Vodikova voda ali alkalna voda: v čem se razlikujeta
Vodikovo in alkalno vodo oglasi in opisi izdelkov tako pogosto predstavljajo kot eno in isto, da je lahko sklepati, da gre za dve imeni za isto pijačo. Vendar ne gre. Alkalnost opisuje položaj vode na lestvici pH, ki meri ravnovesje med vodikovimi in hidroksidnimi ioni; vodikova voda pa opisuje, koliko plinastega molekularnega vodika je raztopljenega v vodi — to je ločena količina, izražena v delih na milijon ali delih na milijardo. Določena steklenica ali vrč lahko zviša pH, doda raztopljeni vodik, naredi oboje ali ne naredi ničesar od tega. Edini zanesljiv način, da ugotovite, kaj velja za določen izdelek, je, da preverite, kaj piše v opisu izdelka, in se ne zanašate na ime na etiketi.
- pH in raztopljeni vodik se merita na različnih lestvicah. Odčitek pH ne pove ničesar o količini plinastega vodika v vodi, odčitek vodika pa ne pove ničesar o kislosti ali alkalnosti vode.
- Starejši elektrolizni ionizatorji so povzročili oba učinka hkrati, kar je glavni razlog, da sta se izraza sploh začela zamenjevati.
- Poleg njiju obstaja še tretji odčitek, ORP, ki ga pogosto zamenjujejo za meritev vodika, čeprav gre v resnici za splošen odčitek elektrode z lastnimi omejitvami.
Dve različni lastnosti, ne dve imeni za isto stvar
pH meri ravnovesje prostih vodikovih in hidroksidnih ionov v vodi na lestvici od 0 do 14, pri čemer je 7 nevtralno, vse nad to vrednostjo pa velja za alkalno oziroma bazično (vir: pH in voda – USGS Water Science School). Raztopljeni molekularni vodik je nekaj povsem drugega: gre za plin, raztopljen v vodi, ki se izraža v ppm ali PPB in sploh ne sodi na lestvico pH. Ta razlika je pomembna, saj pomeni, da je voda lahko alkalna brez dodanega vodika, bogata z raztopljenim vodikom brez spremembe pH, oboje hkrati ali pa nič od tega. V nadaljevanju članka pojasnimo, zakaj je tako in kateri odčitek odgovarja na katero vprašanje, saj se ti dve lastnosti zamenjujeta prav zato, ker so nekateri izdelki v preteklosti zagotavljali obe hkrati.
Zakaj je voda »alkalna« in kaj pove odčitek pH
Voda običajno postane bolj alkalna na enega od dveh načinov: dodajo se minerali, ki ravnovesje premaknejo proti hidroksidnim ionom, ali pa se voda obdela z elektrolizo, kot pri starejših ionizatorskih vrčih in namiznih napravah, ki jo razdelijo na tok z višjim pH in tok z nižjim pH. V obeh primerih dobite odčitek pH, ki ima za pitno vodo precej omejen praktični pomen. Sekundarni standard EPA za vodo iz pipe določa priporočeni razpon pH od 6,5 do 8,5, ta razpon pa je določen zaradi okusa in vodovodne napeljave, ne kot cilj za dobro počutje — voda zunaj tega razpona ima lahko pri nizkih vrednostih grenak ali kovinski okus, pri visokih pa je lahko na otip spolzka (vir: Sekundarni standardi za pitno vodo: smernice za moteče kemikalije – EPA). Številka pH vam ne more povedati, ne glede na to, kako visoka je, koliko raztopljenega plina katere koli vrste je v vodi, vključno z vodikom.
