redox

ОВП: Приборы для измерения, принципы измерения и заблуждения, связанные с ОВП

ОВП (Окислительно-Восстановительный Потенциал) воды — это показатель ее окислительных (кислотных) либо восстановительных (щелочных) качеств. ОВП характеризует степень активности электронов в окислительно-восстановительных реакциях, т.е. реакциях, связанных с присоединением или передачей электронов.

Простое объяснение принципа работы ОВП-тестера

ORP-meter-263x300Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) можно измерить при помощи потенциометра (вольтметра) или ОВП-тестера 1. Вода, полученная при помощи электролиза, ионизированная вода или другие виды водородной воды имеют отрицательный ОВП 2. Но что в действительности измеряет ОВП-тестер? И как он работает?

Обычно* в воде имеются различные химические вещества, который могут подвергаться окислению или восстановлению; это образует окислительно-восстановительной пары 3. К примеру, добавление аскорбиновой кислоты (витамин С) в воду приводит к получению отрицательного ОВП 4 из-за отношения восстановленной аскорбиновой кислоты (HA) и окисленной аскорбиновой кислоты (DHA) согласно уравнению Нернста 5.

ОВП-тестер может измерить эту электродвижущую силу для электронов, которые переходят от восстановленных веществ к окисленным веществам. Если в нашем примере, где описывается витамин С, окисленные и восстановленные формы аскорбиновой кислоты аналогичны, то измеренное напряжение ОВП составит -570 мВ. Это значение получено в соответствии со стандартной окислительно-восстановительной полуреакцией:

DHA +2e- ⇆ HA = -570 мВ 6.

Можно добиться и более отрицательного напряжения путем увеличения концентрации HA и/или уменьшения концентрации DHA. Кроме того, можно добиться положительного ОВП путем увеличения концентрации DHA и/или уменьшения концентрации HA.

Молекулярный водород является причиной отрицательного ОВП воды.

ORPMeterERW-300x228В щелочной ионизированной воде диапазон ОВП составляет от -100 мВ до – 900 мВ 7. Благодаря концентрации окислительно-восстановительных пар молекулярного водорода (H2) и кислоты (H+) получается отрицательный ОВП воды . Эти значения получены в соответствии со стандартной окислительно-восстановительной полуреакцией:

2H+ + 2e ⇆ H2 (g)    E° = 0,00 В 7

Можно добиться отрицательного ОВП воды путем уменьшения концентрации H+ (увеличение pH) и/или уменьшения концентрации молекулярного водорода. Кроме того, можно добиться положительного ОВП посредством увеличения концентрации H+ (уменьшение pH) и/или уменьшения концентрации растворенного молекулярного водорода.

Важные аспекты

Далее приводится весьма важная информация относительно концентрации молекулярного водорода. Поскольку pH играет важную роль в ОВП, то в одном стакане ионизированная вода может иметь ОВП -800 мВ, а в другом – ОВП -400 мВ, однако из-за разницы pH во втором стакане будет больше терапевтического молекулярного водорода, чем в первом. Помните, что отрицательный ОВП является более явным показателем наличия газа H2, чем концентрация. Но показатель ОВП не является показателем концентрации растворенного молекулярного водорода в воде.

Другим важным моментом является то, что если pH воды составляет около 9,5, ОВП-тестер становится практически бесполезным средством для сравнения концентрации любых растворов H2 8. Вероятно, это происходит, потому что при высоких значениях pH концентрация ионов H+ очень низка (1 X 10-10 M), и ее значение может находится рядом с пределом обнаружения ОВП-тестера, что является причиной ложных показаний. В MHF измерили воду с одинаковым pH и ОВП, однако в первом случае концентрация растворенного водородного газа была в четыре больше, чем во втором. Таким образом, мы наблюдаем совершенно разную терапевтическую ценность воды.

Все эти аспекты подчеркивают важность измерения концентрации молекулярного водорода и сравнения устройств, которые работают с учетом концентраций H2, и тех, в которых применяется только pH и ОВП.

Заблуждения, связанные с ОВП

В течение многих десятилетий ученые не догадывались, что молекулярный водород является терапевтическим компонентом в ионизированной воде 9. Поэтому неудивительно, что в течение многих лет появились некоторые заблуждения. Некоторые предполагали, что показания зависят от свободных электронов, действительных физических зарядов на молекулах воды, заряженных или ионных минералах 10 – да и вообще от любых факторов, кроме наличия молекулярного водорода в воде.

