Это новая версия сайта www.h2h2o.ru
distributor_paino_301.png

Что такое ионизатор? Принцип работы ионизаторов (электролизеров)

Что такое электролизер (ионизатор или активатор)? Что такое живая и мертвая вода?

Часто электролизеры еще называют ионизаторами или же активаторами воды.  Но правильнее все-таки их называть электролизерами, так как это название отражает суть происходящих в приборах процессов. В ионизаторах вода разделяется на две - щелочную воду с pH больше 8 и кислотную воду с pH меньше 6. Щелочную воду в России называют “живой”, а кислотную - “мертвой” водой.

Принцип работы ионизаторов воды

Ионизатор представляет собой прибор, в котором 2 или более электродов, погружены в раствор солей в воде.

Если есть 2 электрода: Анод — положительно заряженный электрод А(+) и Катод — отрицательно заряженный электрод К(-), схема электролизера выглядит так :
Чтобы сделать процессы более интенсивными, в более дорогих электролизерах используют несколько пластин электродов. Тогда схема электролизера выглядит так:

Какие процессы происходят в электролизере?

Как подсказывает название, в электролизере происходит процесс электролиза. Электролиз - это разложение вещества на составляющие при помощи электрического тока. Ток через химически чистую (дистиллированную или еще более чистую, деионизированную воду идет очень слабо, поэтому электролиз чистой воды затруднителен. Попробуйте залить в бытовой ионизатор  дистиллированную воду, он работать не будет.

Электролиз  обычной питьевой воды, например, взятой из-под крана, возможен именно благодаря присутствию  воде  разных солей, например, кальция, натрия, магния  и др. Для работы электролизеров важно, чтобы солей было достаточно, для чего воду дополнительно минерализуют.

Фактически речь идет об электролизе водного раствора солей.

Самые распространенные соли в питьевой воде: гидрокарбонаты, сульфаты кальция, магния, хлорид натрия (он же - поваренная соль).
Растворяясь в воде, соли распадаются (диссоциируют) на ионы - частицы, имеющие электрический заряд.  Кроме того, сами молекулы воды тоже, частично, диссоциируют на H+ и OH-
 В  питьевой воде “плавают”:
- положительно заряженные Ca2+, Mg2+ ,Na+, K+ , H+
- отрицательно заряженные HCO3-SO42-, Cl-, OH-.
На этикетках бутылированной воды в России всегда указывается список ионов. Под действием электрического поля ионы начинают двигаться к электроду с противоположным зарядом, где с ними происходят химические реакции.

Сразу оговоримся, что электроды должны быть инертными, то есть при электролизе они служат лишь передатчиками электронов. Материал таких электродов не участвует в электродных процессах (это может быть, например, Pt (платина), Ir (иридий), то есть сами электроды в реакции не участвуют. Иначе сначала будет реагировать и разрушаться (растворяться) сам электрод: Ме (металл) —> Me+ + е-, прежде чем начнутся другие реакции. Понятно, что электроды из платины или иридия очень дороги, поэтому их делают с покрытием из платины и качество этого покрытия принципиально важно.

Т.к. все металлы, ионы которых имеются в нашей питьевой воде  - Ca, Mg, Na, K - стоят в ряду напряжений металлов левее алюминия включительно, то на катоде металл не восстанавливается, а восстанавливается водород из воды. Это происходит так:

На катоде (-) 2 молекулы воды соединяются с электронами и образуется газ водород и ионы OH- - т.е щелочная среда.

K(-) 2H2O + 2e‾ → H2 + 2OH-
На аноде (+) происходит несколько реакций:
1) Так как к нас присутствует анион  кислородсодержащей кислоты, (SO42-), то происходит окисление атомов кислорода из воды до молекул кислорода и еще образуются ионы водорода H+:
2H2O - 4e → O2 + 4H+, выделяется газ  кислород и образуется кислотная среда  - ионы водорода H+
2) В нашем случае есть также анион бескислородной кислоты ( Cl-). Происходит его окисление до простого вещества:
образуется газообразный хлор
2Cl- - 2e → Cl2

Итак, на отрицательном электроде  выделяется газ водород и щелочная среда, на положительном  - газы кислород, хлор и кислотная среда. Нужно учитывать, что хлор - ядовитый газ.

Но важно, что продукты реакций будут смешиваться и реагировать между собой.

При этом смешении образуется гипохлорит по реакции:
Cl2+2OH→ Cl-+ClO-H2O
А затем, при комнатной температуре в кислом растворе образуется хлорат (соединение хлорноватистой кислоты) по реакции:
2HClO+ClO→ ClO3-+2H+2Cl-

Что такое гипохлорит и хлорат?

