujų vanduo gali išlaikyti tam tikru metu, apibūdina Henrio dėsnis: dujų tirpumas skystyje priklauso nuo temperatūros ir slėgio. Daugumos dujų, įskaitant vandenilį, tirpumas mažėja vandeniui šylant iki kambario temperatūros ir aukštesnės (šaltinis: Henrio dėsnis). Tai nėra koks nors išskirtinis vandenilio vandens ypatumas – toks pat fizikinis ryšys sąmoningai pasitelkiamas ir tada, kai inžinieriams reikia pašalinti iš skysčio ištirpusias dujas. Vandeninio tirpalo šildymas yra įprastas būdas iš jo pašalinti dujas būtent todėl, kad šiltesnis vanduo tiesiog negali išlaikyti tiek dujų, kiek šaltesnis (šaltinis: Dujų šalinimas).

Molekulinis vandenilis (H2) yra dujinė medžiaga, sudaryta iš mažų molekulių ir nuo pat pradžių tik menkai tirpstanti. Iš dalies dėl to vandenilio vandenį reikia aktyviai papildyti vandeniliu, pavyzdžiui, elektrolizės būdu, o ne todėl, kad jis savaime lengvai ištirptų vandenyje. Mažas pradinis tirpumas nereiškia, kad vandeniliui negalioja temperatūros dėsningumas: jis elgiasi taip pat kaip kitos ištirpusios dujos ir į karštį reaguoja taip pat.

Kas nutinka šildant vandenilio vandenį

Šildant vandenilio prisotintą vandenį – arbatai, kavai ar bet kokiam šiltam gėrimui – sunkiau išsaugoti vandenilį vandenyje: kylant temperatūrai, vanduo gali išlaikyti mažiau dujų, todėl dalis jų pasišalina. Užvirinus vandenį šis poveikis būna stipriausias, nes verdant ištirpusios dujos pašalinamos beveik visiškai; būtent todėl virinimas kitais atvejais taip pat naudojamas kaip sąmoningas dujų šalinimo būdas. Tai nereiškia, kad karšto vandens funkcija yra nesaugi ar prastai suprojektuota; tai tiesiog reiškia, kad karšto vandens funkcija ir tikslas „išsaugoti kuo daugiau vandenilio“ yra du skirtingi dalykai. Prieš pasirinkdami temperatūrą, apsispręskite, kurio iš jų iš tikrųjų norite.

Kodėl karšto vandens funkcija nepadės į arbatą įdėti daugiau vandenilio

Visiškai suprantama norėti plikyti arbatą, kavą ar šiltą mišinį kūdikiui vandeniliu prisotintu vandeniu – dėl skonio ar paties ritualo. Tačiau tai reikėtų vertinti kaip pasirinkimą, susijusį su gėrimo patogumu, o ne kaip būdą gauti vandenilio. Kai vanduo pakankamai karštas plikyti, didžioji dalis to, kas prieš kelias minutes jį pavertė „vandenilio vandeniu“, jau būna pasišalinusi. Jei konkrečioje stiklinėje ištirpęs vandenilis yra tikrasis tikslas, geriau gerti vandenį vėsų arba kambario temperatūros, netrukus po jo pagaminimo, kaip išsamiau paaiškinta mūsų vadove apie tai, kiek laiko vandenilis išlieka vandenyje.

Ar šaltame vandenyje ištirpsta daugiau vandenilio?

Taip. Tai tiesiogiai išplaukia iš to paties tirpumo ryšio: tomis pačiomis sąlygomis šaltas vanduo gali išlaikyti daugiau ištirpusių dujų nei šiltas. Tuo pačiu principu vandens kokybės mokslininkai aiškina, kodėl šaltuose upeliuose ir ežeruose paprastai būna daugiau ištirpusio deguonies nei šiltuose (šaltinis: Ištirpęs deguonis ir vanduo, USGS). Kalbant apie vandenilio vandenį, tai reiškia, kad kambario temperatūros ar atšaldytas vanduo turi fizikinį pranašumą prieš tą patį pašildytą vandenį, kai reikia išlaikyti gaminant ištirpusį vandenilį.

Ką tai reiškia tokiam dozatoriui kaip Flux

Hydrion Flux tiekia geriamąjį vandenį trimis temperatūros nustatymais: kambario temperatūros, šiltu ir karštu. „Hydrion“ juos apibūdina pagal tai, kokiam gėrimui jie tinka: kambario temperatūros vanduo – kasdieniam gėrimui, šiltas – lėtam gurkšnojimui, o karštas – arbatai, kavai ar mišiniui kūdikiui. Taip suprantant, nustatymai padeda atsakyti į klausimą „ką ruošiuosi gerti?“, o ne „kuris nustatymas suteiks daugiausia vandenilio?“. Todėl verta rinktis pagal tai.

Skelbiama Flux specifikacija nurodo, kad vandenilio vandens koncentracija yra bent 4 000 PPB, o grynumas – 99,99 %. Ji apibūdina bendrą aparato išleidžiamo vandens rodiklį, o ne kiekvieno temperatūros nustatymo rodiklį; „Hydrion“ nepaskelbė atskiro šilto ar karšto vandens PPB matavimo. Sąžiningiausia šilumos poveikį čia apibūdinti kokybiškai: dėl pirmiau aptartos fizikos ištirpusio vandenilio lieka mažiau, tačiau nėra gamintojo išmatuoto skaičiaus, tiksliai nurodančio, kiek jo lieka pasirinkus kiekvieną nustatymą.

Praktiškai apsispręsti paprasta. Jei konkrečios stiklinės tikslas – gauti ištirpusio vandenilio, patikimiau rinktis kambario temperatūros arba atšaldytą vandenį ir išgerti jį netrukus po to, kai jis išleidžiamas; sužinokite, kaip greitai šis pranašumas išnyksta, mūsų vandenilio pasišalinimo ir vandens laikymo vadove. Jei norite šilto gėrimo, šiltas ar karštas nustatymas vis tiek yra tinkamas pasirinkimas šiam tikslui, tik svarbu suprasti, kad jis niekada nebuvo skirtas ištirpusiam vandeniliui išsaugoti. Išsamiau apie tai, kaip apibrėžiamas PPB rodiklis, skaitykite mūsų paaiškinime apie PPB ir PPM, o jei norite vandenį stiklinėje ištirti namuose, užuot pasikliovę specifikacijų lentele, skaitykite mūsų vadovą apie vandenilio kiekio vandenyje matavimą. Greta šio klausimo dažnai kyla dar du susiję klausimai: kiek laiko trunka pats vandenilio gaminimas – apie tai rašome mūsų apžvalgoje, kurioje vandenilio vandens gaminimo trukmė aptariama minutėmis, ir kiek vandenilio telpa vienoje stiklinėje – apie tai paaiškinta mūsų straipsnyje apie tai, kiek vandenilio iš tikrųjų yra stiklinėje vandenilio vandens.

Jei lyginate dozatorius, kuriuose galima pasirinkti daugiau nei vieną vandens temperatūrą, prieš nuspręsdami, kuris iš jų iš tiesų atitinka jūsų kasdienio naudojimo įpročius, verta peržiūrėti kiekvieno modelio, įskaitant Flux, specifikacijų lapą, o ne manyti, kad visi temperatūros nustatymai veikia vienodai.