Zakaj je voda »vodikova voda« in kaj pove vrednost v PPB
Voda, bogata z vodikom, se proizvaja na več različnih načinov: tablete za tvorjenje vodika, ki jih spustite v kozarec, naprave za dodajanje vodika, namenski generatorji vode in ionizatorji lahko vodi dodajo raztopljeni molekularni vodik; nastala koncentracija se običajno izraža v ppm (vir: Vodikova voda: dodatno zdrava ali prevara? – Dhillon idr., 2024). Vrednost v PPB ali ppm neposredno meri raztopljeni plin H2, ta meritev pa se ne spremeni glede na to, ali je voda kisla ali alkalna; ti lastnosti sta neodvisni. Upoštevati velja še, da raztopljeni vodik kot plin ne ostane v vodi za vedno — sčasoma lahko iz nje uide ali pa se sprosti pri segrevanju vode. Zato je navedena vrednost v PPB smiselna le ob podatku, kako in kdaj je bila izmerjena, ne pa kot trajna lastnost steklenice vode, ki stoji na polici.
Zakaj lahko ena naprava zviša pH, doda vodik, naredi oboje ali nič od tega
Zmeda med tema izrazoma ima resnično zgodovinsko ozadje. Starejši elektrolizni ionizatorji so zvišali pH vode kot viden in preprosto prikazljiv stranski učinek, hkrati pa so v okviru iste elektrolizne reakcije tvorili tudi raztopljeni vodik. Raziskave, ki obravnavajo to elektrolizirano reducirano vodo, so njeno oksidacijsko-redukcijsko aktivnost pozneje pripisale predvsem raztopljenemu molekularnemu vodiku, ki ga je vsebovala, in ne sami spremembi pH (vir: Vodikova voda: dodatno zdrava ali prevara? – Dhillon idr., 2024). Ko ti lastnosti ločimo, lahko izdelamo napravo, ki je posebej namenjena dodajanju raztopljenega vodika, ne da bi sploh navajala karkoli o pH. Vrč za vodo Hydrion NOVA je dober primer prav takšne naprave: v opisu izdelka sta navedeni dvojni elektrolizni jedri SPE/PEM, ki v ciklu, dolgem od 10 do 20 minut, v 2-litrski posodi dosežeta navedeno vrednost od 2.000 do 3.000 PPB raztopljenega vodika; pH ali alkalnost nista omenjena nikjer. Bralci, ki želijo podrobno razlago osnovnega mehanizma elektrolize, jo lahko po korakih najdejo v tej razlagi delovanja membran SPE/PEM. Praktični nauk velja za vsak izdelek: če preverite, ali je v opisu navedeno območje PPB ali sprememba pH (ali oboje), boste o tem, za kaj je naprava v resnici zasnovana, izvedeli več kot iz njenega tržnega imena.
Kako izbrati pravi test glede na vprašanje: pH, ORP ali raztopljeni vodik
Ko sprejmete, da so pH, raztopljeni vodik in tretji odčitek, imenovan ORP, tri ločene stvari, postane izbira pravega testa preprosta. V spodnji tabeli je prikazano, kaj vsak test dejansko meri, česa vam ne more povedati in kdaj je prava izbira.
| Test | Kaj meri | Česa vam NE pove | Kdaj je uporaben |
|---|---|---|---|
| Testni listič za pH ali merilnik pH | Položaj vode na lestvici kislosti in bazičnosti od 0 do 14 | Vsebnosti katerega koli raztopljenega plina, vključno z vodikom | Za preverjanje, ali je voda v običajnem razponu glede okusa in vodovodne napeljave, ali za potrditev navedbe izdelka o pH |
| Merilnik ORP | Odčitek elektrode v milivoltih glede na referenčno točko, ki odraža skupno oksidacijsko-redukcijsko aktivnost | Določene koncentracije vodika; odčitek hkrati odraža več kot eno raztopljeno snov | Kot splošni kemijski kazalnik; najbolje ga je uporabiti skupaj z namenskim testom za vodik, ne namesto njega |
| Merilnik raztopljenega vodika ali test z reagentom | Dejansko koncentracijo raztopljenega plina H2 v ppm ali PPB | Karkoli o pH ali alkalnosti vode | Za potrditev določene navedbe o vrednosti PPB ali za primerjavo dveh izdelkov z vodikovo vodo glede na edino številko, ki je pomembna za ta namen |
Testni listič za pH ali merilnik pH
Testni listič za pH ali ročni merilnik je prava izbira, kadar se vprašanje nanaša na samo kislost ali alkalnost — na primer, če želite potrditi, da izdelek res zviša pH, kot je navedeno v opisu. O raztopljenem vodiku vam ne pove ničesar.
