‘Ionisator’ of waterstoffles: waarom termen door elkaar lopen

Een ‘ionisatorfles’ en een ‘waterstoffles’ zijn niet automatisch hetzelfde product, ook niet wanneer een productvermelding beide woorden in dezelfde alinea gebruikt. Onder het woord ‘ionisator’ vallen twee verschillende technische ontwerpen: een klassieke alkalische ionisator, die elektrolyse gebruikt om het toegevoerde water te splitsen in een zure en een alkalische stroom, en een echte waterstofgenererende fles, die een protonenuitwisselingsmembraan gebruikt om opgelost waterstofgas toe te voegen zonder het water naar een van beide uiteinden van de pH-schaal te duwen. De formulering in een productvermelding maakt dat onderscheid niet altijd duidelijk, maar een paar concrete details in de beschrijving doen dat meestal wel. En zodra je weet waar je op moet letten, kun je bijna elke productvermelding in minder dan een minuut goed beoordelen.

• ‘Ionisator’ is al tientallen jaren de term voor alkalische apparaten voor op het aanrecht, en verkopers gebruiken datzelfde woord nu ook voor flessen voor één portie die helemaal niet volgens dat ontwerp werken.
• Een klassieke alkalische ionisator is ontworpen om de pH richting de alkalische kant van de schaal te verschuiven; een echte SPE/PEM-waterstoffles is ontworpen om opgelost waterstofgas toe te voegen en laat de pH dicht bij de beginwaarde van het bronwater.
• Een PPB- of PPM-waarde in een productvermelding wijst op een ontwerp gericht op de waterstofconcentratie, terwijl een pH-waarde of het woord ‘alkalisch’ wijst op een klassiek ionisatorontwerp.
• Of een productvermelding een membraan of afzonderlijke elektrodekamers vermeldt, vertelt je meer over het mechanisme dat je koopt dan het woord ‘ionisator’ ooit op zichzelf zal doen.

Waarom in dezelfde productvermelding ‘ionisator’, ‘alkalisch’ en ‘waterstof’ staan

Verkopers op online marktplaatsen hergebruiken vaak dezelfde sjabloonbeschrijving voor producten die vanbinnen sterk van elkaar verschillen, en ‘ionisator’ is een van de woorden die daarbij het vaakst blijven staan. Oorspronkelijk verwees de term naar apparaten met ionenuitwisselingsmembranen die onder de gootsteen worden geïnstalleerd of op het aanrecht staan, lang voordat draagbare flessen voor één portie als productcategorie bestonden. Toen de kleinere flessen op batterijen op de markt kwamen, namen sommige daarvan dat alkalische-stroomontwerp daadwerkelijk in het klein over. Een afzonderlijke, nieuwere generatie flessen werd daarentegen gebouwd rond een heel ander mechanisme, gericht op opgelost waterstofgas in plaats van pH. Uiteindelijk werden beide met deels overlappende termen aangeprezen. Een productvermelding met het woord ‘ionisator’ kan dus naar een van beide verwijzen, en een productvermelding met het woord ‘waterstof’ beschrijft meestal, maar niet altijd, het tweede type.

Die overlap is de werkelijke bron van de verwarring die dit artikel opheldert. Het gaat er niet om dat de ene term juist is en de andere een marketingtruc; twee verschillende technologieën kregen op verschillende momenten in de geschiedenis van deze productcategorie vergelijkbare namen. Daardoor kan een koper die productvermeldingen naast elkaar vergelijkt, ze niet eenvoudig alleen aan de woordkeuze onderscheiden.

Wat een klassieke waterionisator doet

Technisch gezien voert een klassieke waterionisator een elektrische stroom door het toegevoerde water en gebruikt elektrolyse om het te scheiden in twee uitgaande waterstromen, vaak met behulp van een ionenuitwisselingsmembraan: de ene stroom is alkalischer en de andere zuurder (bron: Waterionisator, Wikipedia). De alkalische stroom wordt als drinkwater gebruikt, terwijl de zure stroom wordt afgevoerd en doorgaans niet bedoeld is om te drinken.