Некоторые учили, что при добавлении минералов в воду можно получить отрицательный ОВП, однако такой ОВП не является противоокислительным. При добавлении одних лишь минеральных солей (к примеру, хлорид магния или карбонат кальция) невозможно получить отрицательный ОВП, так как окислительно-восстановительную связь нельзя подвергнуть переносу электронов 11. Однако при добавлении магния в воду мы определенно получим отрицательный ОВП 12 из-за образования терапевтического молекулярного водорода 13  (как уже пояснялось ранее).

Другим заблуждением является попытка связать ОВП и клеточное напряжение 14. Некоторые заявляли, что использование питьевой воды с отрицательным ОВП является полезным, так как клетки имеют отрицательное напряжение 14. Однако два этих напряжения в значительной степени отличаются друг от друга и не связаны в биологических условиях. Клетки имеют напряжение из-за разниц в ионных градиентах и молекулах карбоксилата от белков и жирных кислот 15. Но эта тема заслуживает отдельной записи в блоге.

Автором данной статьи является Тайлер ЛёБерон, перевод выполнен для проекта еВода.

Источник: www.molecularhydrogenfoundation.org

Ссылочные материалы:

  1. GONCHARUK, V. V., BAGRII, V. A., MEL’NIK, L. A., CHEBOTAREVA, R. D. & BASHTAN, S. Y. (2010). The use of redox potential in water treatment processes. Journal of Water Chemistry and Technology 32, 1-9.
  2. SHIRAHATA, S. A. N. E. T. A. K. A. (2002). Reduced water for prevention of diseases. Animal Cell Technology: Basic and Applied Aspects 12, 25-30.
  3. Postma, J. M., & Hollenberg, J. L. (2004). Chemistry in the Laboratory. Macmillan.
  4. Rael, L. T., Bar-Or, R., Aumann, R. M., Slone, D. S., Mains, C. W., & Bar-Or, D. (2007). Oxidation–reduction potential and paraoxonase–arylesterase activity in trauma patients. Biochemical and biophysical research communications, 361(2), 561-565.
  5. Ebbing, Darrell, and Steven D. Gammon. «General Chemistry Eighth Edition.»
  6. Harris, Daniel C. Quantitative chemical analysis. Macmillan, 2010.
  7. Hricova, D., Stephan, R., & Zweifel, C. (2008). Electrolyzed water and its application in the food industry. Journal of Food Protection®, 71(9), 1934-1947.
  8. Tyler LeBaron. (2013 ) “Changes in Oxidation-Reduction Potential of Aqueous Solutions as a Function of pH and Hydrogen Gas Concentration” The Journal of Kitchen Chemistry 2013. 1. P.12
  9. Miyashita, Kazuo, et al. (2003) «Antioxidant Activity of Electrolized Sodium Chloride.» Book Food Factors in Health Promotion and Disease Prevention. P. 274-288. American Chemical Society Symposium Series, V. 851
  10. Personal observation and communication amongst ionized water advocates
  11. Kotz, John C., Paul M. Treichel, and John R. Townsend. Chemistry & chemical reactivity. Cengage Learning, 2011.
  12. OSTOJIć, S. M., STOJANOVIć, M. D., CALLEJA-GONZALEZ, J., OBRENOVIć, M. D., VELJOVIć, D., MEđEDOVIć, B., KANOSTREVAC, K., STOJANOVIć, M. & VUKOMANOVIć, B. (2011). Drinks with alkaline negative oxidative reduction potential improve exercise performance in physically active men and women: Double-blind, randomized, placebo-controlled, cross-over trial of efficacy and safety. Serbian journal of sports sciences 5, 83-89.
  13. AOKI, K., NAKAO, A., ADACHI, T., MATSUI, Y. & MIYAKAWA, S. (2012). Pilot study: Effects of drinking hydrogen-rich water on muscle fatigue caused by acute exercise in elite athletes. Medical Gas Research 2, 12.
  14. http://futurefoundationwater.com/dvdsale.html
  15. Silverthorn, Dee Unglaub, Bruce R. Johnson, and William C. Ober. Human physiology. Pearson/Benjamin Cummings, 2007.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>