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水素水有效果嗎?水素水富氫水知識大全

發布時間:2017-06-19 瀏覽次數:次 字號:  【關閉】
水素水是偽科學嗎?

  自從日本的水素水杯旋風刮到中國,隨著氫的傳奇事件不斷的發生,國內的富氫水產品多起來了。水素水(富氫水)用于泡浴,沐足,輕松實現富氫水保健。有很多人已經受益,但是很多人還是會問,富氫水杯是真的假的? 日本著名水專家林秀光醫學博士的《生命之水— 富氫水排毒》一書(人民軍醫出版社)全面系統地闡述了富含活性氫的水是人類健康的真正朋友的道理。自從2007年日本學者發表氫氣效應醫學研究論文以后,國際上許多學者,都開展了氫氣治療疾病的研究,發表了一系列研究論文。單從人體研究角度,就有雙盲對照臨床研究證明氫水對代謝綜合征、糖尿病、帕金森等疾病的治療作用。潛水醫學的長期研究表明,人即使呼吸高壓氫也無明顯不良影響。再次,氫本身結構簡單,與自由基反應的產物也簡單,例如與羥自由基反應生成水,多余的氫可通過呼吸排出體外,不會有任何殘留,這明顯不同于其他抗氧化物質。氫的還原性比較弱,只與活性強和毒性強的活性氧反應,不與具有重要信號作用的活性氧反應,這是氫選擇性抗氧化的基礎。因此飲用活性氫水有著非常好的效果。富含氫氣的”水之王”水將會成為人類健康的重要產品保障。
中國氫氣醫學研究發展迅速,許多著名學術機構如第二軍醫大學、第四軍醫大學、復旦大學、上海交通大學、西安交通大學、泰山醫學院、天津醫科大學、協和醫院、天壇醫院和北京工業大學等參與這一領域的研究,先后獲得國家自然科學基金50多項,發表學術論文300多篇。國際臨床試驗和600余篇科學研究結果證實氫氣的醫療保健及美容效果顯著,有效改善至少73種以上疾病,中國氫水研究領軍人物第二軍醫大學孫學軍教授也特別發表《誰說氫氣醫學是騙人的?》博文力頂太田成男教授為水素水平反。文章指出學術爭議不能有選擇性意見,應該客觀公正把兩方面的觀點都擺出來,更重要的是提出看法要有證據而不只是簡單聲稱。由此可見水素水不是偽科學。

  日本水素行業相關部門購買水素水杯進行試驗

  前些陣子太田成男教授在自己的微博上發表聲明,批評不負責任的廣告并澄清事實。關于這個問題,現狀是商家對于水素水技術沒有深入了解,業界及法律沒有統一的檢測儀器測試方法和檢測項目及標準,所以廠家偷換概念,暗度陳倉,不負責任地夸大廣告,肆意利用太田教授等水素研究人員的聲譽進行宣傳。水素科學屆及太田教授深受其害。形成商家賺錢,科學家被誤解的狀態。所以教授只好出面批評過度的廣告宣傳及澄清被不良商家利用之間的關系,對此撰文反駁,還原真正的科學真相。

  據相關消息稱,日本市場也出現了大量的水素水杯,造成了市場的混亂,針對此現象日本水素水行業相關部門已經出面購買了不同牌子不同種類的水素水杯產品回來,征集老齡志愿者們試驗不同牌子水素水杯的功效、對于人體所產生的影響、及杯子本身所潛在的風險。

  首先,水素水杯參數值是否存在虛標問題:在測試水素水杯子時,得出的數據中顯示,某些杯子的實際參數值與其說明書上所寫的有些出入。其次,水素水杯使用后是否會出現不適癥狀:老齡志愿者在試驗的過程中,有個別出現了頭暈頭痛、胸悶、過敏等不適現象。究其原因,還要從杯子的衛生結構,電解電極涂層、產生余氯等水素水杯開發設計方面進行全面分析。

  下面我們來分析一下水素水杯的核心技術及檢測手段。

  水素水生成方法

  水素(氫)的生成方法目前基本上用的是化學法,光催化制水素(氫)法。水素水(富氫水)的生成方法目前基本有物理法,化學法和電化學分解法。我們著重介紹常用的電解法。電解法生成水素水(分為傳統電解法和SPE電解法)
  傳統電解法制氫技術
電流通過水(H2O)時,在陰極通過還原水形成氫氣(H2),在陽極則通過氧化水形成氧氣(O2)。氫氣生成量大約是氧氣的兩倍。傳統法制氫是現階段水素水杯的主流,優點是技術成熟工藝簡單。缺點是水電解過程中的電化學反應非常微妙,不同礦物質的水會產生不同化學結果。開蓋后會聞道一股刺鼻氣味,這是因為普通飲用水電解過程中容易產生臭氧并提高水中余氯含量。經過試驗傳統電解水素水中的余氯含量會比原水多出約15~20%。喝氯超標的水容易致癌。余氯檢測劑可以到網絡上購買自行檢查(后面介紹)。傳統電解法電解過程需要用水作為導體所以正常條件這種方法無法對純凈水進行電解。

