Podstawowa zasada kubka na wodę bogatą w wodór: technologia wody elektrolitycznej
Podstawową technologią kubka na wodę bogatą w wodór jest w rzeczywistości elektroliza wody. Mówiąc najprościej, polega to na rozłożeniu wody (H ₂ O) na gazowy wodór (H ₂) i gazowy tlen (O ₂) pod wpływem prądu elektrycznego, a następnie rozpuszczeniu gazowego wodoru w wodzie, tworząc tak zwaną „wodę bogatą w wodór”.
1. Proces elektrolizy
Zwykle na dnie lub wewnątrz kubka na wodę znajduje się moduł elektrolizy, który zawiera dwie elektrody (dodatnią i ujemną). Po naelektryzowaniu cząsteczki wody pod wpływem elektrody ulegają reakcji chemicznej:
Elektroda ujemna (katoda): wytwarza gazowy wodór (2H ₂ O+2e ⁻ → H ₂↑+2OH ⁻).
Elektroda dodatnia (anoda): wytwarza tlen (2H ₂ O → O ₂ ↑+4H ⁺+4e ⁻).
Wodór rozpuści się w wodzie, podczas gdy większość tlenu zostanie wydalona (niektóre kubki na wodę mogą być zaprojektowane z otworami wylotowymi).
2. Rozpuszczanie i konserwacja gazowego wodoru
Wodór wytwarzany w procesie elektrolizy łączy się z wodą w postaci drobnych pęcherzyków, ale sam wodór jest trudny do rozpuszczenia w wodzie (przy rozpuszczalności około 1,6 mg/l w temperaturze pokojowej), dlatego wysokiej klasy butelki na wodę poprawią skuteczność rozpuszczania za pomocą następujących metod:
Rozpuszczanie pod ciśnieniem: Niektóre kubki z wodą na krótko uszczelniają korpus kubka, zwiększając ciśnienie, aby wymusić rozpuszczenie większej ilości wodoru w wodzie.
Technologia nanobubble: rozbicie gazowego wodoru na wyjątkowo małe pęcherzyki w celu wydłużenia czasu jego przebywania w wodzie.
3. Projekt bezpieczeństwa
Ze względu na łatwopalność wodoru, butelki z wodą bogatą w wodór są zwykle bezpiecznie utylizowane:
Kontrola stężenia: Stężenie wodoru należy kontrolować poniżej 4% (znacznie poniżej dolnej granicy wybuchowości wynoszącej 4,6%).
Automatyczne wyłączanie: automatycznie zatrzymuje się po zakończeniu elektrolizy, aby uniknąć nadmiernego wytwarzania gazu.