Водородные генераторы первого поколения были практически бесполезны: они изменяли ph-уровень воды и не могли отводить вредные вещества во время обогащения H2. Тогда «золотым» стандартом качества стали SPE/PEM мембраны, которые были лишены этих и других недостатков.
Содержание
Преимущества протонообменной SPE/PEM мембраны
История использования генераторов водорода тесно связана с промышленными инновациями. Для того, чтобы обогащенная им вода приносила организму лишь пользу, необходимо очистить ее от ядов и солей тяжелых металлов. Только благодаря наличию мембраны с протонообменными свойствами активный водород можно отделить от кислорода и других вредных примесей. Самыми опасными среди них считаются токсичные газы хлор и озон. Они отравляют организм человека и ускоряют процессы старения, протекающие в нем.
Генераторы ENHEL используют только передовую технологию производства воды, насыщенной молекулярным водородом (H2). Тем, кто их использует, не приходится регулярно следить за химическим составом воды. Недобросовестные производители экономят на мембранах или вовсе не используют их, вследствие чего в воде остаются соли хлора и она приобретает резкий запах.
Новейший метод получения воды, обогащенной H2, предполагает насыщение жидкости только высококонцентрированным водородом без побочных продуктов процесса электролиза, протекающего в генераторе. Единственный способ добиться этого — применение технологии протонно-обменной мембраны, изготовленной из твердого электролита.
Что такое твердый полимерный электролит?
Вода сама по себе не может являться электролитом, ведь она не подвергается электролизу, а только насыщается атомами водорода. Электролизом называют процесс разложения воды или любого другого вещества на его составляющие с непосредственным использованием электрического тока. Поэтому дистиллированную воду сложно электролизовать, а вот с обогащением активным H2 обычной воды проблем не возникает.
Когда вы включаете генератор водородной воды, процесс электролиза начинает происходить именно в его мембране, не в жидкости. Протонообменная мембрана изготовлена на основе твердого полимерного электролита. В низкокачественных генераторах используют технологии, имитирующие присутствие полимера. Поймать за руку нечестного продавца можно, если попросить его продемонстрировать работу прибора с использованием «мертвой» воды, прошедшей дистилляцию. Потому что только протонообменная мембрана допускает ее использование, но при условии предварительной очистки методом обратного осмоса. В приборах, в которых нет PEM/SPE мембраны, обогащение дистилированной воды H2 провести невозможно.
Мембрана с протонообменными свойствами является полупроницаемой. Ее изготавливают из дорогостоящих инновационных материалов, обладающих уникальной способностью проводить через себя ядра атомов H2 (их называют протонами).
К твердым полимерным электролитам принято относить те вещества, которые имеют полимерное строение из одинаковых структурных фрагментов. Важно, чтобы мембрана обладала ионной проводимостью, иначе обогащение активным водородом будет невозможно. Как правило, лучшие мембраны изготавливают из фтороуглеродного полимера. Он способен проводить положительно заряженные частицы: например, протоны (так называют ядра атома водорода). Фторуглеродные мембраны способны обеспечить высокую эффективность во время электролиза воды для насыщения H2 и отведения оксиданта-кислорода.
Почему протонообменная мембрана может проводить протоны?
Итак, мембраны с протонообменными свойствами для генераторов воды, обогащенной водородом, делают из качественных твердых полимерных электролитов. По-английски их называют Solid Polymer Electrolyte. Это вещества с полимерным строением, которое обеспечивает их способность к диссоциации с образованием катионов или анионов. Их направленное движение внутри структуры мембраны обеспечивает ионную проводимость, которая и является сутью обогащения воды водородом. Протонообменный полимер способен к обмену с внешней средой ядрами атома водорода. Так H2 и попадает в воду, которую вы наливаете в стационарный или портативный генератор.
Как идет электролиз воды в твердом полимерном электролите?
Мембрану из твердого электролита можно назвать «сердцем» водородного генератора, что и отличает его от обычного ионизатора щелочной воды или недорогих приборов — генераторов первого поколения. Титаново-платиновый электрод быстро генерирует H2, чистота которого составляет 99,9%. Одновременно с этим он эффективно отводит вредные побочные продукты электролиза, которые причинили бы вред здоровью человека.
Во время насыщения жидкости молекулами водорода жидкость подается на анод электролизера. Через него она попадает на границу протонообменной мембраны, где вода «лишается» оксиданта-кислорода. Он отводится, а вода дальше движется к катоду — электроду с отрицательным зарядом. Любой протон, который через нее проходит, становится самым эффективным антиоксидантом в мире — атомом водорода. Каждые два атома H2 соединяются в одну молекулу водорода: позже она растворяется в жидкости. Вредные оксиданты не смогут вновь проникнуть в воду благодаря непроницаемой мембране. Она же, как уже было сказано выше, работает как барьер для хлора и озона.
Схема протонообменной мембраны
Технология PEM-мембраны была разработана еще в конце 60-х годов прошлого столетия, но использовать в генераторах ее стали только после открытия антиоксидантных свойств водорода.
Преимущества электролиза PEM
Каковы основные достоинства протонообменных мембран? Обогащение воды чистым водородом происходит без побочных продуктов и вне зависимости от качества воды. В числе остальных преимуществ можно отметить:
- Способность PEM сохранять низкую проницаемость для газа, что гарантированно защищает воду от вредных примесей.
- Содержание твердого электролита SPE в PEM обеспечивает отсутствие зависимости от количества минералов в воде.
- Ph питьевой воды не увеличивается, а потому конструкция мембраны не провоцирует осаждение кальция в виде минерального налета.