Личный кабинет
Забыли свой пароль?
Войти как пользователь:
Корзина
Водродные технологии
МЕНЮ

Электролизная система

Приборы электролиза воды

На рынке существует множество приборов и устройств, способных изменять химические и физические показатели воды. Современная наука научилась определять какие именно показатели воды имеют полезные и терапевтические свойства. Данная статья расскажет о приборах, которые делают влияют на показатели воды и какие показатели имеют ключевые функции.

Приборы электролиза воды

В настоящее время большая популярность двух методов получения ионизированной воды, это электрические системы, которые влияют на воду через высокое содержание солей в воде, а именно, ионизаторы щелочной воды и генераторы водородной воды с нейтральным рН. Для начала давайте рассмотрим ионизаторы щелочной воды.


Ионизаторы щелочной воды

Ионизатором воды является любое устройство или изделие, которое увеличивает концентрацию заряженных частиц - ионов и свободных электронов. В данном методе образуется щелочная среда с насыщением водорода на катоде и кислая среда с насыщение кислорода на аноде, где анод и катод разделены барьером.

Ионизаторы щелочной воды

Приборы ионизации воды существуют очень давно и в настоящее время ежегодно появляются новые приборы и изделия для изменения свойств воды.

Что такое ионизация воды?

Под ионом подразумевается электрически заряженная частица (положительная или отрицательная) в виде атома или молекулы, которые образовываются при присоединении или потери электронов. Поэтому любое устройство, которое увеличивает концентрацию ионов является ионизатором воды.

Терминологию ИОН ввел ученый Майкл Фарадей в 1834 году. При изучении воздействия электрического тока на разные растворы, он обнаружил разную электропроводность в щелочных, кислотных и солевых растворах. Эта электропроводность зависела от заряженных частиц, которые ученый назвал ионами и разделил их по заряду, отрицательному или положительному. Отрицательный ион называют анионом, положительно заряженный ион называют катионом.

После научного открытия ионизации воды путем электролиза М.Фарадея были обнаружены и другие возможности ионизации воды. Процесс ионизации можно получить несколькими способами, но его эффективность и себестоимость будет существенно отличаться.

Каким способом можно получить ионизированную воду?

  • Воздействие электрического тока (электролиз)
  • Воздействие ультрафиолетового облучения
  • Воздействие ультразвука (кавитация)
  • Химическая реакция. В химической реакции могут быть использованы металлы, минералы, кислоты и соли.

▼ Узнать подробнее об ионизаторах ▼


Польза ионизированной воды

О пользе ионизаторов щелочной воды известно многим потребителям, но только недавние клинические исследования определили, какие именно свойства воды имеют терапевтический эффект.

Польза ионизированной воды

Только после 2007 года ученые обнаружили, что терапевтическое свойство в щелочной ионизированной воде представляет собой газообразный водород Н2. Поэтому для терапевтического эффекта важна концентрация Н2 в воде.

Изначально производители ионизирующих приборов акцентировали свое внимание на показатели щелочной среды, а не на газообразный водород. Поэтому есть 3 наблюдения щелочных систем:

  • Некоторые ионизаторы воды не содержат достаточного количества растворенного газообразного водорода или, по меньшей мере, их концентрация ниже предела обнаружения 0,01 мг/л.
  • Некоторые ионизаторы воды способны создавать достаточные уровни Н2, но их электродах образуется налет, что значительно сокращает концентрацию газа Н2 в воде. Поэтому, не очищая системы лимонной кислотой или уксусом, концентрация Н2 также может опускаться ниже 0,01 мг/л в течение нескольких дней в зависимости от качества использованной воды.
  • Некоторые ионизаторы воды используют технологию обратной полярности, которая значительно предотвращает образование накипи на электродах, что позволяет пользователю работать дольше (от нескольких месяцев до нескольких лет) без использования уксуса или лимонной кислоты.

При всех обстоятельствах концентрация Н2 сильно зависит от исходной воды и расхода (и, конечно, от конструкции и количества скейлинга на электродах). Это приводит к тому, что концентрация варьируется от менее 0,01 мг/л до почти 3 мг/л, при этом среднее значение составляет от 0,4 до 1 мг/л при условии среднего качества исходной воды и чистых электродах.

Важно также отметить, что, хотя некоторые ионизаторы воды могут создавать очень высокую концентрацию Н2 за счет замедления потока воды, эта продуцируемая вода часто имеет очень высокий уровень рН, что может сделать воду неприемлемой. В этом случае легко снизить pH путем добавления нескольких капель лимонного сока (лимонной кислоты) для снижения рН при сохранении более высокого уровня, растворенного Н2.

▼ Какую концентрацию Н2 в воде производят ионизаторы ▼


Генераторы водорода

Генераторы водорода изначально разработаны для производства водорода, где конструкция, электроды и поток воды сделаны для получения высокой концентрации Н2. Однако прогресс не стоит на месте и недавно появились современные протонообменные мембраны (PEM) на основе твердого полимерного электролита (SPE).

Генераторы водорода

Протонообменная мембрана, это прорыв в электролизе воды, которая позволяет получить более высокую концентрацию чистого Н2 с отделением побочных продуктов электролиза кислорода (О2), озона (О3), и хлора (Cl2).

