Waterstofwater versus alkalisch water: wat verschilt er?
Waterstofwater en alkalisch water worden in advertenties en productvermeldingen zo vaak op één hoop gegooid dat je makkelijk kunt denken dat het twee namen zijn voor hetzelfde drankje. Dat is niet zo. Alkalisch beschrijft waar water zich op de pH-schaal bevindt, een maat voor de balans tussen waterstof- en hydroxide-ionen; waterstofwater beschrijft hoeveel moleculair waterstofgas in het water is opgelost, een aparte hoeveelheid die wordt uitgedrukt in parts per million of parts per billion. Een bepaalde fles of waterkan kan de pH verhogen, opgelost waterstof toevoegen, beide doen of geen van beide doen. De enige betrouwbare manier om te weten wat voor een specifiek product geldt, is na te gaan wat de productvermelding zelf precies aangeeft, in plaats van af te gaan op de naam op het etiket.
- pH en opgelost waterstof worden op verschillende schalen gemeten. Een pH-meting zegt niets over hoeveel waterstofgas er in het water zit, en een waterstofmeting zegt niets over de zuurgraad of alkaliteit van het water.
- Oudere elektrolyse-ionisatoren leverden beide effecten tegelijk op, en dat is de belangrijkste reden dat de twee termen oorspronkelijk door elkaar zijn gaan lopen.
- Een derde meting, ORP, staat naast de andere twee en wordt vaak aangezien voor een waterstofmeting, terwijl het in werkelijkheid een algemene elektrode-meting is met eigen beperkingen.
Twee verschillende eigenschappen, geen twee namen voor hetzelfde
pH meet de balans van vrije waterstof- en hydroxide-ionen in water op een schaal van 0–14, waarbij 7 neutraal is en alles daarboven alkalisch of basisch wordt genoemd (bron: pH en water – USGS Water Science School). Opgelost moleculair waterstof is iets heel anders: het is een gas dat in het water is opgelost, wordt uitgedrukt in ppm of ppb en heeft helemaal geen plaats op de pH-schaal. Dat onderscheid is belangrijk, want het betekent dat water alkalisch kan zijn zonder toegevoegd waterstof, veel opgelost waterstof kan bevatten zonder dat de pH verschuift, beide tegelijk kan hebben of geen van beide. In de rest van dit artikel leggen we uit waarom dat zo is en welke meting precies antwoord geeft op welke vraag, omdat deze twee eigenschappen juist met elkaar worden verward doordat sommige producten ze van oudsher allebei leveren.
Waardoor wordt water ‘alkalisch’ en wat vertelt een pH-meting je?
Water wordt meestal op twee manieren alkalischer: er worden mineralen toegevoegd die de balans richting hydroxide-ionen verschuiven, of het water wordt door een elektrolyseproces geleid, zoals bij oudere ionisator-waterkannen en aanrechtmodellen, waarbij het wordt gesplitst in een stroom met een hogere pH en een stroom met een lagere pH. Hoe dan ook, het getal dat je krijgt is een pH-meting, en pH-metingen hebben voor drinkwater een vrij beperkte, praktische betekenis. De secundaire norm van de EPA voor kraanwater stelt een aanbevolen pH-bereik van 6,5 tot 8,5 vast. Dat bereik is bedoeld om redenen van smaak en leidingwerk, niet als welzijnsdoel — water daarbuiten kan aan de lage kant bitter of metaalachtig smaken, of aan de hoge kant glad aanvoelen (bron: Secundaire drinkwaternormen: richtlijnen voor hinderlijke chemicaliën – EPA). Wat een pH-getal je niet kan vertellen, hoe hoog het ook is, is hoeveel opgelost gas van welke soort dan ook in het water aanwezig is, inclusief waterstof.
Waardoor wordt water ‘waterstofwater’ en wat vertelt een PPB-getal je?
