最近總有人問我氫水好?氫氣好?給大家普及下。在討論氫氣生物醫(yī)學(xué)相關(guān)問題時,許多人會提出一些關(guān)于氣體溶解問題。如氫氣不是不溶解于水嗎,怎么可以使用氫水治療疾病?氫水的溶解度幾個ppm是什么含義?呼吸氫怎么能發(fā)揮作用?呼吸氫氣和喝氫水有什么區(qū)別? 常識告訴我們,氫氣不溶解于水,我們在學(xué)習(xí)氫氣性質(zhì)的時候,正是利用這個特點,使用排水法收集氫氣。這個不溶解于水的概念在化學(xué)上并沒有錯誤,但是在醫(yī)學(xué)和生物學(xué)上,這個概念并不是那么準(zhǔn)確,甚至?xí)鹫`解。從生物學(xué)的角度看,氫氣不僅能溶解,而且溶解度不低,足夠可以產(chǎn)生生物學(xué)作用。 老師會說如果要計算某些氣體的體積最簡單的方式就是利用「排水集氣法」,也就是將量杯裝滿水后倒放在水盆中,再將預(yù)測量的氣體打入,此時量杯的水位會開始下降,代表氣體將水往下擠壓,而空出來沒有水的空間就是氣體的體積了。老師一定會說明:要能使用排水集氣法來測量氣體積,有個重要的前提,那就是該氣體不溶于水,而氫氣被歸類成可利用排水集氣法量測體積的氣體,也因此許多人都認為氫氣是不溶于水的! 那么,老師錯了嗎? 其實也不是,最大的差別在于單位量級的不同。 其實非常微量的氫氣是可以溶進水中的,只是在化學(xué)課或日常生活中這個量小到可以忽略不計;因為氫氣在標(biāo)準(zhǔn)條件下(一大氣壓、攝氏 20 度),1 公斤的水最多只能溶進 1.6 毫克的氫氣。 氫水的濃度 我們先來看什么是 ppm ,ppm 其實是 "parts per million" 的縮寫,從字面上翻譯可知 ppm 就是「百萬分之一」,因此 1 ppm 就代表「一百萬分之一」, 5 ppm 就代表「一百萬分之五」。 那氫水 1 ppm 的意義為何呢?完整來說有兩種意義,分別是體積濃度與質(zhì)量濃度。以體積濃度而言,代表1公升的水里含有1微升的氫氣;以質(zhì)量濃度而言,則是指1公斤的水含有1毫克的氫氣。 以氫水為例,1.6ppm 質(zhì)量濃度代表:1 公斤的水含有 1.6 毫克的氫氣。在標(biāo)準(zhǔn)條件下,水的密度是 0.998(kg/L),代表 1 公斤的水相當(dāng)于 1.002 公升,而氫氣的密度為 0.0837(g/L),可推算出 1.6 毫克的氫氣相當(dāng)于 0.019 公升的氫氣,就等于 19.000 微升,因此飽和氫水 的體積濃度會是 18.962 ppm (19.000/1.002),但這樣的顯示方式太不直覺,因此會轉(zhuǎn)換成百分率方便識別,因此 18.962 ppm 約為 0.019 (18.962/1.000.000) ,就等于 1.9%。 說完 ppm 后,要理解 ppb 就簡單許多了,所謂的 ppb 就是 "parts per billion" 的縮寫,在溶液中是用溶質(zhì)質(zhì)量占全部溶液質(zhì)量的十億分比來表示的濃度,也稱十億分比濃度(十億分之一),換句話說就是比 ppm 再小 1.000 倍的濃度單位,所以若飽和氫水的質(zhì)量濃度是 1.6ppm 的話,就相當(dāng)于 1.600 ppb。 氫水這么低的濃度有作用嗎? 雖然微量的氫氣可以溶進水中,但它能發(fā)揮作用嗎? 根據(jù)國際氫分子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(IHSA)于 2017 年的文件顯示,氫水濃度只要高于質(zhì)量濃度的 0.5 ppm,就能產(chǎn)生生物學(xué)上的效應(yīng)。條件許可的話,吸氫還是更好。氫氣治療研究最早使用的方法是呼吸含1-4%氫的混合氣,呼吸氣體時,血液中氣體的濃度會隨著呼吸時間延長從低到高增加,一般30分鐘可以達到最大血液濃度(1-4%的飽和度)。只要提高呼吸濃度,就可以更快速地提高血液中的絕對濃度。不過增加呼吸氫氣的濃度,血液中的濃度增加的規(guī)律和過程類似,同樣在30分鐘達到最高濃度。理論上,呼吸氫氣的方法能明顯提高機體攝取氫氣絕對量。 總結(jié) 身體是需要水來運送體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物,無論喝什么水,水都只能起到這一作用, 水本身不可能產(chǎn)生營養(yǎng)價值。只要是符合國家標(biāo)準(zhǔn)的水都可以安全放心的飲用。不同的水,在味道和口感上可能有一些差別。適量的飲水還是對身體有好處的。
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