Портативный генератор водородной воды VILOVIT один из немногих, где есть протонобменная мембрана, которая способна не только отделять водород Н2 от побочных продуктов электролиза кислорода, озона и хлора, но и является твердым полимерным электролитом, где происходит электролиз. Такая система позволяет использовать дистиллированную воду или воду обратного осмоса без добавления солей или кислоты для большей проводимости, в результате вы получаете воду с концентрацией чистого Н2 1,2-1,4 мг/л за 8 мин и ОВП до -700 мВ.

Протонообменная мембрана (PEM)

Современная мембрана PEM способна отделять водород от кислорода, и других продуктов распада при электролизе (например, озон, хлор), а также мембрана является электролитом, где происходит электролиз, т.е. электролиз проходит в самой мембране, вода вне мембраны не подвергается электролизу, она только насыщается Н2.

Протоны Н+ проникают в мембрану как положительно заряженные частицы и движутся к катоду (отрицательному электроду). На катоде протоны соединяются с электронами и образуется водород.

Такая система позволяет использовать дистиллированную воду или воду обратного осмоса, поэтому нет необходимости добавлять соли или кислоты для большей проводимости, а значит и большего производства Н2.

Твердый полимерный электролит SPE

Твердыми полимерными электролитами (SPE) являются материалы, имеющие полимерное строение, причем в состав полимеров входят функциональные группы, способные к распаду с образованием катионов или анионов, направленное движение которых внутри структуры полимера обусловливает его ионную проводимость.

Мембрана в нашем приборе представляет собой фторуглеродный полимер, содержащий функциональные сульфогруппы, способные к обмену с внешней средой электростатически связанными катионами (положительно заряженные частицы, как и протоны, ядра атома водорода). Ионная проводимость этого твердого полимерного электролита SPE обусловлена движением катионов уже входящих в его состав, поэтому подобные электролиты получили название катионных или катионобменных, по аналогии с ионообменными смолами.

Как происходит электролиз в SPE/PEM мембране?

Вода проникает через поры мембраны в анодное пространство. На границе анода и мембраны происходит электроокисление воды с выделением кислорода:

2H2O + 4e" —► O2 + 4H+

Непроницаемость PEM мембраны для кислорода препятствует его проникновению в катодное пространство и образованию взрывоопасной гремучей смеси кислорода и водорода. В итоге, кислород удаляется из реакционной зоны.

Далее протоны Н+ движутся через мембрану к катоду, где происходит их восстановление с электронами с выделением газообразного водорода:

2H+ + 2e" —► H2

Протекание катодной и анодной реакций стимулируется введением на границе раздела электродов и полимерных катализаторов - мелкодисперсных платины и оксида иридия (IV), что делает процесс электролиза более эффективным.

В результате вы получаете воду с высокой концентрацией чистого Н2 (более 1,2 ppm всего за 8 мин) без примесей продуктов распада электролиза и ОВП до -700 мВ.

▼ Подробнее о генераторах нового поколения ▼


Отличия обычного электролиза от современных полимерных мембран

Современные полимерные мембраны SPE/PME сами являются электролитом, поэтому им не требуется вода с содержанием минералов для проводимости тока, в связи с чем они имеют огромное технологическое преимущество, долгий срок службы и способны производить высокую концентрацию чистого Н2.

Отличия обычного электролиза от современных полимерных мембран

Благодаря более низкому электрическому сопротивлению между анодом и катодом в полимерной мембране происходит меньшее падение напряжения и более эффективный электролитический выход H2. Увеличение срока службы мембраны связано с тем, что рН питьевой воды практически не меняется, соответственно не происходит образования минерального налета на электродах.

Почему это важно, что в приборе есть протонобменная мембрана/ Твердый полимерный электролит?

Вода в приборе не является электролитом, электролиз идет внутри мембраны, вода только насыщается чистым водородом. Рекомендуется использовать дистиллированную воду или воду обратного осмоса. Это позволяет долгое время сохранять работоспособность мембраны, без необходимости в промывках.

Бывают ли приборы, разделяющие при электролизе водород и кислород, но без протонобменной мембраны?

Да, даже самые в первых приборах для электролиза в виде U образной трубки водород и кислород получались отдельно. Но электролитом в них является раствор солей в воде и помимо водорода и кислорода будут выделяться другие соединения. Бывают также приборы с мембраной, отделяющей водород, но при этом мембрана не является твердым полимерным электролитом. Эти приборы требуют использования воды с солями, поэтому мембрана засоряется и требует частых промывок. Узнайте, может ли прибор работать с дистиллированной водой, чтобы понять используется ли в нем SPE/PEM мембрана.

Узнать о продуктах VILOVIT
Заказать продукты VILOVIT
Контактная информация ООО «ВИТАМС»
  • 115404, г. Москва, ул. Бирюлевская, д.24, корп.1
  • Режим работы: Пн—Вс, с 10 до 19 ч.
  • + 7 (495) 64-111-63 (телефон магазина)
  • + 7 (495) 644-58-68 (техническая поддержка)
  • ИНН/КПП 7724890618 / 772401001 ОГРН 1137746854387
Магниевый стержень к изделию медицинского назначения не относится!
Заказать звонок