Technik

Es gibt unterschiedliche „Techniken“ um Wasser mit molekularem Wasserstoff anzureichern. Dabei ist zuerst zu unterscheiden zwischen chemischen und physikalischen Methoden.

Für die direkte „Begasung“ des Wassers mit Wasserstoffgas könnte theoretisch eine Wasserstoff-Flasche eingesetzt werden, ähnlich wie bei einer CO2-Flasche zur Herstellung von „Sprudel“wasser. Wasserstoffgas kann aber – im Gegensatz zu Kohlendioxid – in größeren Mengen und hohen Konzentrationen gefährlich sein (die Explosion des Zeppelins „Hindenburg“ 1937 war dafür ein eindrücklicher Beweis), deshalb sind für hohe Konzentrationen von Wasserstoffgas heute umfangreiche Sicherheitsvorkehrungen notwendig. So wurden verschiedene Methoden entwickelt, Wasserstoff dierekt aus dem Wasser zu gewinnen.

Physikalische Methoden 1 – Wasserstoffwassergeräte

Unter physikalischen Methoden verstehen wird eine Reaktion verstanden, die durch physikalische Einflüsse, z.B. elektrischen Strom bzw. elektrische Spannung, hervorgerufen wird.

Bei der modernsten, effektivsten und „elegantesten“ Methode zur Anreicherung von Trinkwasser wird der Wasserstoff deshalb in den benötigten geringen Mengen „vor Ort“ erzeugt mit einer Technik, die in etwa einer Umkehrung einer Brennstoffzelle entspricht. In einer Brennstoffzelle werden bekanntlich Wasserstoffgas und Sauerstoffgas zu Wasser „verschmolzen“ mit Hilfe von speziellen Membranen und Katalysatoren, um diese „Verschmelzung“ von Wasserstoffgas und Sauerstoffgas in einem kontinuierlichen, nicht explosiven Prozess zu ermöglichen. Zur Vor-Ort-Herstellung von Wasserstoffgas wird also Energie in die Zelle eingebracht und es wird das Wasser  mit Hilfe von Katalysatoren und an Membranen in Wasserstoff- und Sauerstoffgas bzw. molekularer Wasserstoff und molekularer Sauerstoff gespalten.

Die Gesamtreaktion lautet hier also:

2 H2O = O2 + 2 H2

Zwei Wassermoleküle H2O werden vollständig getrennt in ein Molekül Sauerstoffgas O2 und zwei Moleküle Wasserstoffgas H2

In einem Gerät zur Herstellung von wasserstoffangereichertem Wasser wird also aus einem kleinen Teil des Wassers molekulares Wasserstoffgas auf der einen, molekulares Sauerstoffgas auf der anderen Seite erzeugt. Das so erzeugte Wasserstoffgas wird durch das Wasser geleitet und reichert dieses an, das Sauerstoffgas entweicht in die Umgebungsluft. In diesem Prozess wird nur ein Bruchteil der Energie benötigt, die in einem Wasserionisierer benötigt wird um die gleiche Menge an molekularem Wasserstoffgas zu erzeugen, außerdem wird der pH-Wert des Wasser nicht verändert, da Wasserstoffgas keine elektrische Ladung besitzt.

Diese Technik wird von unterschiedlichen Geräten verschieden gut umgesetzt:

Während ältere Geräte (z.B. der Lourdes-Generator) zur Ableitung des entstehenden Sauerstoffgasese einen Wassertank benötigen, in dem sich dann Sauerstoff- und Ozonangereichertes Wasser sammelt, funktionieren andere Geräte nur mit leitfähigem Wasser und können so nicht mit Umkehrosmose- oder destilliertem Wasser betrieben werden. Dies erkennt man daran, dass ein Remineralisierungsring eingesetzt werden soll, der oft leider als „Filter“ für Chlor verkauft wird. Sie haben auch einen sog. „Kondenswassertank“, da die Membran neben Sauerstoffgas auch Wasser durchlässt.

Durchflussgeräte ohne Umkehrosmose (z.B. H2-Aquadoc und andere Geräte mit der sog. PEM Technik) trennen einen Teil des Wassers durch eine Umkehrosmose ab und spalten es in Wasserstoffgas und Sauerstoffgas, der Wasserstoff wird dann wieder in den „Hauptstrom“ injiziert. Hier kommen größere Wasserstoffgas-Blasen ins Wasser, die nicht lange haltbar sind.

Die „sauberste“ Trennung des Wassers in Wasserstoff- und Sauerstoffgas geschieht bei der Technik des HyZen-Geräte, hier entstehen neben größeren Bläschen auch einzelne H2-Moleküle, die sich intensiv mit dem Wasser verbinden und vergleichsweise lange haltbar sind.