Merilnik ORP
ORP, okrajšava za oksidacijsko-redukcijski potencial, se odčita s platinasto elektrodo glede na referenčno elektrodo, rezultat pa se izrazi v milivoltih. V lastnem terenskem priročniku USGS za to metodo opozarja, da so odčitki zaradi naravnih motenj in omejitev nezanesljivi, zato je treba te motnje in omejitve poznati ter jih upoštevati (vir: Oksidacijsko-redukcijski potencial (metoda z elektrodo) – USGS National Field Manual). V praksi to pomeni, da vam negativen odčitek ORP pove, da je v vodi nekaj kemijsko aktivnega, ne da bi razkril, kolikšen delež te aktivnosti izvira prav iz raztopljenega vodika. Dve vodi imata lahko podoben odčitek ORP, a vsebujeta opazno različni količini raztopljenega H2. Zato je ORP smiselno obravnavati kot dopolnilni kazalnik, ne pa kot samostojno meritev vodika.
Merilnik raztopljenega vodika ali test z reagentom
Če je pravo vprašanje »koliko vodika je v tej vodi«, je namenski merilnik raztopljenega vodika ali test s kapljicami reagenta edini od treh testov, ki nanj odgovori neposredno, saj meri sam plin, ne pa posrednega električnega signala. Vodnik po korakih za izvedbo testa raztopljenega vodika pojasnjuje, kako to naredite v praksi, podrobnejša razlaga razlike med PPB in PPM pa pojasni, kaj pomeni določena vrednost in kateri razponi so običajni.
Kako trdni so trenutno dokazi za vsako od teh lastnosti
Vredno je odkrito povedati, kakšno je dejansko stanje dokazov, namesto da bi dopustili, da vrednost PPB ali navedba o pH namigujeta na več, kot je bilo dokazano. Sistematični pregled raziskav o vodi, bogati z vodikom, iz leta 2024 opisuje klinične dokaze kot predhodne: številne razpoložljive raziskave so majhne, več jih je bilo opravljenih na živalih namesto na ljudeh, nekatere pa so bile financirane s strani industrije. Zato avtorji pozivajo k večjim in strožje zasnovanim raziskavam, preden bo mogoče sprejeti trdnejše zaključke (vir: Vodikova voda: dodatno zdrava ali prevara? – Dhillon idr., 2024). Ta članek ni namenjen presoji lastnih fizioloških trditev o alkalni vodi, saj je razprava o mehanizmu, vključno s pomislekom, da zaužito alkalno vodo nevtralizira želodčna kislina, neposredno obravnavana v članku, ki primerja učinkovitost različnih vod. Bralci, ki jih zanima osnovna kemija same molekule vodika, ne pa dokazi o njegovem pitju, jo lahko najdejo v preprosti razlagi, kaj molekularni vodik v resnici je. Ne glede na to je koristno, da vsako konkretno vrednost PPB obravnavate kot posnetek, vezan na en izdelek in eno metodo testiranja, ne pa kot zagotovilo učinka.
Preverite opis izdelka pred nakupom
Ko pH, ORP in raztopljeni vodik obravnavate kot tri ločene stvari, postane nakupovanje preprostejše: poglejte, kaj je dejansko navedeno na strani izdelka, namesto da bi sklepali na podlagi imena, ki vsebuje besedo »alkalna« ali »vodikova«. Če vas zanima predvsem raztopljeni vodik, vam navedeno območje PPB skupaj s časom cikla, kot je prikazano v opisu vrča za vodo Hydrion NOVA, pove nekaj, česar ne moreta povedati vrednost ORP ali splošna navedba o alkalnosti. Če specifikacije preberete na ta način, vam vzame le nekaj dodatnih sekund in prepreči, da bi plačali za lastnost, ki je izdelek sploh ni bil zasnovan zagotavljati.