É possível congelar água hidrogenada? O que acontece com o hidrogênio

Sim, você pode colocar água hidrogenada no freezer, mas congelá-la não preserva o hidrogênio dissolvido da mesma forma que preserva a própria água. Quando o líquido se transforma em gelo, o mesmo processo físico que expulsa o ar dissolvido de um cubo de gelo comum também expulsa o hidrogênio dissolvido à medida que o cristal de gelo cresce. Por isso, um cubo descongelado é uma maneira razoável de obter água fria, mas não é uma maneira confiável de conservar o hidrogênio que você gerou.

• O gelo forma uma estrutura cristalina ordenada, quase sem espaço para gases dissolvidos. Por isso, o congelamento expulsa o gás da solução em vez de prendê-lo no gelo — pelo mesmo motivo que cubos de gelo comuns costumam ficar turvos no centro.
• A água líquida fria retém melhor o hidrogênio dissolvido do que a água morna. Por isso, refrigerar a água hidrogenada (sem congelá-la) é uma maneira realmente útil de retardar a perda.
• O hidrogênio já é um dos gases dissolvidos na água menos solúveis e que escapam mais rapidamente, o que o torna inadequado para um processo baseado em concentrar e expelir gases dissolvidos.
• Não há aqui nenhuma medição controlada de quanto hidrogênio sobrevive a um ciclo de congelamento e descongelamento. Portanto, é melhor considerar um cubo descongelado como água fria comum, e não como uma dose medida.

O que realmente acontece quando a água hidrogenada congela

Quando a água esfria em direção ao ponto de congelamento, ela não vira gelo de uma só vez. Uma frente de cristalização começa em algum ponto do recipiente e avança pelo líquido. Esse cristal tem uma estrutura molecular muito específica e rigidamente ordenada, com pouco espaço para qualquer coisa que não seja uma molécula de água. Os gases dissolvidos não se encaixam nessa estrutura. Assim, à medida que o gelo cresce, ele empurra o gás à sua frente para a água que ainda não congelou, em vez de prendê-lo no gelo.

Por que os cubos de gelo comuns ficam turvos no meio

É por isso que um cubo de gelo comum feito no freezer de casa costuma parecer transparente nas bordas e turvo ou branco no centro. O ar dissolvido sai da solução à medida que a frente de congelamento avança, forma bolhas microscópicas e fica preso no ponto em que o gelo que vem de todos os lados finalmente se fecha (fonte: Ice cube - Wikipedia). A água do mar apresenta uma versão mais evidente do mesmo fenômeno: quando congela, a maior parte do sal dissolvido é rejeitada pelos cristais de gelo em crescimento e se concentra no líquido restante, ou salmoura, em vez de ficar presa no próprio gelo (fonte: Sea ice - Wikipedia). Métodos industriais de purificação se baseiam deliberadamente no mesmo princípio: na fusão por zonas, uma zona fundida móvel conduz as impurezas dissolvidas à frente da frente de solidificação porque essas impurezas tendem a permanecer na fase líquida, e não na fase congelada (fonte: Zone melting - Wikipedia). O congelamento da água hidrogenada segue o mesmo padrão de exclusão: o gás hidrogênio dissolvido na água se comporta como o ar no cubo de gelo ou o sal na água do mar, e não como um sólido que é carregado junto enquanto a água se solidifica.

A água hidrogenada congelada ainda contém hidrogênio depois de descongelar?

Vale a pena separar duas coisas que costumam ser confundidas: estar fria e estar congelada. De acordo com a lei de Henry, a solubilidade dos gases dissolvidos comuns na água aumenta quando a água fica mais fria, dentro da faixa de temperaturas do dia a dia. É por isso que o gás permanece dissolvido por mais tempo em uma garrafa refrigerada do que em uma deixada em temperatura ambiente (fonte: Henry's law - Wikipedia). As orientações da Hydrion sobre a dissipação do hidrogênio observam que a água fria retém o hidrogênio dissolvido por mais tempo do que a água morna, que um recipiente cheio e fechado, com o mínimo de espaço vazio possível, é o que melhor o conserva e que agitar ou despejar a água acelera a perda. Consulte por quanto tempo o hidrogênio realmente dura na água depois de ser gerado para ver a explicação completa dos efeitos da temperatura, do recipiente e do manuseio enquanto a água permanece líquida.

