Umrechnungsformel für H2-Gas im Wasser
Gehalt an H2-Gas im Wasser: ppm, ppb ml
Die Angaben in ppm (je Million) oder ppb (je Milliarde) sind so zu verstehen wie Promille (je Tausend) oder Prozent (je 100). Sie bezeichnen also einen Anteil oder ein Gehalt, aber sie sagen nichts darüber aus, um was für einen Anteil es sich handelt (also z. B.: Gewicht oder Volumen). Das ist verwirrend und kann zu Missverständnissen führen. So ist der Gewichtsanteil von H2-Gas an der Luft 0,036 ppm, der Volumenanteil an Luft aber 0,55 ppm! Alle Angaben auf diesen Seiten sind in ppm bezogen auf das Gewicht angegeben. Es gilt:
1 mg H2-Gas = 12,13 ml H2-Gas = ca. 0,5 mM H2
in einem kg (Liter) Wasser gelöst entsprechen einem H2-Gehalt von:
1000 ppb = 1 ppm = 0,001 ‰ = 0,0001 % = 0,000001
oder
1000 Milliardstel = 1 Millionstel = 0,001 ‰ = 0,0001 % = 0,000001
Die Einheiten bedeuten:
- 1 mg bezeichnet die Masse in Milligramm, also 0,001 Gramm
(Die Masse, und nicht das Gewicht, denn das Gewicht von H2-Gas ist auf der Erde ja negativ! Ein H2-Gasballon zieht an der Waage nach oben.) - 1 ml (Milliliter) bezeichnet ein Volumen, 1 ml = 1 cm3
- 0,5 mM H2 bezeichnet die Anzahl an Wasserstoff-Molekülen
(1 mM H2 = ca. 6 x 1023 H2-Moleküle, genauer: 602 210 76 000 000 000 000 000 H2-Moleküle)
Abschätzung der maximal möglichen H2-Konzentration im Wasser in ppm
Die maximal mögliche H2-Konzentration steigt linear mit dem Überdruckruck p im Wasser und hängt etwas von der Wassertemperatur ab.
Für Wasser bei Raumtemperatur kann das erreichbare Maximum C der H2-Konzentration im Wasser so abgeschätzt werden:
C [ppm] = (p+1) [bar] x 1,572
Der Überdruck p im Wasser bei der Anreicherung mit H2-Gas ist Null, wenn das H2-Gas an der Wasseroberfläche frei entweichen kann (d.h. nur atmosphärischer Druck vorhanden, kein geschlossenes Gefäß, kein Deckel auf der Booster-Flasche). Durch freies "Durchsprudeln" von offenem Wasser (p=0) lassen sich maximal 1,572 ppm an H2-Gas ins Wasser bringen, das dann unter Normaldruck "gesättigt" ist.
Erreicht eine geschlossene Booster-Flasche bei der Anreicherung mit H2-Gas einen Innendruck von 4 bar (entsprechend 40 m Wassertiefe) lassen sich maximal (4-1) x 1,572 = 7,86 ppm erreichen. Dann ist das Wasser bei geschlossenem Deckel ebenfalls "gesättigt", aber nach dem Öffnen des Deckels 4-fach übersättigt. Der übersättigte Anteil entweicht dann schnell wieder aus dem Wasser, und durch Schütteln des Wassers besonders schnell.
Bestimmen der H2-Leistung eines Geräts zur Erzeugung von H2-Wasser
Der Wirkungsgrad Wt brücksichtigt nicht nur wie hoch das Wasser mit H2-Gas angereichert wird, sondern auch wie lange der Vorgang benötigt.
Dieser Wet gibt an wieviel Milliliter H2-Gas je Minute ein Gerät in in einen Liter Wasser Wasser einbringen kann.
Hier ist genau beschrieben wie diese Qualitätsmerkmal berechnet wird.
