Het kernprincipe van waterstofrijke waterbeker: elektrolytische watertechnologie
De kerntechnologie van de waterstofrijke waterbeker is eigenlijk de elektrolyse van water. Simpel gezegd komt het erop neer dat water (H₂O) door middel van elektrische stroom wordt ontbonden in waterstofgas (H₂) en zuurstofgas (O₂), en vervolgens het waterstofgas in water wordt opgelost om het zogenaamde "waterstofrijke water" te vormen.
1. Elektrolyseproces
Meestal bevindt zich aan de onderkant of binnenkant van de waterbeker een elektrolysemodule, die twee elektroden bevat (positief en negatief). Na geëlektrificeerd te zijn, ondergaan watermoleculen een chemische reactie onder invloed van de elektrode:
Negatieve elektrode (kathode): produceert waterstofgas (2H ₂ O+2e ⁻ → H ₂↑+2OH ⁻).
Positieve elektrode (anode): produceert zuurstof (2H ₂ O → O ₂ ↑+4H ⁺+4e ⁻).
Waterstof zal oplossen in water, terwijl het grootste deel van de zuurstof zal worden verdreven (sommige waterbekers kunnen zijn ontworpen met uitlaatgaten).
2. Oplossen en conserveren van waterstofgas
De waterstof die door elektrolyse wordt geproduceerd, zal in de vorm van kleine belletjes overgaan in water, maar waterstof zelf is moeilijk op te lossen in water (met een oplosbaarheid van ongeveer 1,6 mg/l bij kamertemperatuur), dus hoogwaardige waterflessen zullen de oplosefficiëntie verbeteren door de volgende methoden:
Oplossen onder druk: Sommige waterbekers sluiten het bekerlichaam kortstondig af, waardoor de druk toeneemt om meer waterstofgas in water op te lossen.
Nanobellentechnologie: het breken van waterstofgas in extreem kleine belletjes om de verblijftijd in water te verlengen.
3. Veiligheidsontwerp
Vanwege de ontvlambaarheid van waterstof worden waterstofrijke waterflessen doorgaans veilig behandeld:
Concentratiecontrole: De waterstofconcentratie moet onder de 4% worden gehouden (ver onder de onderste explosiegrens van 4,6%).
Automatische uitschakeling: stopt automatisch nadat de elektrolyse is voltooid om overmatige gasproductie te voorkomen.