Чтобы уменьшить степень смешения воды между электродами с образованием гипохлорита и хлората, делаются специальные перегородки из бумаги/пергамента которые уменьшают, но, к сожалению, не предотвращают образование  хлората и гипохлорита.
Гипохлорит OCl- - обладает антисептическим и дезинфицирующим действием. Используется в качестве бытового и промышленного отбеливателя и дезинфектанта, средства очистки и обеззараживания воды, окислителя для некоторых процессов промышленного химического производства. Как бактерицидное и стерилизующее средство применяется в медицине, пищевой промышленности и сельском хозяйстве. Имеет характерный резкий запах хлора.
Хлораты ClO3- являются токсичными веществами: они взаимодействуют с гемоглобином и переводят его в метгемоглобин, что приводит к распаду эритроцитов. Токсичная доза для человека составляет менее 1 г на 1 кг массы, а 10 г могут стать причиной смерти.
Щелочной раствор на катоде также активно контактирует с воздухом, точнее — с диоксидом углерода CO2, в результате чего в нем появляются карбонаты K2CO3 и бикарбонаты калия KHCO3 и натрия Na2CO3, NaHCO3 (пищевая сода) - растворимые, и карбонаты магния MgCOи кальция CaCO3 (нерастворимые). То есть, на выходе мы получаем сложную смесь различных веществ.

Генераторы водородной воды без протонообменной мембраны - это по сути простейшие электролизеры (ионизаторы) с 2 электродами без перегородки из бумаги или пергамента.

Какие вещества, выделяемые в электролизерах, имеют терапевтический эффект

Мы видим, что среди веществ, выделяющихся на катоде, есть молекулярный водород H2.

То, что водород действует как терапевтический антиоксидант, селективно  восстанавливая цитотоксичные радикалы кислорода, открыл профессор Охта только в 2007 году. Подтвердили и широко изучают эти эффекты только с 2010-х годов.

На сегодняшний день однозначно научно доказано, что из всех веществ, производимых в ионизаторах  полезен только водород, а не щелочность или что-то еще. 

Ионизаторы (электролизеры) существуют на рынке уже десятки лет. Они появились в Японии в начале 20 века, а широко рекламируются с 1950-70х годов.Они появились в Японии в начале 20 века, а широко рекламируются с 1950-70х годов. Тогда не знали, что полезен именно водород, думали, что важна щелочность, или, что пользу ионизированной воде дает лактат кальция, который добавляли в воду для большей минерализации
, или что пользу приносит понижение ОВП само по себе - впоследствии оказалось, что понижение ОВП полезно, если вызвано растворением водорода. 

Было еще много разных теорий, например о структурированной воде, но они не подтвердились.

Ионизаторы не проектировались для производства воды с высоким содержанием растворенного водорода. Ионизаторы делались как приборы для производства щелочной, а не водородной воды. Их электроды конструировались, так, чтобы наиболее эффективно вырабатывалась щелочная вода, а не насыщенная водородом.

Поэтому электролизеры могут давать и очень маленькое, нетерапевтическое,  количество растворенного водорода в воде, ведь важно, чтобы водород не только выделился, но и растворился.

Но зато мы обязательно получим кислотный раствор, щелочной раствор, а если в воде изначально были ионы хлора, например, из растворенной соли, то и  газ хлор и хлораты, растворенные в воде.

Приборы, которые специально создавались для насыщения воды водородом, без примесей посторонних веществ, но зато с максимальной концентрацией водорода в воде, и которые могут работать с дистиллированной водой - это генераторы водородной воды с протонообменной мембраной.

Такие генераторы могут работать также и с дистиллированной водой, и водой очищенной способом обратного осмоса, наличие в воде солей необязательно.

Принцип работы генератора водородной воды с протонообменной мембраной можно посмотреть здесь: "Для чего нужна SPE/PEM мембрана".

Отличие генератора водородной воды от ионизаторов

Будем признательны за Ваши комментарии

Image

Статьи на эту тему: Типы генераторов водородной воды. Как выбрать генератор водородной воды? Что такое протонообменная мембрана? Рейтинги генераторов водородной воды. Как выбрать дыхательный генератор водородной воды?

logo_150px.png
Москва, Гостиничный проезд, д.6, корп.2
+7 (495) 995 23 38
+7 (963) 782 53 38
+7 (903) 169 98 34  (+WhatsApp, Viber)
Подписаться на новости

Поиск