Ozon in klor v steklenicah za vodikovo vodo: zakaj poceni steklenice smrdijo in kako preveriti svojo

Če je steklenica za vodikovo vodo kdaj rahlo dišala po bazenu ali bolj ostro, kot prostor s fotokopirnim strojem, ta vonj ni samodejno nevaren, kaže pa na resničen kemični proces, ki ga je vredno razumeti, preden se odločite, kaj pomeni za vodo, ki jo nameravate spiti. Elektroliza, reakcija, od katere je odvisna vsaka steklenica za vodikovo vodo, razcepi vodo na vodik pri eni elektrodi in kisik pri drugi, v določenih pogojih pa lahko kot stranski reakciji nastaneta tudi majhni količini klora ali ozona, in sicer tam, kjer poteka oksidacija. Ali ti stranski produkti dosežejo vodo, ki jo pijete, je odvisno manj od cene steklenice in precej bolj od tega, ali njena notranja zasnova komore fizično ločuje to stran reakcije od komore s pitno vodo.

• Klor lahko nastane, ko se sledovi klorida, ki je naravno prisoten v vodi iz pipe, oksidirajo na anodi, namesto da bi tam kot običajno nastajal kisik.
• Ozon nastane pri drugi stranski reakciji, ki je verjetnejša, ko se delovna napetost celice dvigne nad raven, ki je nujno potrebna za razcep vode.
• Zasnova komore z ločilno membrano (SPE/PEM) usmerja te pline z anodne strani skozi namensko odprtino za odvajanje, namesto da bi se pomešali nazaj z vodo v komori.
• Testni listič za prosti klor lahko doma v nekaj minutah pokaže prisotnost klora, vendar čist rezultat ne pove ničesar o ozonu ali katerem koli drugem stranskem produktu.
• Neodvisno laboratorijsko testiranje je zanesljivejši način za potrditev tega, kaj zasnova določene steklenice dejansko zadrži zunaj vode, kot zgolj vonj.

Od kod v resnici prihaja vonj po bazenu

Voda iz pipe skoraj vedno vsebuje sledove klorida, ki ostanejo po komunalni obdelavi. Ko je voda med elektrolizo med elektrodama, se lahko kloridni ioni na anodi oksidirajo in nastane klorov plin, namesto da bi na anodi nastajal kisik, kot se to dogaja v čisti vodi (vir: Elektroliza vode). Ista osnovna kemija poteka v industrijskem obsegu pri kloralkalnem procesu, pri katerem je polreakcija na anodi preprosto zapisana kot izguba elektronov kloridnih ionov, pri čemer nastane klorov plin (vir: Kloralkalni proces). Steklenica za vodikovo vodo uporablja precej manjši tok in precej krajši čas, vendar je reakcija, ki omogoča nastanek klora, enaka.

Ozon nastaja po sorodni, vendar ločeni poti. Na anodi elektrokemijske celice lahko nastane kot neželena stranska reakcija, ko napetost v celici preseže raven, ki je nujno potrebna za razcep vode na vodik in kisik; takšno obnašanje je dokumentirano v laboratorijskih elektroliznih sistemih, ki delujejo nad tem pragom (vir: Ozon). Ali elektronika določene steklenice med ciklom ostaja varno pod tem pragom ali ga nekoliko preseže, je podrobnost zasnove in izdelave, ki je od zunaj običajno ne morete videti. Zato si zasnova komore zasluži več pozornosti kot ena sama številka v specifikacijah izdelka.

Klor in ozon: dve različni reakciji, dva različna vonja

Ker klor in ozon nastajata pri različnih reakcijah, ni nujno, da se pojavita hkrati, in če steklenica proizvaja sledove enega, to še ne dokazuje, da proizvaja tudi drugega. Klor ima oster, znan vonj po kloriranem bazenu. Ozon diši bolj kovinsko, podobno kot v bližini laserskega tiskalnika ali po nevihti s strelami. Če »kemični vonj« obravnavate kot eno samo težavo, spregledate koristnejše vprašanje: kaj je zasnova vaše komore v resnici predvidela, da se odvaja stran od vode?