Waterrijk aan waterstof wordt op verschillende manieren geproduceerd: waterstofgenererende tabletten die je in een glas laat vallen, infusiemachines, speciale waterstofwatergenerators en ionisatoren kunnen allemaal opgelost moleculair waterstof toevoegen. De resulterende concentratie wordt doorgaans uitgedrukt in ppm (bron: Waterstofwater: extra gezond of een hoax? – Dhillon et al., 2024). Een PPB- of ppm-getal meet rechtstreeks opgelost H2-gas, en die meting verandert niet doordat het water zuur of alkalisch is; de twee eigenschappen zijn onafhankelijk van elkaar. Houd er rekening mee dat opgelost waterstof, omdat het een gas is, niet onbeperkt in het water blijft — het kan na verloop van tijd uit het water ontsnappen of wanneer het water wordt verwarmd. Daarom is een opgegeven PPB-getal alleen betekenisvol in combinatie met informatie over hoe en wanneer het is gemeten, en niet als een permanente eigenschap van een fles water die op een schap staat.
Waarom één apparaat de pH kan verhogen, waterstof kan toevoegen, beide kan doen of geen van beide
De verwarring tussen de twee termen heeft een reële historische achtergrond. Oudere elektrolyse-ionisatoren verhoogden de pH van het water als zichtbaar, makkelijk te demonstreren neveneffect, terwijl ze tijdens dezelfde elektrolysereactie ook opgelost waterstof produceerden. Onderzoek naar dit geëlektrolyseerde gereduceerde water heeft de oxidatie-reductieactiviteit sindsdien voornamelijk toegeschreven aan het opgeloste moleculaire waterstof dat het bevatte, en niet aan de pH-verschuiving zelf (bron: Waterstofwater: extra gezond of een hoax? – Dhillon et al., 2024). Zodra je dat onderscheid maakt, wordt het mogelijk een apparaat te ontwikkelen dat specifiek gericht is op opgelost waterstof, zonder überhaupt een claim over de pH te maken. De Hydrion NOVA waterkan is daar een goed voorbeeld van: volgens de productvermelding hebben de dubbele SPE/PEM-elektrolysekernen een opgegeven bereik van 2.000–3.000 PPB opgelost waterstof tijdens een cyclus van 10 tot 20 minuten in een reservoir van 2 liter, en pH of alkaliteit wordt nergens genoemd. Wie de onderliggende elektrolysewerking stap voor stap uitgelegd wil hebben, vindt die in deze uitleg over de werking van SPE/PEM-membranen. De praktische les geldt voor elk product: nagaan of een productvermelding een PPB-bereik, een pH-verandering of beide noemt, vertelt je meer over wat het apparaat daadwerkelijk moet doen dan de marketingnaam.
De juiste test kiezen voor de vraag: pH, ORP of opgelost waterstof
Als je eenmaal inziet dat pH, opgelost waterstof en een derde meting met de naam ORP drie aparte dingen zijn, is de juiste test kiezen eenvoudig. In de onderstaande tabel zie je wat elke test precies meet, wat je er niet mee kunt vaststellen en wanneer het de juiste test is.
| Test | Wat de test meet | Wat de test NIET vertelt | Wanneer de test nuttig is |
|---|---|---|---|
| pH-strip of -meter | Waar het water zich bevindt op de zuur-base-schaal van 0–14 | Het gehalte aan opgelost gas van welke soort dan ook, inclusief waterstof | Controleren of water binnen een normaal bereik voor smaak en leidingwerk valt, of bevestigen dat de opgegeven pH-claim van een product klopt |
| ORP-meter | Een millivoltmeting van een elektrode ten opzichte van een referentiepunt, die de algehele oxidatie-reductieactiviteit weergeeft | Een specifieke waterstofconcentratie; de meting geeft meerdere opgeloste stoffen tegelijk weer | Een algemene chemische indicator, die je het best naast een specifieke watert of waterstoftest gebruikt en niet als vervanging daarvan |
| Meter voor opgelost waterstof of reagens-test | De werkelijke concentratie opgelost H2-gas, in ppm of ppb | Iets over de pH of alkaliteit van het water | Een specifieke PPB-claim controleren of twee waterstofwaterproducten vergelijken op het ene getal dat daarvoor van belang is |
pH-strip of -meter
Een pH-strip of handmeter is het juiste hulpmiddel als de vraag over de zuurgraad of alkaliteit zelf gaat — bijvoorbeeld om te bevestigen dat een product de pH daadwerkelijk verhoogt zoals in de productvermelding wordt beweerd. De test zegt niets over opgelost waterstof.