Physikalische Methoden 2 – elektrische Wasserionisierer

Die bekannten elektrischen Wasserionisierer – wie Aquion, Kangen, Tyent, Sanuslife, Ionquell etc. – sind eine veraltete Methode, Wasser mit Wasserstoff anzureichern, denn auf der „basischen“ Seite entsteht nicht nur ein hoher, aber absolut ungepufferter und deshalb eher wirkungsloser pH-Wert und ein negatives Redoxpotential, sondern auch Wasserstoffgas, das allerdings mit den ebenfalls entstehenden OH-Ionen „korreliert“ – wie und ob eine Wechselwirkung von OH-Ionen und Wasserstoffgas stattfindet und ob sich beides mit der Zeit wieder gegenseitig „neutralisiert“, ist noch nicht abschließend erforscht, zutreffend ist aber auf jeden Fall, dass basisches ionisiertes Wasser ein „wasserstoffarmes Wasser“ ist das in der Summe – also der fehlende Wasserstoff bei den OH-Ionen auf der einen Seite und der überschüssige Wasserstoff in den H2-Molekülen auf der anderen – nicht mehr Wasserstoff enthält als pH-neutrales Wasser.

Wasserionisierer arbeiten nach der bekanntesten physikalische Methode zur Herstellung von molekularem Wasserstoffgas, der Elektrolyse, bei der ein unter elektrischer Spannung stehendes Elektrodenpaar im Wasser an der positiv geladenen Elektrode Sauerstoffgas, an der negativ geladenen Elektrode Wasserstoffgas erzeugt. Im Gegensatz zu der „Brennstoffzellen-Methode“ zerlegen sie ein Wassermolekül aber nicht vollständig in Wasserstoff- und Sauerstoffgas, sondern spalten nur ein Wasserstoffatom vom Wasser ab und ersetzen es durch eine negative Ladung, ein Elektron e.

So werden an der negativ geladenen Elektrode (Kathode) Elektronen „hinzugefügt“, es entsteht in der folgende Reaktion Wasserstoffgas und „basisches“ Wasser, also OH-Ionen:

2 H2O + 2 e = 2 OH + H2

Aus 2 Wassermolekülen H2O entstehen unter Zufuhr von Elektronen 2 „basische” OH-Ionen und ein Molekül Wasserstoffgas H<2

An der positiv geladenenen Elektrode (Anode) werden dem Wasser Elektronen entzogen, es entsteht in der folgenden Reaktion Sauerstoffgas und „saures“ Wasser, also H30+ (oder H+) Ionen:

6 H2O – 4 e = 4 H30+ + O2

Aus sechs Wassermolekülen H2O entstehen bei Entzug von Elektronen vier „saure“ H3O+-Ionen und ein Molekül Sauerstoffgas O2

Chemische Methoden – mineralische Wasserionisierer

Unter chemischen Methoden wird eine chemische Reaktion verstanden, bei der molekularer Wasserstoff entsteht. Die bekannteste Methode ist der Kontakt von metallischem Magnesium (Mg) und Wasser (H2O). Das Magnesium wird dabei zu Magnesiumhydroxid oxidiert und es wird Wasserstoffgas = molekularer Wasserstoff freigesetzt. Chemisch wird diese Reaktion wie folgt dargestellt:

Mg + 2 H2O -> Mg(OH)2 + H2

Ein Magnesiumatom Mg reagiert mit 2 Wassermolekülen H2O zu Magnesiumhydroxid Mg(OH)2 und molekularem Wasserstoffgas H2

Diese Reaktion läuft spontan ab, sobald metallisches Magnesium in Kontakt mit Wasser kommt. Sie ist die Grundlage für alle sog. „mineralischen“ Wasserionisierer wie z.B. Alkastream oder Alkaflow.

Nach diesem Prinzip gibt es noch weitere chemische Elemente, die ähnlich wie Magnesium von Wasser oxidiert werden und dabei Wasserstoffgas freisetzen, sie sind aber – wie z.B. Aluminium – eher gesundheitsschädlich und werden deshalb nicht eingesetzt. Da aber Magnesium nicht nur gesundheitlich unbedenklich, sondern sogar als gesundheitsförderndes Element angesehen wird, wird vor allem Magnesium verwendet wenn das wasserstoffangereicherte Wasser für den menschlichen Gebrauch bestimmt ist.

Der Nachteil an dieser Methode ist, dass die erreichten Wasserstoffkonzentrationen eher gering sind, dass sie nocht konstant abläuft, da sich das Magnesium mit der Zeit auflöst, und dass z.B. bei kalkhaltigem Wasser sich eine Kalziumschicht um das Magnesium legt, die die Reaktion verhindert.

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