De pH meet de relatieve hoeveelheid vrije waterstof- en hydroxide-ionen in water op een schaal van 0 tot 14, waarbij 7 neutraal is. Elke hele stap op die schaal staat voor een tienvoudige verandering in zuurgraad of alkaliteit (pH en water, USGS Water Science School). Zelfs een verschuiving van een paar punten op die schaal is dus aanzienlijk. De alkalische output van een klassieke ionisator is dan ook een bewust technisch ontwerpdoel, niet iets wat als bijeffect ontstaat doordat er stroom door het water loopt.

Waarom mineralen in het bronwater van belang zijn voor dit ontwerp

Elektrolyse vereist dat het water voldoende opgeloste mineralen bevat om überhaupt stroom te geleiden. Water met bijna geen opgeloste stoffen geleidt nauwelijks stroom. Daarom zijn klassieke ionisatoren ontworpen voor gewoon kraanwater of gefilterd water, en niet voor gedestilleerd water. Het mineraalgehalte is geen bijkomstigheid van het proces: het maakt deel uit van wat de elektrolyse mogelijk maakt. Dat is een van de redenen waarom fabrikanten van ionisatoren een minimale hardheid van het bronwater opgeven voor een betrouwbare werking.

Wat een waterstoffles in plaats daarvan doet (SPE/PEM)

Een echte waterstoffles is gebouwd rond een ander technisch onderdeel: een vast protonenuitwisselingsmembraan (PEM) van polymeer, dat protonen geleidt en tegelijk als elektrische isolator werkt. Dat verschilt technisch van de vloeibare alkalische elektrolytcellen in klassieke ionisatoren (Elektrolyse van water, Wikipedia). In plaats van de elektrolyseproducten, zoals een ionisator doet, te mengen in twee uitgaande waterstromen, houdt dit membraan de twee elektrodekamers fysiek van elkaar gescheiden.

In de flessen van Hydrion zorgt die scheiding ervoor dat alleen waterstofgas bedoeld is om op te lossen in het water dat je drinkt. Zuurstof en andere bijproducten worden via een aparte poort afgevoerd, in plaats van in dezelfde kamer te borrelen. Het ontwerp laat de pH in wezen onveranderd en voegt alleen opgelost H2-gas toe. Daarom beschrijft onze gids over hoe deze flessen waterstof genereren het mechanisme aan de hand van gasconcentratie in plaats van zuurgraad. Het technische doel is hier de concentratie opgeloste waterstof, uitgedrukt in PPB of PPM, niet de pH. Maar dat getal bewijst op zichzelf niet welk ontwerp het heeft voortgebracht: ook een goedkope fles met één open kamer en helemaal geen membraan kan een PPB-waarde vermelden, meestal ergens tussen de 800 en 1.500, terwijl een echt SPE/PEM-apparaat met hoge output uitkomt op 5.000-8.000 PPB. Een oplettende lezer maakt ook onderscheid tussen een onmiddellijke piek tijdens de elektrolyse en een waarde die aangeeft wat er daadwerkelijk in het glas terechtkomt. Dat onderscheid wordt uitgebreider uitgelegd in onze gids over PPB versus PPM.

Waarom deze flessen ook een beetje mineralen nodig hebben om te werken

Net als een klassieke ionisator heeft een SPE/PEM-waterstoffles nog steeds wat opgeloste mineralen in het water nodig om de stroom te geleiden die de elektrolyse aandrijft. Daarom raadt Hydrion gefilterd kraanwater of omgekeerde-osmosewater waaraan mineralen zijn toegevoegd aan, in plaats van zuiver gedestilleerd water of water met nul TDS, dat de stroom te slecht geleidt om de reactie efficiënt te laten verlopen. De benodigde hoeveelheid mineralen is bescheiden en staat los van de chemie van de alkalische waterstroom in een klassieke ionisator; het zorgt er simpelweg voor dat de stroom kan lopen. Lezers die meer willen weten over waarom sommige waterstofapparaten striktere eisen stellen aan de zuiverheid van het bronwater dan andere, en wat TDS-limieten in de praktijk betekenen, vinden die informatie in een nadere blik op waterstofapparaten en gedestilleerd water.

Verandert de pH van het water dan echt?

