氢水杯的氢气浓度

目前氢气医学产业中比较热的产品是氢水杯，但氢水杯存在三个重要问题，分别是漏水、余氯臭氧和氢浓度。漏水的根源是内压和缝隙，漏水，余氯臭氧来自电解正极的过氧化，漏水和余氯都能从技术上克服和解决。第三个问题是氢浓度问题，因为氢水的作用基础是氢气浓度，而氢水杯一般很难达到饱和氢气浓度，也是氢水杯存在的一个比较重要的问题。

我曾经先后对臭氧余氯问题和漏水问题进行过讨论，今天重点对氢气浓度进行分析。由于本人并不懂工程技术，许多都是现学现买，可能会存在低级错误，希望懂行的人批评指正，以免贻笑大方，误导消费者。

一、氢气浓度效应关系

氢气浓度和效应之间一定存在密切关系，而且浓度越高效果可能会越强，但从目前的学术研究证据看，到底最理想的浓度为多少并没有确定的答案。另外过剂量并不只决定于浓度，因氢气并不能在人体内长时间停留，也可以采用增加饮用量，反复饮用等方法。从剂量角度考虑，我们只能根据氢气的安全性比较大，在追求最理想效果上，提出按照浓度越高越好的意见。因为人单次饮水量有一定限制，只有增加氢浓度才能最有效提高血液中氢气浓度。

二、氢气浓度检测

氢气浓度检测不准确是业内普遍存在的问题，目前比较常用的氢气浓度检测方法是ORP计、催化氧化还原滴定法和氢电极测定法，这些方法都存在一定局限，最大的问题是干扰因素比较多，难以获得准确的氢气浓度数据。真正能准确分析氢气浓度的方法必须将氢气从水溶液中分离出来，然后用比较灵敏的检测仪进行分析。

气相色谱是气体分离检测的最重要技术，就分析氢气浓度来说，水和水蒸气是最重要的干扰因素，必须进行认真的氢和水分离，氢水分离越彻底检测准确度越好。氢水分离的常用方法是顶空法结合干燥除湿法，然后对含有氢气的混合气体进行热导分析。考虑到氢气热导检测效率，分离气体用氮气作为分离介质比较好。气相色谱热导检测器(TCD)是基于气体热导和热电阻效应的一种检测装置，它检测气体浓度是通过热电阻与被测气体之间热交换和热平衡来实现的。(关于气相色谱测定液体中氢气浓度的技术，最近中国科学院亚热带农业研究所有一个课题组发表的论文中有相关介绍，《氢思语》不久将给大家推送。)

三、氢水杯氢浓度的产生

水杯的工作原理类似通气法溶气，气体溶解是和气体组成由密切关系。氢水杯中氢气溶解量主要受三种因素影响，一是产气量和产气持续时间，电流大小和电解时间就是影响产气量的关键;二是气泡大小，气泡越小溶解效率越高，气泡小到一定程度可以出现纳米气泡效应，水中保持气体的时间会显著延长;三是氢气在气体中比例，传统氢水杯正负电极不分，不仅容易出现余氯，又因为氧气的产量占全部气体的1/3，导致氢气不是纯氢，溶解效率会相应下降。

四、增加氢气浓度的方法

增加氢气浓度只能从氢气产量、浓度和气体溶解效率等角度考虑。按照气体溶解效率的权重，增加水中颗粒物浓度，降低气泡体积，增加氢气产量和浓度，增加杯内压力等方式。这些方式中，通过氢氧分离是有效增加氢气浓度的手段。气体溶解量和分压成正比，因此增加压力可以提高水中气体溶解量，但是压力增加又是导致漏水的重要因素，因此这种方法实用性不强。

更有效提高氢气溶解效率的根本措施是先分离气体，然后利用气液混合技术，这才能最大效率地提高氢气溶解量的根本方法，但是因为这种方法技术复杂，目前这种技术已经在包装氢水和氢水机中采用，但受技术复杂性影响无法在水杯中采用。