Zakaj ga nekatere steklenice odvajajo, druge pa ne

V enokomorni steklenici je voda okoli obeh elektrod ista voda, ki jo boste spili. Zato vse, kar nastane na anodi — sled klora, sled ozona ali zgolj običajen kisik — nima kam drugam in se zmeša neposredno nazaj v vodo. Zasnova z ločeno komoro, pogosto opisana kot SPE ali PEM, ohranja anodno stran fizično ločeno od komore z vodo s trdno polimerno membrano. Tako se ti plini usmerijo skozi namensko odprtino za odvajanje, namesto da bi ostali v komori, iz katere pijete. Tako je vloga membrane opisana v Hydrionovi razlagi delovanja teh steklenic: ločuje strani z elektrodama, tako da se stranski produkti, ki nastanejo tam, odvajajo skozi ločeno odprtino, v vodo, ki jo pijete, pa pride samo vodik. Če vas zanima splošna razlaga SPE/PEM in ne vprašanje stranskih produktov, na katero se osredotoča ta članek, je v tistem članku podrobneje opisan celoten mehanizem.

Kako je zasnova z ločeno komoro videti na sami steklenici

Steklenica z ločeno komoro ima običajno majhno odprtino za odvajanje nekje na spodnji ali stranski strani, ločeno od odprtine za polnjenje. Vredno jo je poiskati na fotografijah izdelka, namesto da trditev »čisti vodik« sprejmete brez preverjanja. Ta odprtina je tudi razlog za sikajoč zvok ali upor, ki ga nekateri opazijo pri odpiranju steklenice takoj po ciklu. To je ločeno vprašanje, povezano s tlakom, ki je obravnavano v posebnem članku o tem, zakaj steklenice za vodik sikajo ali jih je težko odpreti. Podrobneje o tem, kaj odprtina za odvajanje v resnici je in zakaj jo steklenica sploh potrebuje, si lahko preberete v podrobnejšem pregledu odprtine na dnu steklenice.

Zakaj je vonj ali njegova odsotnost koristen pokazatelj, ne pa celotna zgodba

Človeški voh je posebej občutljiv za ozon. Večina ljudi ga zazna pri koncentraciji približno 0,01 delca na milijon v zraku, kar je precej manj od razpona od 0,1 do 1 ppm, pri katerem začne povzročati glavobole ali draženje oči in dihal (vir: Ozon), razlika med tema vrednostma pa je pomembna iz dveh razlogov. Rahel vonj v bližini odprte steklenice sam po sebi ni zdravstvena nujnost, saj ga zaznate pri koncentraciji, ki je precej nižja od ravni, pri kateri se v študijah začne pojavljati draženje. Vseeno pa je znak, da nekaj doseže zrak okoli steklenice, čeprav bi morala dobro prezračevana zasnova to usmeriti drugam.

Mejne vrednosti izpostavljenosti na delovnem mestu so uporabna referenčna točka za primerjavo, ne pa razsodba o posamezni steklenici. Priporočena zgornja meja za ozon po NIOSH je 0,1 ppm, dovoljena meja izpostavljenosti po OSHA za dolgotrajno izpostavljenost v zraku na delovnem mestu pa je prav tako 0,1 ppm, čeprav sta vrednosti opredeljeni različno: vrednosti NIOSH se nikoli ne sme preseči, vrednost OSHA pa je osemurno časovno tehtano povprečje. Raven, ki velja za neposredno nevarno za življenje ali zdravje, je določena pri 5 ppm (vir: Priročnik NIOSH o kemičnih nevarnostih — ozon). Te številke opisujejo neprekinjeno izpostavljenost med delovno izmeno, kar se razlikuje od kratkega trenutka v bližini odprte steklenice z vodo. Zato jih je koristno poznati, da razumete, kako občutljiv je že vaš nos, ne pa jih uporabljati kot prag za oceno, ali je rezultat ustrezen ali ne.

Tudi steklenica, ki nima nobenega vonja, ni dokaz za karkoli. Zasnova z dobrim odvajanjem ne bi smela imeti opazno drugačnega vonja od vode, ki jo nalijete vanjo, saj naj bi se stranski produkti odvajali skozi odprtino, namesto da bi dosegli zrak ob odprtini, iz katere pijete. Vonj sam po sebi, v katero koli smer, pove le toliko, zato ima neodvisno laboratorijsko testiranje resnično, vendar ožjo vlogo, kot bi se morda sprva zdelo. Neodvisno laboratorijsko poročilo SGS o steklenicah Hydrion Core in Pulse je zajelo 34 parametrov varnosti vode, med njimi platino in titan, ki bi lahko izvirala iz samih elektrod, ter običajne anione in pH, in ugotovilo, da so bile vse vrednosti pod mejo zaznave ali kvantifikacije. Ta rezultat je dokaz, da se iz elektrod v vodo ne izločajo kovine. To je resnično, a ločeno zagotovilo od vprašanja klora in ozona, ki ga obravnava ta razdelek, saj testiranje ni zajelo nobenega od teh dveh plinov. Poročilo, ki tako temeljito dokumentira izločanje kovin iz elektrod, je vredno poiskati pri kateri koli steklenici, ne le pri Hydrionovi. Vendar odgovarja na vprašanje, ali kovine prehajajo v vodo, ne pa, ali sta vanjo prišla klor ali ozon. Za to ožje vprašanje je ustrezno namensko kemično testiranje, kot je testni listič za prosti klor, opisan v nadaljevanju, ali laboratorijsko poročilo, ki izrecno zajema klor in ozon.