  SPE固體高分子質子膜分槽電解制氫技術
 SPE電解水最初用于向宇宙飛船或潛水艇供氧及實驗室作為氫氣發生器。把滿足要求的水(電阻率>1MΩ/㎝,電子或分析行業用的去離子水或二次蒸餾水皆可),送入電解槽陽極室,通電后水立刻在陽極分解成4個帶正電荷的H,和2個帶-2價的氧,分解成的負氧離子隨即在陽極放出電子,形成氧氣,從陽極排出,攜帶部分水進入水槽。氫質子以水合離子的形式,在電場力的作用下通過離子膜,到達陰極吸收電子形成氫氣,從陰極室排出,進入水中,即可生成富氫水。
SPE分槽電解法的隔膜是一種質子交換膜,是一種堅韌、柔軟的聚合物薄片,對氫離子有高的導通性。在我國SPE氫氧分離技術多用于軍事與航空領域。SPE電解水制氫技術優點是電化學反應穩定,不易析出有害物質,生成的氫與氧被離子聚合物薄膜隔離,氧被排到空氣中不溶于水使得生成的水素水濃度相對高清澈透明,水素殘存時間長,水質口感好。當然有膜了也不一定就能夠電解純凈水。也就是TDS為0的水,如二次RO膜過濾和蒸餾水,如怡寶,屈臣氏等。因為水中沒有礦物質,所以普通電解無法電解純凈水,需要有一個媒介,增加一道膜處理工藝,就是通過特殊工藝在膜的兩邊處理上鉑金涂層,完成導電性,也就是電流導通性,這樣就可以電解純凈水了,這也叫零極距電解。膜上必須鍍有媒介才可以電解純凈水。所以再選擇的時候可以問下廠家是否可以電解純凈水,這也是一種鑒別的方法。目前的技術可以電解純凈水基本屬于高端產品,也只有他可應用在美容化妝方面因為美容化妝多數用的是純凈水。目前,掌握這些技術的國家美國,俄國,日本等都應用在軍工領域,固體聚合物電解質膜只有少數幾家國外公司能生產(道氏公司、杜邦公司、旭硝子和旭化成公司),電解用的鉑金電極價格不菲,電解槽結構復雜技術要求高,這些因數造成可以電解純凈水的SPE電解水素水杯造價成本高。

  怎么區分傳統電解法和SPE電解法水素水杯
上圖左邊SPE氫氧分離制氫技術水是透明的,右邊為傳統同槽電解法電解水是白濁的。

  多數傳統電解法電解時因為氫氧不分槽電解。電解過程中氫氣氧氣及臭氧混合進入水中所以生成水時水質白濁有點想淡淡的牛奶水不透明,只有等電解結束20秒后水才漸漸透明。不少銷售者吧渾濁的白色液體說成是水素(氫)說只有白色霧狀才是水素,這是不負責任顛倒黑白的宣傳方式。簡單的說電解純水時電化學分解是 2H2O → 2H2 + O2 如果是普通電解陰陽電極同槽電解情況下,氫占60%的比率氧占30% 還有一些O3臭氧所以水的顏色不是透明的。水中溶解的氧氣太多對身體無益,O3臭氧若濃度高于100ppm,則會引起呼吸障礙和頭痛,這樣電解產生的水素水口感不好,有一股消毒水(O3臭氧)的味道,并且分解過程會提高水的余氯,喝起來有點燒喉嚨的感覺。SPE電解法水素水杯生成水素水時,陰極與陽極是分槽電解,所以只有氫分子溶解于水,氧和臭氧將通過另外一個分解槽排到空氣中不溶于水所以水質是清澈透明的,沒有白濁現象。這樣水質更安全口感更好,沒有燒喉的感覺。并且相同容量時間下生產的水素水比傳統電解法生成的水素水濃度更高,水素(氫)保持殘留時間長。因為分槽電解結構復雜技術要求高,成本高,并且可以電解純水,所以可以攻克這個難關的廠家也不多。現在已經產品化的有韓國的HYARO和日本的Belulu Aquamarine 水素水杯。

