富氢水杯的制氢原理

2021-07-12 10:23:16

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富氢水杯，制氢原理大致分这3种：
1、入门型富氢水杯：化学方法制氢，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。
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。而且这种制氢方法，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，则增加了问题的复杂性。另外，这种制氢方式的水杯，人们需要大量的喝氢水，氢的作用才显示出来。

2、普遍型富氢水杯：普通电解法
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。
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↑
产生臭氧，是没有办法避免的。所以这种普遍型富氢水杯中，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，但是市面上很多采用普遍电解法的这种杯子，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。

3、高端型富氢水杯：SPE质子膜，纯水电解，氢氧分离
氢氧分离型的氢水杯，是通过SPE质子膜电解技术，实现完全的氢氧分离，下端部分的制氢设备配备排气孔，将富氢水杯电解制氢过程中产生的除氢气以外的气体往外排出，从而提高水中氢浓度，增强氢气水对人体的作用性能。具体的产氢过程是这样的：
采用质子交换膜，电催化剂颗粒直接附于膜上，形成膜-电极组。膜一电极组件就是在固体聚合物电解质膜两侧嵌入活性电极(催化物质)，只允许质子和水通过。制氢时水的电解反应就在膜—电极上进行，起到隔膜和电极的作用。水在电源阳极处发生电解反应，生成氢气和氧气，其中氢气因为在阳极处会丢失电子变成氢离子，可以水合的形式通过质子膜到达阴极，而氧气无法通过，只能往外排出。氢离子在到达电源阴极后，从阴极处获得电子重新结合形成氢气，氧气从底部排出，纯度极高的氢则注入水中。

优点：没有余氯与臭氧产生，产生的氢纯度高，氢水浓度高。
缺陷：采用的SPE电解质膜只有少数几家国外公司能生产，如杜邦公司、道氏公司等，电解槽多部件都价格不菲，因此成本较高，富氢水杯的价格也不便宜。

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