水素と酸化還元電位

水素について

「水素」の原子記号は[1]です。その分子「水素 2」とは地球上で最も軽い気体であり動きが非常に速い物質です。そのために水やその他の物質に溶存・保持させることは非常に難しく、ごく短時間で空気中に放出・拡散されてしまいます。

上昇性が非常に高いことから「水に溶存させること」、さらには「体内に届けること」などは極めて困難なのです。「水素」はいつも2。ふたつでひとつの分子を形成するのです。

このことからOH-またはH+などの水素イオンでは水素とはいえません。ですから「活性水素※」という言葉は造語で実際には存在しません。

※活性水素とは電気分解で生成された水に含まれるOH-またはH+などの水素イオンのことです。しかし実際には水素ではないため、溶存水素濃度計で水素イオンの濃度を検知することはできません。水素を水に溶存させるには水素を入れるしかありません。

水素濃度って何?

水素の濃度を量る単位にはppm、ppb、pptなどがあります。ppm、ppb、pptは濃度を表す単位です。これは量の単位ではなく濃度や割合を示す単位です。濃度を表す単位には皆様がよくご存知のパーセントという単位があります。

パーセントという単位は「ppc」正確にはpart per centのことで100分の1を表します。ppm、ppb、pptも同じことで、それぞれpart per million、part per billion、part per trillionの略です。

millionは100万、billionは10億、trillionは1兆を意味しますから、ppmは100万分の1、ppbは10億分の1、pptは1兆分の1を示す単位として濃度や割合を表すときに使用されています。

この単位を使用してH4Oの水素溶存濃度を表すと約1,500ppb。他の水素水では水素濃度が検知できないケースがほとんどですが、H4O水素結合水に含まれる水素は非常に濃度が高いことが分かります。

pHって何?

pHは、potential for Hydrogenの頭文字です。potentialは電位を意味し、Hydrogenは水素を意味します。

pHは水素イオン指数の略号なのです。pHの数値には0~14までの目盛りがあり、7を中性もしくは化学的中性点とも言います。7より小さくなるほど酸性が強く、7より大きくなるほどアルカリ性が強くなります。

水には酸性・中性・アルカリ性の3つの性質があります。

強酸性水

強酸性水は消毒力が強く毒性が低いので消毒に使うことが多いようです。強酸性水は菌を殺す力が強く残留性がないというメリットがありますが、保存性が悪いというデメリットがあります。強酸性水は作りたてを使い保存する場合は、密閉した容器に入れ冷暗所に保管して2週間以内には使い切ります。

アルカリイオン水

アルカリイオン水は飲むことで活性酸素が消去されるとうたわれていますが、実際には水素分子が含まれていないため活性酸素を除去する抗酸化力はありません。

酸化還元電位って何?

酸化還元電位、ORP(Oxidation Reduction Potential)とは酸化させる力と還元させる力の差を電位差で表した数値のことです。

酸素が他の元素と結びつく反応を「酸化」といいます。逆に酸素が水素と結びついて元素を酸化前の状態に戻す反応を「還元」といいます。

それでは「酸化する力」とはどういうことでしょうか。「酸化」と「還元」について学校の授業で習ったことがあると思いますが、酸化するということは化学では「酸素と化合すること」もしくは「水素を失うこと」さらには「電子を失うこと」などと定義されています。

逆に、ものが還元するということは「酸素を失うこと」もしくは「水素を受け取ること」、「電子を受け取ること」などと定義されます。

酸化力が強い、または還元力が強いという能力を示す単位に「酸化還元電位(mV:ミリボルト)」という単位があります。

この数値がプラスなら酸化力が強く、マイナスなら還元力に優れていることを表します。水の元素は水素(H)と酸素(O)で、これらの酸化還元電位は水素が-420mV、酸素が+820mVです。

このことから酸化還元電位の低い、還元力の強い水を精製するには水素を溶存させることが必要になります。

総硬度って何?

水中に溶け込んでいるカルシウムイオンとマグネシウムイオンの量(総濃度)で測ります。そもそも硬度は「石鹸の泡立ちにくさ」を示す指標として生まれました。

硬度の高い水(硬水 hard water)では石鹸が泡立ちにくく、石鹸垢を生じて洗浄能力が落ちます。その中でも「煮沸すれば軟水化できる」とする硬水と「煮沸しても軟水化できない」とする硬水もありますが、基本的にはこの量が少ないと軟水、多いと硬水と言います。

H4Oの総硬度は、Lあたり61mgですから、60~120ml(中程度の軟水)となります。

  • 0~60mg/L(軟水)
  • 60~120mg/L(中程度の軟水)
  • 120~180mg/L(硬水)
  • 180mg/L~(非常な硬水)

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