A água hidrogenada é alcalina? O que a eletrólise faz (e não faz) ao pH

A água hidrogenada não é uma versão da água alcalina. Adicionar gás hidrogénio dissolvido através da eletrólise SPE/PEM e deslocar o pH para o lado alcalino da escala são duas coisas diferentes, e uma garrafa de água hidrogenada bem concebida faz a primeira sem alterar muito a segunda. Testes laboratoriais independentes à Hydrion Core, uma garrafa de água hidrogenada com membrana, mediram um pH inicial de 6,28 na água de origem e de 6,33 na água hidrogenada final: uma alteração suficientemente pequena para se enquadrar na variação normal entre testes, em vez de representar uma mudança significativa em direção à faixa alcalina. Para perceber porquê, basta analisar brevemente o que o pH mede e em que difere a eletrólise no interior de uma garrafa de água hidrogenada da eletrólise de um ionizador alcalino.

• O pH e a concentração de hidrogénio são variáveis distintas. Uma garrafa de água hidrogenada é concebida para aumentar o H2 dissolvido, não para alterar a acidez ou a alcalinidade da água.
• Os ionizadores alcalinos e as garrafas de hidrogénio SPE/PEM usam ambos a eletrólise, mas com objetivos diferentes. Um ionizador foi concebido para separar a água em duas correntes: uma ácida e outra alcalina. Uma garrafa de água hidrogenada com membrana liberta o gás produzido como subproduto e mantém a água para beber numa única corrente.
• Os resultados medidos confirmam isto. Os testes laboratoriais à Hydrion Core detetaram uma variação de 0,05 unidades de pH entre a água de origem e a água à saída, o que não representa uma passagem para a faixa alcalina.

O que o pH mede realmente

O pH descreve o equilíbrio entre iões de hidrogénio (H+) e iões de hidróxido (OH-) num líquido, numa escala de 0 a 14, em que 7 corresponde ao ponto médio neutro (fonte: USGS Water Science School). Um valor inferior a 7 significa que a água tem mais iões de hidrogénio livres do que iões de hidróxido, o que os químicos designam por acidez. Um valor superior a 7 significa o contrário: mais iões de hidróxido, ou seja, o lado básico ou alcalino da escala. A maioria da água da torneira e da água engarrafada situa-se perto desse ponto médio neutro, geralmente entre meados dos 6 e meados dos 8, consoante a origem; este valor de referência é importante porque corresponde ao ponto de partida de qualquer processo de eletrólise antes de este poder provocar alterações.

Nada disto diz ainda respeito ao gás hidrogénio. O pH é uma medida do equilíbrio entre iões, enquanto o hidrogénio molecular (H2) é um gás dissolvido que se comporta independentemente desse equilíbrio. Uma garrafa pode aumentar substancialmente a quantidade de H2 dissolvido e, ao mesmo tempo, manter o equilíbrio entre iões — e, por conseguinte, o pH — perto do valor inicial. A ocorrência efetiva desse resultado depende da conceção da eletrólise no interior do aparelho, que é o próximo aspeto a analisar.

Porque se confundem a água alcalina e a água hidrogenada

Esta confusão tem uma história concreta. Os ionizadores de água alcalina usam a eletrólise com uma membrana de permuta iónica especificamente concebida para dividir a água que entra em duas correntes distintas: uma mais ácida e outra mais alcalina; a corrente alcalina é enviada para a torneira para consumo (fonte: Água alcalina, Wikipedia). A mesma reação de eletrólise também produz algum gás hidrogénio como subproduto no cátodo. Durante anos, os benefícios observados nos primeiros estudos relacionados com o hidrogénio foram atribuídos à maior alcalinidade da água, uma vez que a alcalinidade era a propriedade destacada na publicidade dos ionizadores. À medida que a investigação sobre o hidrogénio molecular avançou, uma parte cada vez maior desse efeito passou a ser atribuída ao gás H2 produzido incidentalmente, e não à própria alteração do pH, já que beber água alcalina não altera o pH interno do organismo, que se mantém rigorosamente regulado independentemente do que se bebe (também de acordo com o resumo da Wikipedia acima). Essa história explica diretamente por que razão se presume por vezes que uma garrafa de água hidrogenada funciona como um ionizador alcalino: a palavra usada para o processo subjacente, eletrólise, é a mesma para ambos os produtos, embora cada aparelho seja concebido para usar essa eletrólise de forma diferente.

O que um ionizador alcalino foi realmente concebido para fazer à água

A membrana de um ionizador existe para separar deliberadamente a água nessas duas correntes. Esse é todo o objetivo da sua conceção, e o pH elevado da corrente alcalina, muitas vezes anunciado como estando entre 8 e 10, é a principal característica do produto. Desde o início, uma garrafa de água hidrogenada tem uma função diferente, e é aí que o mecanismo diverge.

Em que difere a eletrólise SPE/PEM

No interior de uma garrafa de água hidrogenada SPE/PEM (eletrólito polimérico sólido / membrana de permuta protónica), a membrana desempenha uma função mais específica do que a membrana de um ionizador. Está entre dois elétrodos e permite apenas a passagem de protões, enquanto o gás oxigénio gerado no ânodo, juntamente com quaisquer vestígios de ozono ou subprodutos de cloro, é libertado por uma saída separada, em vez de voltar a misturar-se com a água que bebe (leia a explicação completa sobre a eletrólise SPE/PEM para conhecer o mecanismo em maior profundidade). A Hydrion Core, por exemplo, usa elétrodos de platina com esta conceção de permuta protónica precisamente para manter a água numa única corrente contínua, à qual se adiciona apenas gás hidrogénio dissolvido, em vez de a separar nas duas correntes distintas, uma ácida e outra alcalina, produzidas por um ionizador.

