富氢水氢含量在多少浓度才会有医学作用?

2021-08-05 15:54:41 7

  最近总有人问我氢水好?氢气好?给大家普及下。在讨论氢气生物医学相关问题时,许多人会提出一些关于气体溶解问题。如氢气不是不溶解于水吗,怎么可以使用氢水治疗疾病?氢水的溶解度几个ppm是什么含义?呼吸氢怎么能发挥作用?呼吸氢气和喝氢水有什么区别?

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  常识告诉我们,氢气不溶解于水,我们在学习氢气性质的时候,正是利用这个特点,使用排水法收集氢气。这个不溶解于水的概念在化学上并没有错误,但是在医学和生物学上,这个概念并不是那么准确,甚至会引起误解。从生物学的角度看,氢气不仅能溶解,而且溶解度不低,足够可以产生生物学作用。

  老师会说如果要计算某些气体的体积最简单的方式就是利用「排水集气法」,也就是将量杯装满水后倒放在水盆中,再将预测量的气体打入,此时量杯的水位会开始下降,代表气体将水往下挤压,而空出来没有水的空间就是气体的体积了。老师一定会说明:要能使用排水集气法来测量气体积,有个重要的前提,那就是该气体不溶于水,而氢气被归类成可利用排水集气法量测体积的气体,也因此许多人都认为氢气是不溶于水的!

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  那么,老师错了吗? 其实也不是,最大的差别在于单位量级的不同。 其实非常微量的氢气是可以溶进水中的,只是在化学课或日常生活中这个量小到可以忽略不计;因为氢气在标准条件下(一大气压、摄氏 20 度),1 公斤的水最多只能溶进 1.6 毫克的氢气。

  氢水的浓度

  我们先来看什么是 ppm ,ppm 其实是 "parts per million" 的缩写,从字面上翻译可知 ppm 就是「百万分之一」,因此 1 ppm 就代表「一百万分之一」, 5 ppm 就代表「一百万分之五」。

  那氢水 1 ppm 的意义为何呢?完整来说有两种意义,分别是体积浓度与质量浓度。以体积浓度而言,代表1公升的水里含有1微升的氢气;以质量浓度而言,则是指1公斤的水含有1毫克的氢气。

  以氢水为例,1.6ppm 质量浓度代表:1 公斤的水含有 1.6 毫克的氢气。在标准条件下,水的密度是 0.998(kg/L),代表 1 公斤的水相当于 1.002 公升,而氢气的密度为 0.0837(g/L),可推算出 1.6 毫克的氢气相当于 0.019 公升的氢气,就等于 19.000 微升,因此饱和氢水 的体积浓度会是 18.962 ppm (19.000/1.002),但这样的显示方式太不直觉,因此会转换成百分率方便识别,因此 18.962 ppm 约为 0.019 (18.962/1.000.000) ,就等于 1.9%。

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  说完 ppm 后,要理解 ppb 就简单许多了,所谓的 ppb 就是 "parts per billion" 的缩写,在溶液中是用溶质质量占全部溶液质量的十亿分比来表示的浓度,也称十亿分比浓度(十亿分之一),换句话说就是比 ppm 再小 1.000 倍的浓度单位,所以若饱和氢水的质量浓度是 1.6ppm 的话,就相当于 1.600 ppb。

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  氢水这么低的浓度有作用吗?

  虽然微量的氢气可以溶进水中,但它能发挥作用吗? 根据国际氢分子标准协会(IHSA)于 2017 年的文件显示,氢水浓度只要高于质量浓度的 0.5 ppm,就能产生生物学上的效应。条件许可的话,吸氢还是更好。氢气治疗研究最早使用的方法是呼吸含1-4%氢的混合气,呼吸气体时,血液中气体的浓度会随着呼吸时间延长从低到高增加,一般30分钟可以达到最大血液浓度(1-4%的饱和度)。只要提高呼吸浓度,就可以更快速地提高血液中的绝对浓度。不过增加呼吸氢气的浓度,血液中的浓度增加的规律和过程类似,同样在30分钟达到最高浓度。理论上,呼吸氢气的方法能明显提高机体摄取氢气绝对量。

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  总结

  身体是需要水来运送体内营养物质和代谢废物,无论喝什么水,水都只能起到这一作用, 水本身不可能产生营养价值。只要是符合国家标准的水都可以安全放心的饮用。不同的水,在味道和口感上可能有一些差别。适量的饮水还是对身体有好处的。

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