Piyasada yaklaşık 500 $ karşılığında nispeten ucuz, tüketici sınıfı dijital hidrojen sayaçları var. Bu sayaçlar yaygın olarak kullanılmasına ve kabul edilmesine rağmen, çözünmüş hidrojen gazını spesifik olarak/seçici olarak ölçmezler. Tasarımları ORP teknolojisine dayanıyor ve pahalı hidrojen probları yerine suyun indirgeme potansiyelini ölçmek için seçici olmayan redoks elektrotları kullanıyor.
Ancak bu ölçüm cihazları, hidrojen ölçümüne yönelik daha karmaşık teknolojilerle karıştırılmamalıdır. Bunlar, kolayca 100.000 ABD Doları veya daha fazlasına mal olabilen gaz kromatografisi-kütle spektrometresi (GC-MS) teknolojisini kullanır.
Oldukça hassas hidrojen gazı probları (polarografik/voltametrik) içeren dijital hidrojen ölçüm cihazları da vardır, ancak bu cihazların maliyeti yine de 10.000 $ veya daha fazla olabilir.
Öncelikle bilimsel ve endüstriyel kullanım için tasarlanan bu teknolojiler çok pahalıdır ve ortalama tüketici için karşılanamaz niteliktedir.
Bu bölümde H2, pH ve ORP arasındaki ilişkiye ilişkin önceki tartışmalarımıza dayanarak, ORP tabanlı bir hidrojen ölçüm cihazının çözünmüş H2'yi doğru bir şekilde ölçme yeteneğini değerlendireceğiz.
ORP bazlı hidrojen ölçüm cihazları, suyun redoks potansiyelini ölçerek çözünmüş H2 içeriğini belirlemeye çalışır.
Gördüğümüz gibi bu, öncelikle H+/H2 redoks çiftinin H+ türlerinin (pH ile temsil edilir) katkısından ve ayrıca nispeten önemsiz derecede redoks çiftinin H2 türlerinin katkısından kaynaklanır.
Böyle bir ölçüm cihazı, aşağıdaki işlemi kullanarak ORP ölçümünden H2 konsantrasyonunu belirlemeye çalışır:
1. pH 2'deki H7 suyunun ORP'sine ilişkin Nernst tahminleri, ölçüm cihazının bilgisayar yazılımına fabrikada programlanmıştır;
2. Numune suyun redoks potansiyeli (mV cinsinden), ölçüm cihazının ORP ve referans elektrotları tarafından belirlenir ve elektronik tarafından işlenir;
3. Numunenin çözünmüş H2 içeriği, numunenin redoks potansiyeli (pH'si tam olarak 7 olan) ile hidrojenle zenginleştirilmiş suyun ORP'sine (pH 7) yönelik Nernst tahminleri karşılaştırılarak hesaplanır.
4. H2 değerinin PPB/PPM cinsinden ölçüm cihazının LCD ekranında görüntülenmesi. Örneğin, Şekil 14'teki grafikten, pH'ı tam olarak 7 olan suda, 2 mg/l ve 0,1 mg/l'lik iki farklı H2 konsantrasyonunda Nernst denklemine göre -379 mV ve -417 mV ORP değerlerinin olduğunu görebiliriz. sırasıyla (2 ppm bu tür sayaçlar için tipik üst sınırdır).
Bu nedenle, eğer su örneğimizin pH'ı tam olarak 7 ise ve ORP değeri -379 mV ise, aslında çözünmüş H2 seviyesinin 0,1 mg/L olması gerektiği mantıklı görünüyor. Öte yandan, ORP -417 mV ölçüyorsa çözünmüş H2 içeriğinin 2 mg/L olması gerekir. Ölçülen ORP arada bir yerdeyse, bilgisayarın okumayı enterpolasyonu yapması ve uygun şekilde hesaplanan H2 seviyesini göstermesi basit bir iştir.
Ancak: Lütfen aşağıdaki noktalara dikkat edin:
1) Suyun pH'ı nadiren tam olarak 7 olacaktır ve pH biriminin yarısı kadar küçük bile olsa herhangi bir sapma, ORP okumasını 2 ila 0,1 mg/L (2 mV'a karşı 30 mV) aralığında çözünmüş H38'nin katkısının neredeyse tamamı kadar değiştirecektir. XNUMXmV).
Cihaz pH'ı ölçmediğinden (eğer ölçülseydi suyun pH'ını tam olarak 7'ye düzeltmenin pratik bir yöntemi olmazdı), suyun pH'ındaki bu kaçınılmaz sapma, H2 üretmek için redoks potansiyelinin kullanılmasını engeller. doğru ölçün.
2) ORP için Nernst tahminlerine ilişkin tartışmamızda, ölçülen ORP'ye katkıda bulunan sudaki diğer redoks çiftlerini dikkate almadığımızı söylemiştik (Nernst denkleminin başka bir formu, çoklu redoks çiftleri için redoks potansiyelini tahmin edebilir).
Bununla birlikte, su genellikle pozitif redoks potansiyeline katkıda bulunan ve çözünmüş hidrojenin negatif ORP'sini etkisiz hale getiren başka redoks çiftleri içerir.
Varlıklarının farkında olmamıza rağmen, bunların genel ORP'ye olan katkılarını ölçmenin ve çıkarmanın kolay bir yolu yoktur. Bu nedenle ORP ölçümünü öngörülemeyen şekillerde etkilerler ve H2 ölçümünü bozarlar.
Randy Sharpe'ın kitabından alıntı: "Çözünmüş H2, pH ve redoks potansiyeli arasındaki ilişki"