ORP-meter
ORP, een afkorting van oxidatie-reductiepotentiaal, wordt gemeten met een platina-elektrode ten opzichte van een referentie-elektrode en uitgedrukt in millivolt. In de eigen veldhandleiding van de USGS voor deze methode staat dat de meting veel inherente interferenties en beperkingen kent waarmee rekening moet worden gehouden (bron: Oxidatie-reductiepotentiaal (elektrodemethode) – USGS National Field Manual). In de praktijk betekent dit dat een negatieve ORP-meting aangeeft dat er iets chemisch actief is in het water, maar niet precies laat zien hoeveel van die activiteit specifiek door opgelost waterstof wordt veroorzaakt. Twee soorten water kunnen een vergelijkbare ORP-meting geven en toch merkbaar verschillende hoeveelheden opgelost H2 bevatten. Daarom kun je ORP het best zien als een aanvullende aanwijzing en niet als een waterstofmeting op zichzelf.
Meter voor opgelost waterstof of reagens-test
Als de vraag eigenlijk is: ‘hoeveel waterstof zit er in dit water?’, dan is een speciale meter voor opgelost waterstof of een druppeltest met reagens de enige van de drie die daar rechtstreeks antwoord op geeft, omdat deze het gas zelf meet en niet een indirect elektrisch signaal. In deze stapsgewijze handleiding voor het uitvoeren van een test op opgelost waterstof lees je hoe je dat in de praktijk doet. Een nadere blik op PPB versus PPM gaat verder in op wat een bepaald getal betekent en welke bereiken gebruikelijk zijn.
Hoe sterk is het onderzoek naar elk ervan op dit moment?
Het is goed om eerlijk te zijn over de stand van het bewijs, in plaats van een PPB-getal of een pH-claim meer te laten suggereren dan is aangetoond. In een systematische review uit 2024 over onderzoek naar waterrijk aan waterstof wordt het klinische beeld als voorlopig omschreven: een aantal beschikbare onderzoeken is kleinschalig, verschillende zijn uitgevoerd bij dieren in plaats van mensen en sommige werden gefinancierd door partijen uit de industrie. Daarom pleiten de auteurs voor grotere en grondiger opgezette onderzoeken voordat stevigere conclusies mogelijk zijn (bron: Waterstofwater: extra gezond of een hoax? – Dhillon et al., 2024). Dit artikel is niet de plek om in te gaan op de fysiologische claims over alkalisch water, omdat die discussie over de werking, inclusief de kritiek dat maagzuur de ingenomen alkaliteit neutraliseert, rechtstreeks wordt behandeld in het artikel waarin wordt afgewogen welk water beter presteert. Wie meer wil weten over de onderliggende chemie van het waterstofmolecuul zelf, in plaats van over het bewijs rond het drinken ervan, vindt dat in een heldere uitleg over wat moleculair waterstof precies is. De praktische gewoonte die je hoe dan ook kunt aanhouden, is elk specifiek PPB-getal te beschouwen als een momentopname die hoort bij één product en één testmethode, en niet als een garantie voor een effect.
Een productvermelding controleren voordat je iets koopt
Als je pH, ORP en opgelost waterstof eenmaal als drie verschillende dingen beschouwt, wordt winkelen eenvoudiger: kijk wat er daadwerkelijk op de productpagina staat, in plaats van op basis van een naam met het woord ‘alkalisch’ of ‘waterstof’ aannames te doen. Als je specifiek op zoek bent naar opgelost waterstof, vertelt een opgegeven PPB-bereik samen met de cyclustijd — zoals de productvermelding van de Hydrion NOVA-waterkan dat aangeeft — je iets wat een ORP-getal of een algemene claim over alkaliteit niet kan vertellen. Door de specificaties op deze manier te lezen, ben je een paar seconden langer bezig en voorkom je dat je betaalt voor een eigenschap waarvoor het product helemaal niet is ontworpen.