Kan man frysa vätgasvatten? Vad händer med vätgasen

Ja, du kan ställa vätgasvatten i frysen, men frysning bevarar inte den lösta vätgasen på samma sätt som den bevarar själva vattnet. När vätskan blir till is pressar samma fysikaliska process som stöter bort löst luft från en vanlig isbit också bort löst vätgas från iskristallen medan den växer. En upptinad isbit är därför ett rimligt sätt att få kallt vatten, men ett opålitligt sätt att bevara vätgasen du har framställt.

• Is bildar en ordnad kristallstruktur med nästan inget utrymme för löst gas, så frysning pressar ut gasen ur lösningen i stället för att kapsla in den – samma anledning till att vanliga isbitar ofta ser grumliga ut mot mitten.
• Kallt flytande vatten håller kvar löst vätgas bättre än varmt vatten, så att kyla vätgasvattnet i kylskåpet (utan att frysa det) är ett verkligt användbart sätt att bromsa förlusten.
• Vätgas är redan en av de minst lösliga och snabbast flyktiga gaserna som lösts i vatten, vilket gör den olämplig för en process som går ut på att koncentrera och driva ut löst gas.
• Det finns ingen kontrollerad mätning här av hur mycket vätgas som överlever en frys- och upptiningscykel, så en upptinad isbit bör betraktas som vanligt kallt vatten snarare än en uppmätt dos.

Vad händer egentligen när vätgasvatten fryser?

När vatten kyls ner mot fryspunkten blir det inte till is på en gång. En iskristall börjar bildas någonstans i behållaren och växer genom vätskan. Kristallen har en mycket specifik och tätt ordnad molekylstruktur med lite utrymme för annat än vattenmolekyler. Lösta gaser får inte plats i det gittret, så när isen växer pressar den gasen framför sig ut i det vatten som ännu inte har frusit, i stället för att försegla den inne i isen.

Varför vanliga isbitar blir grumliga i mitten

Det är samma anledning till att en vanlig isbit från en frys hemma ofta ser klar ut längs kanterna och grumlig eller vit ut mot mitten. Upplöst luft frigörs ur lösningen när frysningsfronten rör sig framåt, bildar mikroskopiska bubblor och fastnar där isen till slut sluter sig från alla håll (källa: Ice cube – Wikipedia). Havsvatten uppvisar en mer dramatisk variant av samma beteende: när det fryser stöts det mesta av det lösta saltet bort från de växande iskristallerna och koncentreras i den återstående vätskan, eller saltlaken, i stället för att fastna i själva isen (källa: Sea ice – Wikipedia). Industriella reningsmetoder bygger medvetet på samma princip: vid zonraffinering sveper en rörlig smältzon lösta föroreningar framför den framväxande fasta fronten, eftersom föroreningarna föredrar att stanna i vätskefasen i stället för i den frusna fasen (källa: Zone melting – Wikipedia). När vätgasvatten fryser följer det samma bortstötande mönster: vätgasen som är löst i vattnet beter sig som luften i isbiten eller saltet i havsvattnet, inte som ett fast ämne som följer med när vattnet stelnar.

Innehåller fruset vätgasvatten fortfarande vätgas när det har tinat?

Det är värt att skilja på två saker som ofta blandas ihop: att vara kall och att vara frusen. Enligt Henrys lag ökar lösligheten för vanliga lösta gaser i vatten faktiskt när vattnet blir kallare inom det temperaturintervall vi möter till vardags. Därför stannar gas längre i lösning i en kyld flaska än i en flaska som står i rumstemperatur (källa: Henrys lag – Wikipedia). Hydrions egna råd om vätgasens förlust säger att kallt vatten håller kvar löst vätgas längre än varmt vatten, att en full och försluten behållare med minimalt luftutrymme bevarar den bäst och att skakning eller upphällning påskyndar förlusten – läs hur länge vätgas faktiskt finns kvar i vatten efter att den har framställts för en fullständig genomgång av hur temperatur, behållare och hantering påverkar vattnet medan det förblir flytande.

Varför förvaring av kall vätska inte är samma sak som frysning

Frysning är något annat än att bara kyla ner vattnet. Det är själva fasövergången, inte den låga temperaturen, som driver bort gasen enligt processen som beskrivs ovan. Därför pressas en del av den lösta vätgasen sannolikt ut i mikroskopiska bubblor eller in i den sista vattenfickan som stelnar, i stället för att förbli jämnt fördelad genom isen. Vätgas är redan en av de minsta och minst lösliga gaser som man medvetet löser i dricksvatten, vilket är en del av anledningen till att Hydrions egna instruktioner rekommenderar att man dricker vattnet inom ungefär fem minuter efter att det har framställts för bästa effekt (källa: Hydrion Core Vätgasvattenflaska – produktsida). En gas som så snabbt lämnar vatten som står i rumstemperatur är inte lämpad för en process som är utformad för att koncentrera och driva ut löst gas. Det finns ingen kontrollerad mätning av frysning och upptining att tillgå här, så det ärliga svaret är att en upptinad isbit har förlorat en faktisk andel av sin vätgas som är svår att förutsäga, snarare än en specifik procentsats som går att ange.

Kan man göra isbitar av vätgasvatten?

Rent fysiskt, ja: vätgasvatten kan hällas i en iskubsform och frysas precis som vilket vatten som helst. Frågan är om den färdiga isbiten fortfarande fungerar som vätgasvatten, och mekanismen som stöter bort gasen, beskriven ovan, tyder på att den till största delen inte gör det – den lösta vätgasen koncentreras och pressas mot den del av isbiten som fryser sist, i stället för att låsas in jämnt i den. Metoder för att göra klar is, som långsam eller riktad frysning, fungerar genom att ge löst gas extra tid att lämna isen och ta sig ut i det fortfarande flytande vattnet eller den omgivande luften innan isen sluts. Det ger klarare isbitar just eftersom mindre gas blir instängd i dem – motsatsen till vad man vill om målet är att bevara vätgas. Det finns inget praktiskt sätt att frysa vätgasvatten till isbitar med ett förutsägbart och jämnt vätgasinnehåll, så det är mer rimligt att se isbitar av vätgasvatten som kalla, smaksatta isbitar med oförändrad mineralhalt, snarare än som ett sätt att få i sig en dos vätgas.

Ett mer tillförlitligt sätt att ha vätgasvatten färdigt

Om målet är bekvämlighet slipper du frågan om frysning och upptining helt och hållet genom att framställa en ny flaska nära inpå när du tänker dricka den, eftersom vattnet då inte behöver klara en fasövergång innan du dricker det. Det är så Hydrion Core Vätgasvattenflaska är tänkt att användas: kör elektrolyscykeln och drick sedan vattnet strax efteråt i stället för att spara det till senare.

Om målet är att ha vattnet kallt i förväg sköter kylskåpet den uppgiften utan den nackdel som frysen medför: det håller vattnet i samma flytande tillstånd där den lägre temperaturen verkligen hjälper vätgasen att finnas kvar längre, i stället för att pressa ut gasen genom en fasövergång. Läs hur vätgasvattenflaskor framställer löst vätgas genom elektrolys om hur flaskan tillför vätgas till vattnet från början. Och om frysning väckte en bredare fråga om hur lösta gaser beter sig i vatten i allmänhet, tar jämförelserna i om vätgasvatten är kolsyrat och vad som händer med den lösta gasen när man skakar flaskan upp två andra sätt som gas frigörs på, tillsammans med temperaturfrågan i andra änden av skalan i vad uppvärmning av vätgasvatten gör med vätgasinnehållet.