Anreichern von Wasser mit Wasserstoff in der Praxis

Sinn, Grundlagen, Testen käuflicher H2-Geräte  -  alternative Bauanleitungen für günstigere Alternativen

Gasdichtheit von Behältern

Fest geschlossene Behälter aus Kunststoff, Glas oder Metall sind völlig luft- und wasserdicht, klarer Fall. Aber stimmt das auch für Wasserstoff, das feinste Gas der Welt?

Das stimmt schon für Luft und Wasser nicht wirklich. Eine mit Wasser gefüllte Dose aus dünnem Eisenblech auf die Kommode gestellt, macht rostige Wasserflecken auf dem unlackierten Holzfurnier, weil selbst die größeren Wassermoleküle vereinzelt durch das Blech diffundieren. Und Wasserstoffgas kann das natürlich tausendmal besser!

Ein mit Wasserstoff aufgeblasener Luftballon vom Kindergeburtstag liegt am nächsten Morgen verschrumpelt auf dem Boden und auch Helium wird deswegen in Ballons mit einer feinen Aluminiumschicht gefüllt. Autofahrer wissen, dass man die Autoreifen auch mit Stickstoff füllen lassen kann, weil sie dann weniger "Luft" verlieren und den Druck über den Winter halten.

Dazu ein einfacher, absolut faszinierender Versuch: Wird eine stabile PET-Mineralbrunnenflasche für Sprudel vollständig und drucklos mit H₂‑Gas gefüllt und fest zugeschraubt, "verschrumpelt" die Flasche über die nächsten Wochen und Monate, bis sie nach ca. 1 Jahr vollständig zerknautscht und gasleer geworden ist! (Hier ist mein Experiment dazu.)

Warum? Der Grund liegt darin, dass die Sprudelflasche zwar sehr dicht gegenüber den großen CO₂‑Molekülen im Sprudelwasser ist, aber gar nicht so dicht gegenüber den winzigen H₂‑Molekülen, und aus den Gründen, die ich unter dem Menüpunkt "Gasgleichgewicht" beschrieben habe. Die H₂‑Gas-Konzentration ist in der PET-Flaschenwandung und der Umgebungsluft um die Flasche geringer, also diffundiert das Gas dorthin. Die Moleküle der Luftgase sind aber so viel größer, dass sie nicht das Gleiche zum Ausgleich in die Flasche hineinmachen können. So entsteht in der Flasche ein Vakuum, das heißt, die PET-Flasche wird mit einem atmosphärischen Druck (entsprechend ca. 10 m Wassersäule) zerquetscht!

Für die Geräte-Praxis bedeutet das:

  1. Luftdicht ist nicht dasselbe wie H2-gasdicht!
  2. Behälter, die H₂‑Gas unter Druck möglichst wenig entweichen lassen, bestehen aus dickwandigem Kunststoff, aus Glas oder Metall
  3. In Wasser gelöstes H₂‑Gas wandert dagegen nicht so leicht direkt aus dem Wasser durch eine Behälterwand (meine Erfahrung, weiß nicht, warum)