Trinkwasser mit Wasserstoff anreichern in der Praxis

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

Innendruck in durchsichtigen Flaschen messen

Wie auf dieser Seite unten beschrieben, ist der Druck, mit dem Wasser in Kontakt mit H2-Gas kommt, maßgeblich dafür, welcher H2-Gehalt in dem Wasser überhaupt erreicht werden kann. Ohne Überdruck bei der Herstellung von H2-Wasser ist der H2-Gehalt auf den Sättigungswert von maximal 1,6 ppm beschränkt. Soll bei der gleichen Trinkmenge am Tag noch mehr H2-Gas in den Körper transportiert werden, ist ein Überdruck im Wasser (und im H2-Gas) erforderlich, um dadurch "übersättigtes" H2-Wasser herstellen zu können. Bis zu 1,6 ppm H2-Gas im Wasser bleibt es ein "stilles" Wasser, das auch beim Schütteln nicht "perlt", hat es einen höheren H2-Gas-Gehalt, dann verhält sich das H2-Wasser wie stärker mit Kohlensäure (CO2-Gas) versetztes Wasser, es perlt oder sprudelt sogar, wenn beim Öffnen der Flasche der Überdruckruck entweicht.

Auch ob ein Gerät undicht ist oder ein Überdruckventil eingebaut ist, lässt sich erkennen, wenn der Druck auf einmal oder allmählich sinkt. Wie sich größere Undichtigkeiten auch ganz ohne Messung des Innendrucks feststellen lassen, ist auf dieser Seite beschrieben.

Druckmessung mittels einer Spritze

Für diese Messmethode verwendet man dünnes Rohr, welches unten offen und oben geschlossen ist und das über seine Länge mit 10 Markierungen in gleichem Abstand versehen ist. Die untere Öffnung sollte möglichst klein sein. Fertig zu kaufen gibt es so etwas z.B.

Als Pipette oder Spritze. Als Beispiel wird hier eine dünne Spritze verwendet, mit einer Einteilung von 0 bis 100. Für die Messung wird die Spritze bis zur Markierung 100 mit Luft gefüllt und so mit der Spitze nach unten in dem zu prüfenden Wasser "versenkt". (Wenn der herausragende Druckstempel zu lang ist, kann man den auch einfach kürzen. Optimal lange 1 ml Spritze. Bei einer 10 ml Spritze muss man länger Boosten damit das Wasser in der Spritze steigt)


So sieht das dann bei H2-Booster-Flaschen aus:

Booster mit Spritzen Spritze in PET Flasche

 

Wenn jetzt der Druck in der Flasche beim Boosten steigt, dann wird Wasser von unten in die Spritze gedrückt und die Luft oben in der Spritze zusammengepresst.
Je höher der Wasserdruck, desto höher steigt der Wasserspiegel in der Spritze. Folgendes Diagramm zeigt, wie hoch der Innendruck bei welchen Wasserstand in der Spritze ist:

Tauchkorper Spritze Diagramm

Weil die Kurve mit höheren Drücken immer steiler wird, lassen sich höhere Drücke auch immer schwerer ablesen. Aber im unteren Bereich bis 2 bar lässt sich der Druck gut ablesen, und bis 5 bar ist das Verfahren noch anwendbar.

Druckmessung mittels Tauchkörper

Cartesischer Taucher animiertDie Druckmessung mit Tauchkörpern (extern Carthesische Taucher) folgt dem gleichen Prinzip: Wasser unter Druck presst eingeschlossene Luft zusammen, aber in diesem Fall wird der Effekt genutzt, dass in einem Körper eingeschlossene Luft diesen schwimmen lässt, auch wenn das Gewicht des Materials, aus dem der Körper ist, schwerer als Wasser ist. Das Volumen der eingeschlossenen bewirkt einen Auftrieb im Wasser, Aber wird das eingeschlossene Luftvolumen durch den Druck immer kleiner (so wie oben in der Spritze) wird auch der Auftrieb immer kleiner, bis der Tauchkörper genau im Wasser schwebt und dann bei weiterer Druckerhöhung sinkt.