De eigen aanvullende richtlijn van de EPA voor drinkwater beveelt een pH-bereik van 6,5 tot 8,5 aan. Daarbij is het goed om te weten dat dit een esthetische norm is die betrekking heeft op smaak en corrosie van leidingen, en geen gezondheidskundige grenswaarde (Aanvullende normen voor drinkwater: richtlijn voor ongewenste chemicaliën, EPA). Dat beperkte bereik is een nuttig referentiepunt om te beoordelen hoe groot een verschuiving door een van beide technologieën werkelijk is.

Precies dat ontwerpdoel zorgt ervoor dat de output van een klassieke alkalische ionisator richting de bovenkant van dat bereik, of daar voorbij, verschuift, want het verhogen van de pH is het hele doel van het scheiden van het water in twee stromen. Een echte SPE/PEM-waterstoffles is daar helemaal niet voor ontworpen. Klassieke alkalische ionisatoren worden verkocht omdat ze de pH verhogen met behulp van elektrolyse, terwijl waterstofapparaten worden verkocht vanwege opgelost moleculair waterstof, een neutraal gas dat de pH-schaal niet verschuift. Dat wordt uitgebreider toegelicht in onze vergelijking met Kangen en geïoniseerd water. Ionisatoren produceren tijdens de elektrolyse ook een kleine hoeveelheid waterstof als bijkomstig bijproduct, maar ze zijn ontworpen om de pH, niet opgelost H2, voorop te stellen.

Een goedkope fles met één kamer die de elektroden helemaal niet van elkaar scheidt, zit tussen deze twee ontwerpen in: zonder membraan dat de elektrodekamers uit elkaar houdt, kan de pH iets verschuiven terwijl bijgassen zich met het water kunnen mengen. Dat is een minder goed en minder gecontroleerd resultaat dan wat een goede alkalische ionisator of een goede SPE/PEM-waterstoffles bewust voortbrengt. Zie deze uitgebreidere uitleg over waterstofwater en pH voor de volledige technische uitleg van wat elektrolyse wel en niet met de pH doet, en hoeveel verschuiving als betekenisvol geldt. Voor de bredere vraag welk type water het beste bij je doelen past, gaat waterstofwater versus alkalisch water rechtstreeks op die vergelijking in.

Een productvermelding lezen voordat je iets koopt

Als je beide mechanismen kent, verraadt een productvermelding meestal welk mechanisme wordt beschreven, zolang je weet waar je op moet letten.

• Een pH-waarde in de titel of opsomming, zoals 8,5 of 9,5, of het woord ‘alkalisch’, wijst op een klassiek ionisatorontwerp dat is gemaakt om de pH te verhogen.
• Een PPB- of PPM-waarde wijst op een ontwerp gericht op de waterstofconcentratie, in plaats van op een ionisator die zich op de pH richt. Maar die waarde alleen bevestigt niet dat het om een echt membraangescheiden ontwerp gaat, omdat ook een fles met één kamer en zonder membraan een PPB-waarde kan vermelden.
• Let op vermeldingen van een membraan of afzonderlijke elektrodekamers. Dat detail bepaalt namelijk of de elektrolyseproducten gescheiden blijven of zich mengen met het water dat je drinkt.
• Wees voorzichtig met een enkele goedkope fles die zowel een hoge pH als een hoge PPB-waarde belooft. Die combinatie past niet bij de werking van een van beide mechanismen in een compact ontwerp met één cel, en betekent meestal dat de productvermelding specificaties losjes weergeeft in plaats van één samenhangend technisch ontwerp te beschrijven.

Zodra je kunt herkennen welk van de twee mechanismen een productvermelding daadwerkelijk beschrijft, kun je dezelfde aanpak gebruiken voor de specificaties van een fles zelf: controleer het type membraan en of er een waarde voor opgeloste waterstof wordt vermeld, in plaats van een pH-claim. De Hydrion Core is een concreet voorbeeld van een SPE/PEM-ontwerp met twee kamers. Het membraan en de ontluchtingspoort voor bijproducten worden rechtstreeks in de eigen productvermelding genoemd, samen met een PPB-waarde en niet een pH-claim.