Elektrody a elektrolýza : výroba vodíku
Vodík se v přístrojích na vodíkovou vodu vyrábí elektrolýzou. Elektrický proud prochází vodou mezi dvěma elektrodami a rozkládá ji na dva plyny:
na katodě vzniká vodík (H₂),
na anodě vzniká kyslík a v menší míře i ozon. Pokud voda obsahuje chloridy, což je u vodovodní vody běžné, může vznikat také chlor.
Podstatné je, kde elektrolýza probíhá a co se z ní dostane do nápoje.
Jak to řeší běžné přístroje
U většiny vodíkových láhví probíhá elektrolýza přímo v nápoji. Elektrody jsou umístěny ve dně láhve a vodík vzniká přímo ve vodě, kterou pak pijete.
Jednodušší láhve mají obě elektrody ponořené ve vodě. Do nápoje se tak dostávají i produkty z anody, tedy kyslík, ozon a případně chlor.
Láhve s technologií SPE/PEM mají mezi elektrodami membránu, která anodu a její produkty od nápoje odděluje. Katoda ale stále zůstává v přímém kontaktu se sycenou vodou.
Elektrody jsou při elektrolýze namáhány. Podle kvality materiálu se z nich může časem uvolňovat stopové množství kovů. U kvalitních elektrod z titanu s platinovým povlakem je toto uvolňování malé, u levnějších materiálů může být vyšší.
Problém, který uživatel nevidí
Elektrolýza přímo v nápoji má i technickou nevýhodu. PEM membrána nejlépe pracuje s velmi čistou vodou. Minerály z běžné vody (vápník, hořčík) se v ní postupně usazují a výkon přístroje tím nenápadněa a nepředvídatelně klesá:
minerály snižují vodivost membrány,
na elektrodách se tvoří vodní kámen, který zakrývá jejich aktivní povrch,
přístroj tak při stejném čase a proudu vyrobí méně vodíku.
Zanesení má ještě jeden, méně známý důsledek. Když minerály zakryjí část povrchu elektrody, vodík se začne vyvíjet jen na zbývajících volných místech. Na každém z nich ho pak vzniká víc najednou a drobné bublinky se spojují do větších. Velké bubliny mají vzhledem ke svému objemu menší povrch a rychleji stoupají k hladině. Vodík tak nestihne přejít do vody a z velké části unikne. Paradoxně přitom může zanesená láhev bublat viditelněji než nová, takže uživatel nabude dojmu, že funguje dokonce lépe.
Uživatel to přitom nemá jak poznat. Rozpuštěný vodík je neviditelný, bez chuti a bez zápachu. Láhev se po stisknutí tlačítka rozsvítí a ve vodě se objeví bublinky. To vypadá stejně u nové láhve i u láhve, jejíž výkon už výrazně poklesl. Uživatel tak může měsíce pít vodu v domnění, že obsahuje deklarované množství vodíku, přestože tomu tak už není.
Někdy deklarované hodnoty neodpovídají realitě už od začátku. Při běžném atmosférickém tlaku a pokojové teplotě se ve vodě rozpustí nejvýše zhruba 1,6 mg vodíku na litr (asi 1600 ppb). Údaje výrazně nad touto hranicí, se kterými se na trhu běžně setkáme, je proto dobré brát s rezervou. Krátkodobě jich lze dosáhnout jen v uzavřené nádobě pod tlakem a po otevření vodík rychle uniká.
Proč je to důležité
Pokud chce člověk posoudit, zda mu vodíková voda prospívá, musí mít jistotu, že ji opravdu pije ve stejné kvalitě. Nelze hodnotit účinek něčeho, o čem nevíme, zda se nezměnilo. Stálost a ověřitelnost sycení je proto základem důvěry v celé používání.
Řešení TIRTAN: výroba vodíku odděleně od nápoje
TIRTAN odděluje výrobu vodíku od nápoje úplně, podobně jako přístroje pro inhalaci vodíku.
1. Výroba vodíku v samostatném PEM článku
Vodík vzniká v odděleném elektrolytickém článku s PEM membránou. Kyslík z anody odchází samostatně mimo přístroj a s nápojem se nikdy nesetká.
2. Přívod čistého plynu
Hotový plynný vodík putuje hadičkou do mixéru. Do nápoje tedy nepřichází nic jiného než samotný plyn.
3. Rozpouštění pomocí vortexu
Ve speciálním mixéru se vodík zapravuje do nápoje pomocí víru (vortexu). Víření výrazně zvětšuje plochu, na které se plyn stýká s kapalinou, takže se vodík rozpouští rychleji a efektivněji než pouhým probubláváním. Rozpouštění tak nezávisí na tom, jak velké bubliny vznikají na elektrodě. O tom, jak dobře se vodík v nápoji rozpustí, rozhoduje mixér, ne stav elektrolyzéru.
4. Výroba vodíku s rezervou
Výkon PEM článku je záměrně dimenzován tak, aby do mixéru přicházelo více vodíku, než se v nápoji dokáže rozpustit. I kdyby výkon článku během let používání mírně poklesl, je stále dostatek vodíku k nasycení nápoje.
5. Sycení nejen vody
Protože vodík vzniká mimo nápoj a do mixéru přichází jen jako čistý plyn, nemusí nápoj sloužit jako médium pro elektrolýzu. Vodíkem tak lze obohatit i čaj, džus, kávu a další nápoje.
U láhví s elektrolýzou přímo v nápoji to možné není. Cukry, kyseliny, minerály a další látky by se na elektrodách rozkládaly a vytvářely nežádoucí vedlejší produkty, elektrody by se rychle zanášely a přístroj by se poškodil. Proto výrobci těchto láhví výslovně doporučují používat pouze vodu.
Co z toho pro vás plyne
Elektrody se nápoje nedotýkají. Do nápoje se nedostávají vedlejší produkty elektrolýzy ani stopy materiálu elektrod.
Do nápoje se přidává pouze vodík. Kyslík, ozon ani chlor do něj nevstupují.
Minerály z nápoje nezatěžují elektrolyzér. Do PEM článku se nedostávají, takže ho nezanášejí. [náš PEM článek pracuje s ultračistou vodou, pro kterou je tato technologie navržena, což prospívá jeho výkonu i životnosti.]
Funkce je viditelná. Pokud vodík proudí do mixéru, přístroj vyrábí vodík a nápoj se sytí.
Stálá kvalita nápoje. Díky rezervě ve výrobě vodíku a ochraně článku před minerály zůstává sycení nápoje dlouhodobě stabilní. Můžete se spolehnout, že pijete nápoj stejné kvality jako na začátku.
Vodíkem lze obohatit téměř jakýkoli nápoj, nejen vodu.
