Gasdruck-Festigkeit
Die Behälter von H2-Booster-Flaschen, in denen H2-Gas in das Wasser "eingepresst" wird, stehen bei guten Geräten unter einem Innendruck von 2-6 bar, was auch in etwa der maximalen Spanne des Versorgungsdrucks in der Wasserleitung entspricht. Aus optischen Gründen werden oft transparente Materialien verwendet, damit jeder die hübschen Gasperlen im Wasser sieht, meist noch mit LED's bunt angestrahlt. Dabei wäre Edelstahl für Trinkwasser-Druckbehälter immer die bessere Materialwahl.
Glas erscheint zunächst gegenüber Kunststoff höherwertig zu sein, hat aber den großen Nachteil, dass die Zugfestigkeit von Glas vergleichsweise gering ist, und es ein sprödes, steifes Material mit einem hohen E-Modul ist. Im Vergleich zu dem häufiger verwendeten Acrylglas ist Glas schwächer, brüchiger und unelastischer. Ein Behälter aus Glas vergrößert sein Volumen unter Innendruck viel weniger als Acrylglas, und bei einem Platzen sind herumfliegende Glas-Scherben weitaus gefährlicher, weil sie kleiner, schwerer und schärfer sind.
Falls Glas verwendet wird, dann sollte die Druckbehälter ähnlich wie Sektflaschen geformt sein, die ja für sehr hohe Drücke ausgelegt sind. Also möglichst überall ausgerundet, mit großer Wandstärke, die an allen Stellen mit einer Änderung der Rundung nochmals extra dicker ausgeformt sind (Übergang zum Flaschenboden, und Flaschenboden dem Druck entgegen nach innen gewölbt, damit dort Druckspannungen und keine Zugspannungen vorherrschen).
Finger weg von schicken, eckigen, dünnen Glasflaschen, egal wie die Glassorte auch heißen mag. Bierflaschen oder Sprudel-Glasflaschen können bis 6 bar Innendruck verwendet werden, aber Vorsicht beim Verwenden von geschlossenen (Glas-)Flaschen an einem Akku-bertriebenen "H2-Booster" ! Der entstehende Druck beim Boosten kann das Grundgerät zerstören, weil dort meist kein Sicherheits-Überdruckventil verbaut ist. Dieses befindet sich in der Regel, falls überhaupt vorhanden, versteckt im Deckel oben auf dem mitgelieferten Behälter.
Sprudel, also Mineralwasser, welches mit Kohlensäure übersättigt wurde, befindet sich in den dafür vorgesehenen Glasflaschen (Mineralbrunnen Leihflasche) unter einem maximalen Druck von 4-5 bar. Die dickeren Glas-Karaffen am "Soda-Stream"-Gerät werden mit CO2 bei einem Druck von 8 - 11 bar gefüllt, und auch die Mineralbrunnen-Flaschen werden wohl beim Füllen ähnlichen Drücken ausgesetzt. Aber die PEM-Membran an so einem kleinen Akku-Booster kann über 30 bar Druck erzeugen, falls kein Luftpolster in einer Glas-Flasche eingeschossen ist. Bei diesem hohen Druck platzt jede übliche Glasflasche, wobei wie gesagt zuvor das teure Grundgerät undicht, oder zerstört wird. Da sich der Acrylglas-Zylinder oder eine PET-Sprudelflasche am Booster unter dem Innendruck "aufbläst" und das erzeugte Gas-Volumen sehr gering ist, lassen sich gute H2-Booster mit Kunststoff-Flasche nicht so leicht zerstören.
Damit ist auch klar wie hoch die H2-Booster-Flaschen mit Wasser gefüllt werden sollten:
Je weniger Lufteinschluss nach dem Verschließen der Flasche vor dem Boosten vorhanden ist, umso schneller und höher steigt der Innendruck. Das erkennt man daran, dass die aufsteigenden H2-Gas-Perlchen immer kleiner werden. Und um so höher der Innendruck, umso mehr H2-Gehalt ist nach dem Boosten im Wasser zu erwarten. Allerdings sinkt dann der Druck in dem Gerät auch sehr schnell wieder, weil sich noch weiteres H2-Gas aus dem Druckpolster im Wasser löst, was ja gut ist, aber eben den Druck schnell wieder absinken lässt.
In einer Flasche mit viel Luft drin (z.B. 3/4-tel voll) gelingt es kaum über 1,6 ppm H2-Gas einzubringen, egal wie "gut" der gekaufte Booster ist. Werden dagegen die von mir empfohlenen 4 bar beim Boosten erreicht, liegt der zu erwartende H2-Gehalt um die 6 ppm.
Gar kein Luft-Einschluss vor dem Bossten bei einem Acrylglas-Zylinder strapaziert das Gerät sehr stark und kann zu Schäden führen, und für eine aufgeschraubte Glasflasche ist kein Lufteinschluss ein absolutes No-Go!
Wer seine Booster-Flasche also optimal nutzen möchte, sollte entweder den Innendruck messen, und sich die optimale Füllhöhe merken,
(Hier steht, wie man den Innendruck mit einem Tauchkörper oder einer simplen Einweg-Spritze messen kann.)
oder falls ein Überdruck-Ventil im Deckel vorhanden ist, sollte dieses Überdruck-Ventil gerade noch nicht öffnen, weil beim Öffnen der Innendruck schlagartig auf einen viel niedrigeren Wert fällt, und sich das Wasser dabei wieder stark entladen kann (erkennbar an vielen entstehenden Bläschen oder sogar einem feinen "Nebel" im Wasser).
Hier noch die Materialkennwerte von Glas und Plexiglas:
Glas (Festigkeit variiert leicht je nach Glastyp) Zugfestigkeit: 30 N/mm² [MPa] E-Modul (Zug-): 70.000 N/mm² [MPa]
Acrylglas (PMMA - Polymethyl methacrylate, Markenname: Plexiglas) Zugfestigkeit: 70 N/mm² [MPa] E-Modul (Zug-): 2.700–3.200 N/mm² [MPa]
Geschlossene runde Behälter, wie bei den Booster-Flaschen verwendet, sind aus gegossenem Acrylglas, flache Platten können auch aus gewalztem Acrylglas sein.
( Hier ein Video, das den Unterschied erklärt)
Im Vergleich sagen diese Werte, dass Plexiglasbehälter erst bei höherem Innendruck versagen und sich vorher "weicher" dehnen (Volumenvergrößerung unter Druck), während Glas vergleichsweise bei geringeren Drücken und "schlagartig" (spröde) versagt, und der Druckanstieg in Glasbehältern erfolgt viel schneller, weil sie sich unter Druck fast nicht "aufblasen".