富氢水杯技术发展和迭代升级

2019-07-23 11:28:13 260




自从徐克成教授的《氢气控癌》出版后越来越多人关注到富氢产业,同时也有更多的用户自行去购买富氢杯,但是在这个过程中他们遇到了很多的技术及市场的混乱问题,所以我们有此想法,把常见的问题呈现给大家,避免更多的富氢爱好者蒙受损失。


氢气控癌


本篇文章按照时间、技术革新划分类别,请勿对号入座!


既然要浅谈富氢杯的发展,一定要先看看日本的氢产业的发展历程。富氢产品以日本最先开始的,在中国算是舶来品。那我们先看看日本电解水机的发展历史吧!


  • 1931年根据长寿地区的水质特点,日本研制出世界上第一台电解水机;

  • 1932年日本开始电解水对动植物影响的研究;

  • 1954年民用电解装置研制成功,农业用电解装置开始销售;

  • 1960年饮用电解水装置开始申请成为医疗器械;

  • 1966年日本发出饮用装置的第1号药械认证(医疗用电解水生成器械);

  • 1979年在日本,新一代连续式饮用装置认证通过;

  • 1994年日本厚生省(相当于国家卫生部)成立“电解水研究委员会”;

  • 1994年日本癌症防治中心发表报告“自由基是致癌的诱因”。并证实电解水确实能祛除人体内的自由基;

  • 1995年以科学角度,再次对电解水装置的认证开始;

  • 1999年日本医学会总会发表针对电解水的研究检查内容。


         ......



目前,日本已有近百家电解水机生产厂家,松下、东京、三洋、日立等著名家电公司都有各自品的电解水机,电解水机已成为日本家庭必备的保健家电。


氢产业也深入多个领域,如商用富氢机,家用富氢机,氢气呼吸机,富氢胶囊,富氢沐浴器,富氢食品及化妆品等,种类繁多,让人眼花缭乱!


种类繁多的富氢产品


目前中国富氢水杯的现状是什么样的呢,我们来简单的看下它的历史和现状,以及未来技术的升级空间!


第一代富氢水杯: 


日本很多年前已经有电解水杯(水素水杯的前身),以前的电解水杯富氢含量低,臭氧味和氯气味也大,这一种杯我们叫做第一代。


一代富氢杯


中国目前还很多公司在做这种富氢杯,这种水杯氢含量很低,有200~400ppb,也有400~800ppb的。其中有不少公司还在使用工业上的涂层,如使用钌、铱涂层等(日本认可的电解水机超过50年,都是使用钛基材和纯铂金涂层;而我们国内的部分人的电解水机和目前的电解水杯、富氢水杯都没有使用钛基材纯铂金涂层,使用的都是工业上使用的涂层)。这种材质多用在氯碱行业中,电解时多有重金属析出!




一代富氢杯



这种工业上使用的涂层,绝对不能使用在饮用水上,不但会析出有毒的重金属,还会是析氯和臭氧的元凶。建议还在使用的厂家尽快停止使用。


第一代水杯的缺点:撇开氢含量不讲(日本和韩国很多同行的氢含量也在500~800ppb),臭氧味和氯气味太大,对人体有健康风险,建议减少臭氧味和氯气味。


那么氯是什么呢? 氯气是强氧化剂!


氯气对人体有严重危害,它能刺激眼、鼻、喉以及上呼吸道等。引起急性肺水肿及肺炎,浓度高时可麻痹呼吸中枢、出现“闪击性死亡”。长期吸入低浓度的氯会引起慢性中毒,导致体内产生大量的自由基,加速人体衰老速度。主要病症为鼻炎、慢性支气管炎、肺气肿、肝硬化、动脉粥样硬化,甚至是癌症。氯加入水中后,会让您的头发产生干涩、断裂、分叉,也让您的肌肤漂白化、皮肤层脱落及产生奇痒无比的皮癣过敏症。氯受热后与水中有机腐质产生三氯甲烷等致癌物质。 


黄色显示有余氯


不一定只是电解自来水有余氯,只要水中有带有酸根的化合物,就会有酸根离子被电解出来。检测是否含有余氯,可以借助余氯检测试剂,根据反应出的颜色可鉴别,如上图所示!