  水素水濃度測試的方法

  用于檢測氫氣的手段有許多,其中最經典的是氣相色譜檢測技術,最方便的是氫氣電極檢測技術,而最簡單的是氧化滴定技術。氣相色譜技術可以定量分析微量甚至痕量的氫氣。

  水素(氫)的電極檢測法

  氫氣電極檢測技術可以測量的范圍非常大,即可以檢測微量的氫氣,例如組織中的氫氣,也可以檢測溶液中濃度比較高的氫氣,更重要的是這種方法可以進行連續在體檢測,對研究氫氣的劑量效應具有其他方法無法取代的地位。目前用電極測定氫氣濃度使用最多的是測定組織或血液中氫氣的濃度,丹麥的unisense公司氫氣電極滿足可以一般研究的需要,但是民用上設備比較貴這里就不介紹了。

  水素(氫)的氧化滴定檢測法
日本神奈川縣的MiZ公司是專門研究開發的該方法屬于經典的氧化還原滴定法。用法是取水素水到黃色線用這個藍色的液體(大約人民幣200一瓶)滴入水素水你會看到藍色液體馬上變成透明色,然后繼續滴入一邊滴一邊搖晃液體直到水素水變成淺藍色不透明為止。那時滴入的液體數量就是水素含量的大約值。比如5滴就是500PPM。當然這種滴定檢測方法也存在明顯缺陷,在200 PPM以下測定不出, 1000 PPM左右要加偏差值100PPM。這種方法用于純水或不含其他還原氧化成分的液體中氫氣濃度的檢測,但液體中如果含有其他氧化或還原性物質,則會干擾顯示的準確性,例如對血液和細胞培養液等不適合采用這種方法。氧化滴定技術本身的敏感性和選擇性都比較差,而且受到檢測樣本的氧氣或各類氧化還原性物質的影響,更多地用于氫氣水產品的定性鑒定。用于定量并不理想。

  水素(氫)orp推算測試筆測試法。
這也是現在最常用的方法之一,即使大家經常說的水素水測試筆(大約3000人民幣),如圖所示,只要把它放入水素水就可以測出水素含量,當然這個測試筆受

逆性等因素影響也有誤差,但一定條件下還是比較經濟實用的測試方法。


  關于水素水杯標稱濃度問題

  因為各個廠家水素水杯的容量不一,制作水素水的時間不一,所以得到的水素水濃度只可以做一個參考數字。只有在相同單位時間體積上的濃度才有參考價值。普通水杯的容量一般是300-350ML如果同樣時間 內達到濃度越高說明杯子制造氫能力越高。我們歸納出用一升水每秒產氫量簡單的計算方法如下。 ((容量ML/1000)X濃度PPB)/(分鐘*60)=濃度PPB/秒 這個數值越大說明水素水杯制水素(氫)能力約大,效果越好。下圖表格是市面上常見的日本水素水杯的容量,制作水素水的時間,水素水濃度(1000PPB=1 PPM),還原電位(mV)等參數我們可以分析一下。
  江田水素水杯(Gym Silky) 容量350ML 3分鐘模式 濃度900PPB =1.75PPB/秒
  AQUANODE水素水杯 容量120ML 3分鐘模式 濃度900PPB =0.6PPB/秒

