水素水杯原理,真相出来了(动画展示,秒懂)

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来源:氢的传奇 2017-01-21

水素水杯制氢气的原理,总的来说有化学与电解水制氢的两大类方法。通过比较制氢方式的不同,比较其价格,可以总结出制氢水杯哪个牌子实惠、富氢水杯哪个牌子好点。目前质子交换膜是一种不会产生余氯和臭氧的制氢方式,值得消费者关注。氢的传奇网主编用时将近4个小时,对水素杯产生氢气的三种原理,用动画配合文字的方式展示出来,期待能让氢友们秒懂。

氢氧分离示意图

入门型富氢水杯:化学方法一般是采用金属镁

 通过一种工艺制成主要成分是镁的矿物质,利用镁与水反应产生氢的原理。

 方程式:Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑缓慢反应产生氢,如果用热水,反应会加强。

107-1第一代富氢水杯电解水制氢的原理图 - 副本.jpg

 优点:这种原理的富氢水杯工艺简单,成本低廉。

 缺陷:镁会消耗完,所以需要不定期换滤芯。更为麻烦的是,需要大量的喝富氢水,氢的作用才显示出来,可是这种制氢方法,会产生镁离子,镁离子是身体需要的,但是人体大量的吸收镁离子,可能增加了问题的复杂性(氢氧化镁也是具有一定的毒性的)。

 展望:氢化钙与水的反应是:CaH2+2H₂O=Ca(OH)2+2H₂↑,登山队员常用此反应制取氢气。举一反三,未来氢化钙或氢化珊瑚钙做成胶囊,进入人体胃部,可以缓慢持续的释放氢。

虽然有很多厂家还在研发制造化学制氢的水机,但是氢的传奇网认为这种方法必然会淘汰,采用化学方法制氢的胶囊倒是未来的一个方向,如同日本启源水素片,就是采用氢化珊瑚钙的方案,不过现在的水素面膜则是采用主要成分是金属镁的方案。

普及型富氢水杯:普通电解法制氢

 这是目前绝大部分富氢水杯厂家采用的,铂金电极同时放置在水中,电解时同时产生氢与氧排到水中。这种富氢水杯的价格从300-1200多元都有,其中日本的江田水素水杯的价格要2000以上,很多消费者发现,江田水素水杯并不适合中国,在中国使用会有异味,这个异味就是臭氧、臭氧。归根到底的原因是:进口的水素水杯,大部分针对日本和韩国市场开发的产品,日本的自来水可以直接饮用,没有重金属和其他有机污染物,也不会有余氯存在。而中国的自来水是要添加氯气来杀菌的,含氯的自来水通过点解后氯的含量会增加超过五倍。

 107-2第二代富氢水杯质子膜制氢的原理图.gif

电极反应式,阳极:4OH- -4e- = O2↑ +2H2O,阴极:4H+ +4e- =2H2↑

 但是阳极还是有二个副反应的,其中一个是产生臭氧:3H2O - 6e- = O3 + 6H+

 另外一个副反应是产生氯:2Cl- - 2e- == Cl2↑

 其中产生臭氧,是没有办法避免的。这种普及型富氢水杯中,一般里面有矿物颗粒,用于改善口味,有的能够部分吸收余氯与臭氧。

 如果采用纯净水电解,余氯及臭氧相应的会减少,但是市面上的很多这种杯,用纯净水是不能制氢或制氢能力大大减弱,因为纯净水的导电能力很差。如果用蒸馏水或去离子水,这种杯子根本无法工作

优点:成本低廉,易于普及。

缺陷:无法彻底解决余氯与臭氧的问题。门槛低,生产厂家众多,质量参差不齐。

高端型富氢水杯:SPE质子膜电解,氢氧分离制氢

 SPE膜就是当今热门的氢燃料电池的质子交换膜。氢氧分离富氢水杯电解的过程,是燃料电池发电的逆过程。氢氧分离产生氢的阴极在SPE膜上方,下方是阳极产生氧及臭氧、余氯排到杯底,所以氢纯度高。

102-SPE电解膜01-2.gif

备注:上面的动画图中有错误,往上排放的应该为氢气 

另外还有个逆天的功能,即使是去离子水,SPE质子膜电解富氢水杯照样行。因为SPE膜同时充当了电解质的功能。

 优点:产生的氢纯度高,可以呼吸,氢水浓度高,没有余氯与臭氧产生

 缺点:SPE质子膜价格昂贵,目前国际上,只有少数厂家能够生产质量合格的SPE质子膜。

总的来说,电解水制氢是目前水素水杯、水素水机采用的主流方法,而氢氧分离质子膜制氢是大势所趋

那怎么分辨富氢水杯是不是质子膜氢氧分离的呢?

这些年用过的水素水杯

这些年用过的水素水杯

我用过检验过很多杯子,你可以按照下面简单的方法来分辨

1、普通第二代制氢的时候水混沌,第三代质子膜的清澈透明

2、普通带二代制氢的氢水有消毒水的味道,就是臭氧和余氯,第三代的没有

3、普通第二代用纯净水不制氢或制氢微弱,带三代的哪怕是很纯净的去离子水都轻松制氢

4、普通第二代制氢如果用盐水会有刺鼻的气味,生成84消毒液,第三代氢氧分离的没有任何异味

5、普通制氢或质子膜氢氧不分离的下部没有排气孔,质子膜氢氧分离的有排气孔

6、普通制氢5分钟氢浓度在800ppb左右,第三代质子膜氢氧分离一般达到1200ppb以上。

下面是一张讲解氢氧分离制氢的结构示意图

质子膜电解水制氢水素水杯的结构示意图

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