Einen solchen Tauchkörper kann auf einen bestimmten Druck eingestellt werden, an dem er gerade schwebt, indem er mit einem Gewicht beladen wird, dass er bei diesem Druck gerade noch "tragen" kann, bevor er bei höherem Druck dann sinkt (wie ein überladenes Schiff).
Der einfachste Tauchkörper ist ein Stück aus einem geschlossen-zelligen Schaumstoff, in das man unten eine rostfreie Schraube als Gewicht eindreht. Zum Kalibrieren auf den Druck, den der Tauchkörper anzeigen soll, genügt es, solange ein Wenig von dem Schaumstoff abschneiden, bis er bei dem anzuzeigenden Druck absinkt.
(empfehlenswert ist z.B. ein Stück Dichtschnur aus XPS vom Baumarkt. XPS ist lebensmittelecht und geschlossen-zellig, XPS ist: eXtrudiertes PolySytrol)

Hier eine Übersicht über meine Tauchkörper-Sammlung:

Tauchkoerper

Links: Tauchkörper aus XPS mit Gewichtsschraube zur Messung von 1, 1,5 und 2 bar. Mitte: 3 Hohlkörper (Stoffkapseln, Zentrifugen-Röhrchen) für 0,2 bar, 1 und 1,8 bar zum Verschließen, mit kleinem Loch im Deckel und Gewichten innen. Rechts: 3 Messrohre (so wie die Spritze oben) mit selbst aufgemalten Messmarken.
Und so sehen die Kapsel-Tauchkörper im Gebrauch in einem Booster aus:

4 Tauchkoerper 14 Tauchkoerper 2

 4 Tauchkapseln, mit unterschiedlicher Anzahl an kleinen Unterlegscheiben beladen sinken zu verschiedenen Drücken in der Booster-Flasche. Links: alle noch oben, Rechts: die erste Kasel ist schon gesunken.
EIn Problem ist dabei, dass sich beim Boosten auch außen an die Kapsel H2-Bläschen hängen, die eine zusätzlichen Auftrieb bewirken und das Ergebnis verfälschen. Je höher der Druck, umso stärker der Effekt. Die Bläschen muss man immer wieder abschütteln.

Kapseln 1Kapseln 2Kapseln 3Kapseln 4

Druckmessung in einer David-Lee-Flasche:
Kapseln für 0,5 bar, 1 bar, 1,5 bar und 2,5 bar einfüllen /  Druck kleiner 0,5 bar / Druck genau 1,5 bar / Druck größer 2,5 bar

Hier ist beschrieben wie man die Kapseln bemessen oder kalibrieren kann

Druckmessung mittels Manometer

Das ist natürlich die beste Methode, aber um ein Manometer an eine H2-Booster-Flasche anzuschließen, muss man den Plexiglas-Zylinder des Boosters anbohren, oder besser eine PET-Mehrwegflasche mit einem Manometer versehen, falls ein entsprechender Adapter bei dem Gerät dabei war. Ein Manometer kostet natürlich auch etwas, aber es lässt sich auch ein Manometer von der Heizung oder dem Hauswasseranschluss oder einem Pressluft-Gerät (Reifendruck-Manometer) "recyclen". Richtig gut sind elektrische Manometer mit der Möglichkeit automatische Langzeit-Messungen mit Aufzeichnung der Messdaten am PC zu machen. (Alle Druckdiagramme hier auf der Seite wurden mit einem Manometer "LEO-Record" aufgezeichnet.)

Hier ein paar Beispiele, was man machen kann:

  1. Manometer in PET-Mehrwegflasche einbauen:
    Manometer PET 1

  2. Manometer an ggf. vorhandenes Überdruckventil im Deckel anklemmen (hier Heizungsmanometer vom Baumarkt)
    Ventil im DeckelManometer am SicherheitsventilHeizungs Manometer 2

  3. Ersatzdeckel für die Flasche bestellen und dort ein Manometer einbauen:
    Manometer eingebaut 2 kl  Manometer eingebaut klManometer Deckel 2
  4. Ersatz-Plexyglas-Zylinder bestellen und dort ein Manometer einbauen (geht natürlich nicht mit Glas)

 Ventil am ZylinderUeberdruckventilGewinde Nippel
Hier wurde ein allgemeiner Schraubanschluss in dem Plexiglas-Zylinder eingebaut, an dem wie hier gezeigt ein einstellbares Überdruckventil oder auch ein Manometer angeschlossen werden kann. Das geht recht einfach: Bohren, Gewinde schneiden und mit 2-Komponentenkleber einschrauben und außen zusätzlich verstärken. Das Loch im Zylinder sollte möglichst klein sein! Eingeschraubt wurde hier ein (silbernes) Reduktionsstück von 1/4"G auf M6 Gewinde.

 

 

 

 

 

 

 Manometer eingebaut kl