Essa separação também explica por que razão o tratamento dos subprodutos é importante para além da questão do pH. Um aparelho sem uma membrana adequada, ou com uma vedação deficiente, pode permitir que alguns desses subprodutos libertados voltem a entrar na água em vez de escaparem, o que representa uma questão de pureza distinta da questão do pH abordada neste artigo. Uma garrafa pode passar num teste de pH e, ainda assim, valer a pena verificar até que ponto isola os gases produzidos como subprodutos; esse é um detalhe de conceção diferente do que abordamos aqui.

pH medido: o que mostram os testes

A descrição do mecanismo, por si só, não esclarece tudo; por isso, é útil analisar uma medição real em vez de fazer suposições. Testes laboratoriais independentes à Hydrion Core registaram um pH de 6,28 na água de origem, antes da hidrogenação, e um pH de 6,33 na água final à saída, depois da hidrogenação: uma diferença de cerca de 0,05 unidades de pH. É uma diferença suficientemente pequena para se enquadrar na variação normal que seria de esperar entre duas análises distintas da mesma água, e mantém-se firmemente no lado ligeiramente ácido em relação ao ponto neutro, em vez de passar para a faixa alcalina que um ionizador foi concebido para atingir. Em comparação, os ionizadores alcalinos são normalmente comercializados para produzir água com um pH entre 8 e 10, por conceção; por isso, uma alteração real de pH dessa dimensão seria fácil de medir e detetar. Uma variação de 0,05 unidades não é isso.

Este resultado diz respeito especificamente à Hydrion Core, nas condições de teste indicadas pelo laboratório, e não a todas as garrafas de água hidrogenada disponíveis no mercado. Um aparelho que use elétrodos nus diretamente na água, em vez de uma membrana de permuta protónica, ou que tenha uma vedação comprometida, poderá comportar-se de forma diferente; essa diferença manifestar-se-ia como um problema de pureza ou de subprodutos, não como prova de que a água hidrogenada em geral aumenta o pH. Se quiser verificar os valores de um produto específico em vez de aceitar sem questionar uma afirmação sobre toda a categoria, este guia para medir o hidrogénio na água explica que ferramentas permitem obter uma medição real.

Porque é que o pH não é o valor importante neste caso

A molécula responsável pelo efeito da água hidrogenada é o gás H2 dissolvido, geralmente indicado em partes por mil milhões (PPB) ou miligramas por litro; é essa concentração que determina a quantidade de hidrogénio efetivamente presente na água, independentemente do pH. O organismo absorve o H2 dissolvido como gás, quer a água em que se encontrava apresente um pH de 6,3, quer de 7,1. Por isso, um valor de pH ligeiramente diferente não indica se uma garrafa está a cumprir a sua função. Para quem quiser conhecer os cálculos da concentração em vez de se focar na questão do pH, esta explicação sobre PPB e PPM aborda o nível habitualmente pretendido e as razões para isso.

Também ajuda ter em perspetiva o pH da água quando comparado com a química do próprio organismo: o ácido do estômago tem um pH de cerca de 1,5 a 3,5, muito mais ácido do que qualquer água que beberia. Por isso, uma diferença fracionária de pH no copo não é uma variável com grande significado quando a água chega ao estômago. Alguns vendedores apontam os valores de ORP (potencial de oxidação-redução) como uma forma rápida de indicar «a quantidade de hidrogénio presente nesta água», mas o ORP é sensível tanto ao pH como ao teor de minerais dissolvidos. Assim, um valor negativo de ORP é, no máximo, um indicador aproximado da tendência, e não uma medição direta do pH nem da concentração de H2. Convém ter esta ressalva em conta ao avaliar o valor de ORP de um aparelho, em vez de o considerar uma prova de algo específico.

O que verificar em vez do pH

Se estiver a avaliar uma garrafa de água hidrogenada, o valor de pH, por si só, diz muito pouco. Um ponto de partida mais útil é o método de eletrólise indicado pelo fabricante: uma conceção SPE/PEM que especifique a membrana e o material dos elétrodos dá-lhe algo concreto que pode verificar. Já uma página de produto que se limite a afirmar «água hidrogenada ionizada» ou «água hidrogenada alcalina», sem descrever o mecanismo, merece uma leitura atenta, uma vez que esses dois processos produzem água efetivamente diferente. Depois, procure dados de concentração provenientes de testes de terceiros ou de uma verificação por cromatografia gasosa, em vez de se basear apenas num valor de PPB usado em publicidade — tal como os valores da própria Hydrion Core acima foram obtidos por um laboratório externo, e não apresentados como uma afirmação interna. Vale a pena considerar o valor de pH indicado como um sinal de pureza e consistência: valores de pH semelhantes na água de origem e à saída são compatíveis com uma membrana devidamente vedada, mas não devem ser interpretados como uma alegação de saúde, num sentido ou no outro.

A Hydrion Core Garrafa de água hidrogenada é o aparelho responsável pelos dados de pH medidos neste artigo. Foi construída com base na conceção PEM dos elétrodos descrita acima e testada por um laboratório independente, em vez de ser apresentada apenas através de textos publicitários. Se quiser uma comparação mais abrangente entre a água hidrogenada e a água alcalina enquanto categorias, incluindo a história dos benefícios que deu origem à confusão, este guia comparativo aborda o tema em maior profundidade. E se o que procura agora é perceber a precisão das medições em diferentes medidores e aparelhos, a próxima comparação de medidores de hidrogénio dissolvido analisa especificamente em que ferramentas vale a pena confiar.