Preprost preizkus, ki ga lahko opravite doma

Testni listič za prosti klor je poceni pripomoček za potrošnike, ki se prodaja za preverjanje bazenske vode ali vode iz pipe. Ob prisotnosti prostega klora spremeni barvo, na vodikovi vodi pa deluje enako kot pri katerem koli drugem vzorcu vode. Uporabite ga tako, da pripravite svežo vodikovo vodo, za kratek čas pomočite listič v skladu z navodili in nastalo barvo primerjate z barvno lestvico, natisnjeno na embalaži lističev. Če imate pri roki še eno steklenico, z izvedbo enakega testa z lističem na obeh hkrati dobite neposredno primerjavo, namesto ene same meritve, ki bi jo morali razlagati ločeno.

Rezultat obravnavajte kot delni odgovor, ne kot dokončen odgovor. Listič lahko pokaže prisotnost prostega klora, kar je koristno, vendar z njim ni mogoče zaznati ozona ali katerega koli drugega plina. Zato čist rezultat ne pomeni, da v steklenici ni nobenega možnega stranskega produkta. Zanimivo je, da rahel vonj po kloru v drugačnih okoliščinah ni vedno slab znak: navodila za nujne primere v zvezi s pitno vodo namreč obravnavajo rahel vonj po kloru kot praktičen pokazatelj, da je v obdelani vodi iz pipe prisoten odmerek razkužila (vir: Nujno razkuževanje pitne vode — EPA). Vendar tega ni mogoče neposredno prenesti na steklenico za vodikovo vodo, saj bi klor v njej nastal pri elektrolizi, ne pa z namerno obdelavo. To nas vseeno spomni, da vonj po kloru zunaj konteksta ni samodejno tako zaskrbljujoča ugotovitev, kot se morda sliši.

Na kaj bodite pozorni pri izbiri steklenice

Začnite pri zasnovi komore, ne pri oglaševalskih trditvah v opisu izdelka. Poiščite izrecen opis zasnove z ločeno komoro ali SPE/PEM in vidno odprtino za odvajanje na fotografijah izdelka. Če opis obljublja le »čisti vodik«, ne pojasni pa, kaj se dogaja na strani elektrode, vam o tem, kam gredo stranski produkti, v resnici ni povedal ničesar. Nato poiščite rezultate testiranja akreditirane tretje osebe, namesto da se zanašate na prodajalčev opis kakovosti vode, tako kot zgornje poročilo SGS navaja konkretne parametre, namesto da bi zgolj na splošno zatrjevalo čistost.

Cena ni zanesljiv pokazatelj ne enega ne drugega. Višja cena ne zagotavlja ločene komore, nižja cena pa je ne izključuje, zato vam podrobnosti izdelave in laboratorijsko poročilo povesta veliko več kot številka v opisu izdelka. Steklenica Hydrion Core je dokumentiran primer zasnove z ločeno komoro in objavljenim poročilom neodvisnega testiranja. Zato je uporabna referenčna točka pri preverjanju katere koli steklenice, o nakupu katere razmišljate, tudi tistih drugih znamk.

Če vas poleg stranskih produktov zanimajo še širša varnostna vprašanja, od razkuževanja do splošnih neželenih učinkov, so obravnavana posebej v širšem pregledu varnosti vodikove vode, neželenih učinkov in mitov, ne pa v tem članku.

Vonj po bazenu ali kovini iz steklenice za vodikovo vodo ima resnično kemično razlago; ni preprosto neškodljiv ali samodejno nevaren. Klor in ozon lahko nastaneta kot stranski reakciji na anodi med elektrolizo, od tega, ali kateri od njiju doseže vaš kozarec, pa je odvisno, ali zasnova komore to stran reakcije odvaja stran od vode ali jo pušča v istem prostoru. Testni listič, pregled odprtine za odvajanje in verodostojno poročilo neodvisnega laboratorija vam bodo o določeni steklenici povedali več, kot bi vam sam vonj lahko kadar koli povedal.