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飽和氫水之溶存度與溫度的關係

飽和氫水之溶存度與溫度的關係

隨著氫氣水(氫水、水素水)的健康效益逐漸受到醫學界和大眾的關注,了解氫氣在水中的溶解度及其影響因素變得尤為重要。氫氣的飽和濃度是衡量氫水品質的一項關鍵指標,而這一濃度會受到環境條件的影響,特別是溫度的變化。在標準大氣壓下,氫氣在水中的溶解度隨著溫度的升高而顯著降低。為了幫助讀者更好地理解溫度對氫水中氫氣濃度的影響,這篇FAQ將詳細解答氫氣在不同溫度下的溶解度變化,並提供保持氫水效益的建議。

1大氣壓下氫飽和濃度與溫度的關係
1大氣壓下氫飽和濃度與溫度的關係

什麼是氫氣的飽和濃度?

氫氣的飽和濃度是指在一定壓力和溫度條件下,水中能溶解的最大氫氣濃度。當溶液中的氫氣濃度達到與外界氣體壓力相平衡時,稱為飽和狀態。在標準情況下(1大氣壓、25°C),氫氣的溶解度約為1.6 ppm。


氫氣在水中的溶解度會隨著溫度變化嗎?

是的,氫氣的溶解度會隨溫度升高而顯著下降。隨著溫度升高,水中的氫氣溶解度降低,這是因為氫氣分子在高溫下運動更加活躍,容易從水中逸散。


在不同溫度下氫氣的飽和濃度是多少?

根據實驗數據,1大氣壓下氫氣在水中的飽和濃度隨溫度變化的趨勢如下:

  • 0°C:2.14 ppm

  • 25°C:1.6 ppm

  • 50°C:1.0 ppm

  • 75°C:0.5 ppm

  • 100°C:接近0 ppm

這表明,隨著溫度升高,氫氣的溶解度快速下降,並在接近100°C時幾乎完全逸散。


為什麼氫氣在高溫下容易逸散?

氫氣是分子體積最小的氣體,在高溫下分子運動加快,這導致氫氣很容易從水中逸散。當水溫達到100°C時,氫氣的溶解度接近於零,並且幾乎無法保持在水中。


氫氣在水中溶解度的變化是否為線性關係?

氫氣在水中的溶解度隨溫度上升的變化不是完全線性的,但可以看到溶解度在低溫時的下降速度較慢,而在高溫時,特別是超過50°C後,溶解度下降的速度顯著加快。


如何保持氫水的氫氣濃度?

要保持氫水的氫氣濃度,建議儘量保持水溫在常溫25°C左右,並且使用密封容器存放,以減少氫氣逸散。同時,應避免暴露於高溫環境,這樣可以最大限度保持氫水的溶存度。


高溫是否會影響氫水的效益?

由於高溫會加速氫氣的逸散,因此在高溫條件下飲用氫水,其氫氣含量可能已經大幅減少,導致無法充分發揮氫水的預期效益。為了保持其健康效益,建議在低溫下飲用氫水。


建議氫水的最高飲用水溫是多少?

為了保持氫水中的氫氣濃度,建議飲用氫水時的水溫不要超過 50°C。當水溫超過這個溫度,氫氣的溶解度會快速下降,導致氫氣更快逸散,減少氫水的健康效益。


如何製作加熱氫水?

為了製作不會因高溫而損失太多氫氣的熱氫水,可以將 100°C 的開水 和 常溫飽和氫水混合。為了避免水溫過高導致氫氣迅速揮發,建議將最終溫度控制在 50°C 以下。比例是大約 1比4或1比3,即每 1 份的 100°C 開水混入3~ 4 份的 25°C 氫水。


人體飲用過熱的水會有燙傷的風險。根據研究,當飲用水溫超過 60°C 時,可能會對口腔、喉嚨和食道黏膜造成燙傷,長期攝入過高溫度的飲品還可能增加食道癌的風險。具體來說:60°C以上 的水容易對口腔和食道造成直接的熱損傷。最安全且舒適的飲用水溫度通常在 50°C以下,這樣不僅能避免燙傷,還能更容易入口。


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