Por que armazenar água fria não é o mesmo que congelá-la

Congelar é diferente de simplesmente resfriar. É a própria mudança de fase, e não a baixa temperatura, que provoca o processo de exclusão de gases descrito acima. Por isso, parte do hidrogênio dissolvido provavelmente é empurrada para bolhas microscópicas ou para a última porção de água a solidificar, em vez de permanecer distribuída uniformemente pelo gelo. O hidrogênio já é um dos gases menores e menos solúveis que as pessoas dissolvem deliberadamente na água potável, o que explica em parte por que as instruções da Hydrion recomendam beber a água em cerca de cinco minutos após gerá-la para obter o melhor efeito (fonte: Hydrion Core Hydrogen Water Bottle - página do produto). Um gás que escapa tão rapidamente da água deixada em temperatura ambiente não é um bom candidato a um processo desenvolvido para concentrar e expelir gases dissolvidos. Não há aqui uma medição controlada do ciclo de congelamento e descongelamento. Portanto, a resposta honesta é que um cubo descongelado perdeu uma parte real e difícil de prever do hidrogênio, e não uma porcentagem específica que se possa citar.

É possível fazer cubos de gelo de água hidrogenada?

Do ponto de vista físico, sim: a água hidrogenada pode ser colocada em uma bandeja de gelo e congelada como qualquer outra água. A questão é se o cubo resultante ainda funciona como água hidrogenada. O mecanismo de exclusão de gases descrito acima indica que, em grande parte, não: o hidrogênio dissolvido é concentrado e empurrado para a região que congela por último à medida que o cubo se forma, em vez de ficar distribuído uniformemente pelo gelo. Métodos usados para fazer gelo transparente, como o congelamento lento ou direcional, funcionam justamente dando ao gás dissolvido mais tempo para escapar para a água ainda líquida ou para o ar ao redor antes de o gelo se fechar. O resultado são cubos mais transparentes precisamente porque menos gás acaba preso dentro deles — o oposto do que você desejaria se o objetivo fosse reter o hidrogênio. Não há uma maneira prática de congelar água hidrogenada em cubos com um teor de hidrogênio uniforme e previsível. Por isso, faz mais sentido pensar nos cubos de gelo de água hidrogenada como gelo frio com sabor e composição mineral consistentes, e não como uma forma de administrar uma dose de hidrogênio.

Uma maneira mais confiável de ter água hidrogenada pronta

Se o objetivo é ter praticidade, gerar uma garrafa fresca perto da hora em que você pretende bebê-la elimina completamente a questão do congelamento e descongelamento, já que a água não precisa passar por uma mudança de fase antes de chegar até você. É assim que a garrafa de água hidrogenada Hydrion Core foi projetada para ser usada: execute o ciclo de eletrólise e beba a água logo depois, em vez de guardar o produto para mais tarde.

Se o objetivo é ter água fria com antecedência, a geladeira resolve isso sem a desvantagem introduzida pelo freezer: ela mantém a água no mesmo estado líquido, em que a temperatura mais baixa realmente ajuda o hidrogênio a durar mais, em vez de expulsar o gás por meio de uma mudança de fase. Para entender como a garrafa coloca hidrogênio na água, consulte como as garrafas de água hidrogenada geram hidrogênio dissolvido por eletrólise. E, se o congelamento levantou a questão mais ampla de como os gases dissolvidos se comportam na água em geral, as comparações em se a água hidrogenada é gaseificada e o que acontece com o gás dissolvido quando você agita a garrafa abordam outras duas maneiras pelas quais esse gás é liberado, além da questão da temperatura no outro extremo da escala, em o que acontece com o teor de hidrogênio da água hidrogenada quando ela é aquecida.