  POCKET水素水杯 容量350ML 40分鐘模式 濃度750PPB=0.12PPB/秒

  Belulu 水素水杯 容量350ML 4.5分鐘模式 濃度1400PPB=1.81PPB/秒

  AQUANODE水素水杯的容量只是120ML要做到350ML900PPM的水素水必須做大約3次也就是說9分鐘才可以做出350ML900PPM濃度的水素水。

  這說明

  江田水素水杯是AQUANODE水素水杯3倍的制水素水能力。

  江田水素水杯是POCKET水素水杯11倍的制水素水能力

  Belulu 水素水杯是POCKET水素水杯15倍的制水素水能力

  只是看水素水杯的測試數據是不夠的還需要看水杯衛生條件,電極涂層,去余氯技術及效果等方面。只有這樣才可以喝上安全放心的水素水。

  怎么區分水素水杯電極的優劣



  由于鈦強度高,即使在高的正超電勢、強酸性和潮濕的條件下也不易發生腐蝕,所以是電解電極最佳基材候選材料之一。但是在使用時鈦雙極板表面鈍化行成氧化層,增大電極和雙極板之間的接觸電阻,導致功能減退,反應速度減慢。采用貴金屬制的涂層,如鉑和金,可以克服這個問題。由于鉑對氧還原有較高的電催化活性與穩定性,也是最好的雙效氫電極催化劑,即對氫還原具有良好的催化活性,又對氫的氧化有良好的催化性能、過電位低而且穩定,所以現在廠家多采用鈦基料的鉑金涂層電極所以作為電催化劑的首選。
釕銥涂層和鉑金涂層都可以用來電解水測試氫因為造價成本和安全問題,釕銥涂層一般應用在工業上,而鉑金涂層安全系數高所以應用在生活相關產品上。黑色的電極多數是釕銥涂層這種材質多用在氯堿行業中,電解時多有重金屬析出!這種工業上使用的涂層,絕對不能使用在飲用水上,不但會析出有毒的重金屬,還會是析氯和臭氧的元兇。建議還在使用的廠家盡快停止使用。而鉑金涂層(純鉑金涂層一般為鉑金白色)是日本認可的電解水機用的,已經超過50年歷史,非常安全。

  關于余氯

  許多國家自來水目前最常用的滅菌手段是加氯。通常,把氯氣或者二氧化氯通入水中,形成次氯酸和次氯酸根。它們具有超強的氧化能力,能夠殺滅多種細菌。氯投入水中后,除了與水中細菌、微生物、有機物、無機物等作用消耗一部分氯量外,還剩下了一部分氯量,這部分氯量就叫做余氯。余氯是指水經加氯消毒,接觸一段時間后,余留在水中的含量,水中投氯,經一定時間接觸后,在水中余留的游離性氯和結合性氯的總稱,氯氣對人體有嚴重危害,它能刺激眼、鼻、喉以及上呼吸道等。引起急性肺水腫及肺炎,濃度高時可麻痹呼吸中樞、出現“閃擊性死亡”。長期吸入低濃度的氯會引起慢性中毒,導致體內產生大量的自由基,加速人體衰老速度。主要病癥為鼻炎、慢性支氣管炎、肺氣腫、肝硬化、動脈粥樣硬化,甚至是癌癥。 氯加入水中后,會讓您的頭發產生干澀、斷裂、分叉,也讓您的肌膚漂白化、皮膚層脫落及產生奇癢無比的皮癬過敏癥。氯受熱后與水中有機腐質產生三氯甲烷等致癌物質。余氯對人體是有致命的傷害的,所以國內的自來水是不能直接飲用的。研究表明,人體65%的疾患和余氯有關,天長日久的毒素積累造成人體很多的問題。國家標準規定出廠水余氯含量≥0.3mg/L,供水公司一般控制在0.3-0.5mg/L之間,所以只要不超過0.5mg/L即可,對人體就沒有危害。某些國外的自來水因為水源質量好,細菌少,過濾及消毒技術水平好所以氯的投放量好相對安全可以直接飲用的又被稱作直飲水。
傳統電解法電解水時也能產生一部分臭氧,而臭氧是強氧化劑,是不能進入人體的,并且通過傳統電解法是無法去除水中余氯,普通的電極會提高水中余氯的濃度20%,會放大氯其對人體的傷害,不一定只是電解自來水有余氯,只要水中有帶有酸根的化合物,就會有酸根離子被電解出來。所以慎重選擇水素水杯十分重要。檢測是否含有余氯。余氯可以借助余氯檢測筆和余氯檢測試劑,根據反應出的顏色和數值可鑒別,如上圖所示。大家可以用普通桶裝水在生成水素水前后對余氯進行檢測對比,看看余氯數值是否增加。試驗證明傳統電解水素水中的余氯含量會比原水多出約15~20%。而采用物理壓力法溶氫技術和采用SPE電解法水素水杯的余氯值基本不會增加。
國外廠家為了消除余氯在水杯里面做了個白色顆粒棒,用化學的中和法消除水中余氯,但是這種方法也未必安全,誰會知道這個化學的東西和電解出水中的(氫,氧,臭氧)及其他礦物質物質發生化學反應又會生產什么新的有毒物質呢? 所以水素素水被余氯數值指標也非常關鍵。余氯測試時請拿出這個白色棒棒進行比較。為了保險起見沒有白色顆粒的水素水杯只是有可能增加了10%左右氯含量濃度,而加有白色顆粒的水素水杯未必全部消氯還增加了其他潛在風險,得不償失。
  關于水素水的pH值

