Calcolo della solubilità dell’Idrogeno in acqua.
Recentemente si è sviluppato un commercio di dispositivi elettrochimici che producono acqua a pH variabile e contenente idrogeno gassoso disciolto ovvero idrogeno in forma molecolare. Lasciando ai medici e ai biologi la valutazione delle proprietà benefiche o meno della presenza di questo gas in acque per consumo umano, vale la pena di stabilire l’effettiva concentrazione raggiungibile in funzione della temperatura. I valori ottenuti sono calcolati in condizioni di equilibrio con idrogeno gassoso.
La solubilità dell’idrogeno in soluzione segue la legge di Henry e può essere calcolata dalla pressione parziale del gas una volta che sia nota la costante di Henry in acqua e ad una temperatura definita. Nell’ipotesi che il nostro dispositivo generi l’equivalente di un atmosfera 100% idrogeno a pressione 1 atm (ovvero azoto 0%), impostando la temperatura* a 25°C:
otterremo una concentrazione di idrogeno pari a ca. 1.6 mg/L. Tuttavia, nei dispositivi in questione la quantità di gas disciolto in soluzione sarà certamente inferiore considerando che 1) non appena l’acqua con H2 viene esposta in ambiente e a pressione atmosferica, la concentrazione di H2 diminuisce fino a raggiungere l’equilibrio relativo alla pressione parziale di H2 nell’atmosfera (ca. 8.67 x 10-7mg/L), 2) l’idrogeno gassoso è in grado di diffondersi attraverso la plastica e molti altri contenitori avendo il più alto tasso di effusione tra tutti i gas e 3) la solubilità dell’idrogeno è influenzata dalla presenza di sali disciolti e tende a diminuire all’aumentare della loro concentrazione. Inoltre, la velocità di effusione/dissipazione di H2 dall’acqua è direttamente influenzata dalla temperatura, dall’agitazione e dall’area della superficie esposta all’atmosfera. Un contenitore aperto di acqua idrogenata disciolta ha un tempo di dimezzamento di circa due ore.
Per concludere, benché’ le sopracitate virtù terapeutiche siano rivendicate a basse concentrazioni (fino a 0.5 mg/L), ci sono ottime probabilità che dopo aver speso un ingente quantità di denaro vi troviate a bere semplice acqua di rubinetto ad acidità variabile ma povera di idrogeno…
*Range di temperatura ammesso da -2 a 30°C