O princípio básico do copo de água rico em hidrogênio: tecnologia de água eletrolítica
A tecnologia central do copo de água rico em hidrogênio é, na verdade, a eletrólise da água. Simplificando, consiste em decompor a água (H ₂ O) em gás hidrogênio (H ₂) e gás oxigênio (O ₂) por meio de corrente elétrica e, em seguida, dissolver o gás hidrogênio em água para formar a chamada "água rica em hidrogênio".
1. Processo de eletrólise
Geralmente existe um módulo de eletrólise na parte inferior ou interna do copo d'água, que contém dois eletrodos (positivo e negativo). Após serem eletrificadas, as moléculas de água sofrem uma reação química sob a ação do eletrodo:
Eletrodo negativo (cátodo): produz gás hidrogênio (2H ₂ O+2e ⁻ → H ₂↑+2OH ⁻).
Eletrodo positivo (ânodo): produz oxigênio (2H ₂ O → O ₂ ↑+4H ⁺+4e ⁻).
O hidrogênio se dissolverá na água, enquanto a maior parte do oxigênio será expelida (alguns copos de água podem ser projetados com orifícios de exaustão).
2. Dissolução e preservação do gás hidrogênio
O hidrogênio produzido pela eletrólise se fundirá na água na forma de pequenas bolhas, mas o hidrogênio em si é difícil de dissolver na água (com uma solubilidade de cerca de 1,6 mg/L à temperatura ambiente), portanto, garrafas de água de alta qualidade melhorarão a eficiência da dissolução através dos seguintes métodos:
Dissolução de pressão: Alguns copos de água selam brevemente o corpo do copo, aumentando a pressão para forçar mais gás hidrogênio a se dissolver na água.
Tecnologia de nanobolhas: Quebra do gás hidrogênio em bolhas extremamente pequenas para prolongar seu tempo de residência na água.
3. Projeto de segurança
Devido à inflamabilidade do hidrogénio, as garrafas de água ricas em hidrogénio são geralmente tratadas com segurança:
Controle de concentração: A concentração de hidrogênio deve ser controlada abaixo de 4% (muito abaixo do limite inferior de explosividade de 4,6%).
Desligamento automático: Para automaticamente após a conclusão da eletrólise para evitar produção excessiva de gás.