  pH是檢測物質中氫離子濃度的一項指標,從0到14它的中間值pH7.0即為所謂的中性。正常情況下的水一般在pH7.3附近。電解水素水大都屬于pH7.5~9的弱堿性。而溶解方式生成的水素水則保持不到pH8的中性水平,兼顧了口感及抗氧化力這兩點,所以頗有人氣。堿性濃度過高的水未必一定就對身體好,這需要留意,不要刻意追求太高pH值的水。而普通電解方式生成的水素水PH值會稍微偏提高一些,也不要太在意。與其過分看重pH的高低,倒不如看“氧化還原電位”,可以說它直接反應還原力(≒抗氧化力)的強弱。pH值可以通過購買PH試紙和電子PH測試筆進行測試。試驗證明采用物理壓力法溶氫技術和SPE電解法水素水的pH值基本不會變化。

  關于水素水的氧化還原電位

  生病與身體過氧化(自由基)有密切關系,而自由基的消除是一連串的氧化還原;當身體被氧化(自由基產生時),只要設法予以還原,疾病就沒有存在的理由了,這也是一直研究、推薦電解水的日本醫學博士林秀光所強調的論點。經過專家們的反復實驗,水素水用得愈多,消除自由基的能力也愈強,沒有性別差異。

  鐵釘之所以生銹,是由于鐵分子與氧氣結合被氧化了的結果。食物腐敗變質也是因為氧化。就連人老珠黃也是由于氧化。那么與之相反的就是還原力,就是把附著在物質上的氧給分離開,恢復物質本來面目的能力,叫做“還原力”。還原水具有還原力。 還原力可用氧化還原電位(ORP)進行參考。
左邊的是氧化還原電位-350mv的水素水 右邊的是氧化還原電位+200mv的瓶裝水
  而且,若在-250mv的話,生了銹的鐵釘就會從紅銹變成黑銹。據說負電位的水能防腐,對身體非常有益。

  作為水素水的特性氧化還原電位(ORP/Oxidation-ReductionPotential)了。ORP的正值越大氧化力就越強,負值越大就還原力越強。當身體組織被氧化后,就會像削了皮的蘋果遇到空氣后變色一樣而老化。氫則能與促進氧化的體內氧氧自由基(性質及不穩定而容易引起氧化的氧)反應,從而防止身體細胞的氧化。所以說負值越大表明還原力越強越不容易氧化。
上圖可以看出天然水一般都要比自來水的氧化還原電位更低,甚至存在一些被稱作“天然還原水”的,它們的氧化還原電位是負的。(例如:白山名水-220mV)不過,這只是采水當時測得的數據,在灌裝時可能已經變為正值,之后出廠到出售之間這個長時間里,氧化還原電位還會升高。水素水比天然水的氧化還原電位水平更低是其特征。傳統電解法電解水素水大約位于-300mV左右而SPE電解法水素水杯電解的高濃度水素水則能達到-500mV-----800mV左右。溶氫量較多可能是水的氧化還原電位變低的主要因素。
上圖所示是普通水和水素水的氧化還原電位。這些ORP值可以通過氧化還原ORP測試筆測試出來(圖中的長方形測試筆)。水體的氧化還原電位必須在現場測定。氧化還原電位受溶液溫度、pH及化學反應可逆性等因素影響。一般情況下水中溶解氧濃度越高ORP負值越高。日本的Belulu Aquamarine 水素水杯及神透水杯可以達到高還原電位-550mV以上  

    水素水(富氫水)最怕什么?

  水素水里的氫濃度在震動和升溫及放置時間作用下濃度會急劇下降。所以普通情況下不要劇烈搖動水素水。當水素水升溫到80度左右水素水濃度也急劇下降。普通情況下水素水生成后10分鐘內喝掉比較好。普通低質量水素水杯15分鐘后濃度就急劇下降,成為普通水。但是采用SPE技術的水杯所產生的水素是納米氣泡會在水杯底做不規則布朗運動不容易逃逸所以可以相對保存的久,在密封狀態下可以24小時后保持80% 的濃度。比如日本的Belulu Aquamarine 水素水杯就是采用這種技術的。

  總結

  不可否認,水素水已然成為日常養生保健的必備飲水。目前,水素水機、水素水杯的產品還不算多,但是比較好的產品有如韓國的奇跡,日本的松下和belulu等還有一些國產的品牌,像壽氫松這個品牌也不錯。個人建議對于這樣的品類產品不要只是一味追求濃度,也要從產品結構,電解技術,電極用料,余氯含量,衛生條件和安全的角度看最好還是選壽氫松的品牌。才學淺陋,僅供參考。長文敘述有不足之處望見諒。

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