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氢气在什么条件下可以溶于水

编辑:潍坊市景鑫新材料有限公司时间:2020-05-05

 我们以前的时候就学习过不少的气体知识,今天我们就来讲解一下氢气,它在什么情况下可以溶于水。

    它的化学式是H2,常识告诉我们,H2不溶解于水,我们在学习H2性质的时候,正是利用这个特点,使用排水法收集H2。这个不溶解于水的概念在化学上并没有错误,但是在医学和生物学上,这个概念并不是那么准确,甚至会引起误解。从生物学的角度看,H2不仅能溶解,而且溶解度不低,可以产生生物学作用。

  溶解度是在相对的温度下,某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。如果没有指明溶剂,通常所说的溶解度就是物质在水里的溶解度。一般说溶解度(20℃)大于等于10g易溶,大于等于1g可溶,小于10g大于等于0.01g微溶小于1g小于0.01g为难溶(不溶)。气体的溶解度通常指的是该气体(其压强为1标准大气压)在一定温度时溶解在1体积水里的体积数。也有用“g/100g溶剂”作单位。

  H2是能溶解于水的,在标准条件下,就是所谓的一个大气压,20度时,H2的溶解度为1.83%。这里使用的常用气体溶解度单位是体积比,1.83%的含义是每100毫升水中可以溶解1.83毫升的H2。就是在比较纯H2条件下,气体缓慢溶解在水中,达到的较大体积为1.83毫升。

  这个溶解度确实比较小,在进行一般气体分析和研究时,甚至可以忽略不计。但是在生物学上,这个溶解度大约为0.8mM,或者大约每1升水中溶解1.6mg。在医学生物学领域,mM和mg都是比较大的单位。我们服用的许多药物,大多就是在这个数量级上。

  如果对氢气的溶解度仍然有怀疑,可以比较一下另外一个重要气体,氧气的溶解度,氧气的溶解度在标准条件下为2.4%,和H2的溶解度1.83%比较接近。在化学领域,氧气也被认为是不溶解于水的气体。如果氧气不溶解于水,甚至溶解的数量不足,那么生活在水中的鱼就不能呼吸到氧气了。其实人呼吸获得氧气,也需要先经过氧气在血液中的溶解过程。氧气在身体内的浓度从动脉到静脉有很大差距,到组织细胞内浓度就比较低了。细胞内浓度较低是在线粒体,线粒体内的氧气浓度只有几微摩尔。

  许多氢水的产品使用ppm为单位,ppm是partspermillion含义是每百万分之一。如前所述,气体溶解度使用体积比,而不是质量比,所以氢水的产品使用ppm单位并不是一个规范的单位,这主要是日本研究H2的学者缺乏气体医学研究背景,使用质量比为单位。中国的企业模仿日本的习惯,也采用这个计量单位。体积比和质量比可以进行换算,比如氢气溶解度为1.83%,每1升水中溶解1.6mg,1升水的质量为1000g等于1000000mg,1.6mg比1000000mg就是1.6ppm。所以,如果某一氢水的产品如果H2和水质量比可达到1.6ppm,可以说达到了饱和浓度。根据目前大部分学术研究的习惯,一般认为H2浓度达到3/4饱和度,就是0.6mM或1.2ppm就可以产生生物学效应。

     希望我们上面的介绍可以比较好的帮助您,如果您有其他的问题可以和我们联系。我们会为您做好服务。