第二代富氢水杯:


这种水杯氢含量在900~1200ppb,也有1000~1400ppb的。目前国内做的人不多。第二代的厂家基本上都使用了铂金涂层,但还有部分厂家的富氢水杯臭氧味和氯气味也很大,对人体也有健康风险,建议减少臭氧味和氯气味。有部分厂家使用了独特的电解膜技术及直流高频换极技术,也解决了臭氧和氯气的产生。



第三代富氢水杯:


这种水杯氢含量在900~1200ppb,也有1000~3000ppb的。目前国内做的人不多。第三代的厂家基本上都使用了铂金涂层、富氢水专用膜,采用了SPE技术,完全做到了氢氧分离,是目前最理想的电解富氢水杯。



SPE,质子交换膜电解原理解析


把满足要求的水(电阻率>1MΩ/㎝,电子或分析行业用的去离子水或二次蒸馏水皆可),送入电解槽阳极室,通电后水立刻在阳极分解成4个带正电荷的H,和2个带-2价的氧,分解成的负氧离子随即在阳极放出电子,形成氧气,从阳极排出,携带部分水进入水槽。氢质子以水合离子的形式,在电场力的作用下通过离子膜,到达阴极吸收电子形成氢气,从阴极室排出,进入水中,即可生成富氢水。


这就是钛板。颜色呈金属银色,不会上锈。


钛由于其强度高,即使在高的正超电势、强酸性和潮湿的条件下也不易发生腐蚀,是最佳基材候选材料之一。但是在使用时,钛双极板表面钝化形成氧化层,增大电极和双极板之间的接触电阻,导致功能减退,反应速度减慢。采用贵金属制的涂层,如铂和金,可以克服这个问题。



由于铂对氧还原有较高的电催化活性与稳定性,所以现在厂家多采用铂金涂层。,当然,铂也是最好的双效氢电极催化剂,即对氢还原具有良好的催化活性,又对氢的氧化有良好的催化性能、过电位低而且稳定,所以作为电催化剂的首选。



目前多采用美国杜邦膜,因具有高的质子传导性,低的气体渗透性,并且有合适的机械强度和低的温度敏感性,所以,现为高端氢水杯的首选膜。国内多采用N117的型号。


当然有膜了也不一定就能够电解纯净水,也就是TDS为0的水,如二次RO膜过滤和蒸馏水,如怡宝,屈臣氏等。因为水中没有矿物质,所以普通电解无法电解纯净水,需要有一个媒介,增加一道膜处理工艺,就是通过特殊工艺在膜的两边处理上铂金涂层,完成导电性,也就是电流导通性,这样就可以电解纯净水了,这也叫零极距电解。



这张图就是离子交换膜,上面有很多肉眼看不见微小的孔径。膜上必须镀有媒介才可以电解纯净水。所以再选择的时候可以问下厂家是否可以电解纯净水,这也是一种鉴别的方法!


铂金涂层的技术也分为几种,各有所长!


常用的就是化学沉积法,如下图:



利用势能将铂金慢慢的浸润到离子膜里面,这种方法处理的膜,铂金涂层附着力高,很难脱落,使用寿命长!


而另外一种叫热压涂附方法,如下图所示:



这种方法效率高,但是附着力差,易脱落,造成重金属污染,寿命低。


质子交换膜只对于氢质子具有通过性,所以可以完全隔离氢质子、氧和氯,做到氢氧分离,应用到富氢杯中制造符合人体真正健康需要的富氢水!


氢氧分离也是电解杯未来发展的一个趋势!


讲了那么多的电解杯知识,但是大家是否知道除了电解之外还有一种非电解制氢的技术?


上面我们讲到在最早1931年根据长寿地区的水质特点,日本研制出世界上第一台电解水机,于此同时人们也从未停止对该岩石矿物质成分的研究,直到2015年木齐研发团队通过精选17种天然矿物材料,采用微孔互通和纳米包覆工艺历时3年终于成功复配出了和天然制氢岩矿一样的氢水制造材料——富氢水瓷和富氢水素球。


经国际权威部门检验:


富氢水素球(瓷片)制造的氢水指标与诺尔登瑙洞窟的神奇含氢水几乎一致。

同时富氢水瓷配比及制备技术已经申请国家发明专利。




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