一种用于工业生产的多功能负氢水发生器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于功能性饮用水领域，特别是涉及综合利用现有的制氢技术生产高浓度、高稳定性的负氢水生成装置和制备工艺。
【背景技术】
[0002]近年来，国际生物医学领域掀起了氢分子生物医学的研究狂潮，大量的医学临床试验证明了活化氢对治疗脑缺血，代谢综合征，类风湿关节炎，牙龈炎，糖尿病，老年痴呆症，动脉硬化，肝硬化，脂肪肝，尿毒症，哮喘，噪声性耳聋，减轻肿瘤放化疗副作用，急性胰腺炎等70多种人类通常染有的疾病，具有明显的或潜在的治疗效果。氢水对于减缓衰老，减轻皮肤皱纹，美容减肥都有明显的效果。其主要机理是活性氢或富氢水具有释放电子，消除或减少人体内的有害自由基，特别是羟基自由基的强大功能，氢气是一种强效抗氧化剂。氢气作为一种治疗性气体，目前主要通过直接呼吸2%浓度的氢气、注射含氢生理盐水和喝含氢水这三种方式进入人体，尤其是最后这种喝富氢水的方式最为方便，最有效，最安全，最经济。因此，目前市场上充斥无数的富氢饮用水产品或简易式的个人或家庭使用的富氢水发生器(氢水棒、氢水笔、氢水壶、袖珍富氢水机等)。产生富氢水的方法目前有三种:化学法一一通过金属和水之间的氧化还原反应，释放氢气，例如镁和水反应;第二种是氢气曝气溶氢法。将已制备的纯度很高的氢气和富氢水的底物(可以是纯水、矿泉水或饮料)转换成水珠、喷雾，与氢气混合，或使氢气形成微纳米气泡破裂，氢气溶于水中等)；第三种方法是电解法产氢溶氢。前一阵子，在国内外热销的弱碱性水机可产生弱碱性、小分子团水，实际上就是货真价实的产氢机。所制备的弱碱性小分子团水就是含氢水。只不过由于含氢量相对低，不够稳定，很多地方需要改进。由于科学和思想认识的进步和变化需要一个较长的过程，人们先是认识了弱碱性水，然后认识富氢水、活化氢。目前，对于氢气的治疗、保健作用的宣传刚刚开始。一般的用户不会去深究小分子团弱碱性水与富氢水、负氢水、活化氢水之间到底有什么差别。世界上首先发现富氢水有医疗功效的日本医学家林秀光博士在他的著作《生命之水-富氢水排毒》(中文版，2015.1)中写道:电解阴极的水，当时叫碱性离子水，现在知道实际上就是富氢水。不过，遗憾的是，在18年前我并没有认识到这种水其实就是“富氢水”这个事实。何况一般的人即使对物理化学有一定的了解，但对富氢水的认识都还只是开始。他们根本不了解碱性电解水和富氢水的区别。现在，应该向普通大众说清楚:它们本来就是一种东西，而不是相近或相似。喝弱碱性水就是喝富氢水。但是目前由于人们将富氢水定义搞窄了，凡是在水中溶解了氢气的水，统统叫富氢水。因此，按照目前的情况，倒过来说就不成立，就有问题了。即，可以说喝弱碱性离子水就是喝富氢水，但不能说喝富氢水就是喝弱碱性离子水。因为，在某些情况下，它们可能只有一点是基本上共同的，即都含氢(其实也不是100% —样的氢，以后本发明人会有其他专利或论文中详细阐述)，但在其他方面可能完全不同。例如，有的富氢水是纯净水溶解了少量纯氢气，仅此而已。不具有弱碱性，也不是小分子团，氧化还原电位也可能不高，相当于抗氧化能力差别很大。本发明人建议重新定义“富氢水”。最好的办法是用电解阴极水作为富氢水的原始、基本定义。应包括小分子团，弱碱性和氧化还原电位(合理的数量)加上含氢量这几个特征，采用可量化的指标(本人提出了有效氢指数mdP单位抗氧化能力系数HH2以及小分子团和弱碱性的指标ONMR半峰宽45-55HZ;ph值为7.35-9.0—共四个特征指标来描述和定义负氢水(不要使用引起误解的富氢水)ο研究中发现，富氢水中溶解的氢有两种形态，即(抗氧化)有效氢或负氢或活性氧和(抗氧化)无效氢。前者比例越大越好，理想状态是100%都是活性氢，即两个氢离子组成的氢气分子带有2个负电荷的氢气。这种氢气可从制备电解水时产生，或者是内源氢-体内的氢，由一种叫做氢分解酶将获得的无效氢H2 (中性)分解成氢离子，再和水分子作用变成水合氢，即，带有2个负电子的活性氢分子，这才是能够消除自由基的氢，称之为“负氢”最妥当。人体或生物的内源氢就具有这种特点。如果利用喝含氢水来增强肌体抵抗自由基的能力，最好是喝含负氢水的饮食，这是一种外源负氢，直接进入体内，被细胞直接吸收，这是外来的内源氢。本发明就是为了克服目前对富氢水的误解或虚假宣传开发一种符合内源氢特性的活性氢水或负氢水设备，完全满足传统意义上的碱性小分子团富氢水的综合指标的真正富氢水。如有需要，例如医学研究，这种设备也可生产单纯的富氢水。因此本发明的设备是多功能的。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对目前市场上和用户存在某些对富氢水的误解，而设计了一种可生产广义上的“负氢水”的装置。为了使负氢水(以后一律用负氢水这个名词，而不用容易引起误解的富氢水名词。因为富氢水可解释为具有、包含的意思。但更多的是可能产生误解，将它理解为为富有、饱和，认为是饱和氢水。)用户或者生产商中强调所谓物理制氧的人，太过看重两个纯:水纯和气纯。要求水中无杂质，保持中性水的本性；氢气要达到99.999%纯度。从认识上有点贬低其他制氢技术之意。有人认为轻金属镁和水发生化学反应，虽然获得了氢气，但同时产生了无机盐或其他形态的沉积物，认为这是坏处。有使人谈“化”变色的恐惧感，人们中存在模模糊糊的感觉，觉得有只要有化学反应就不好，唯有物理方法独尊。这全是误解，每个人的消化系统，实质上就是一个体内化学生产车间，无时无刻不在进行化学反应。镁或其他轻金属和水发生化学反应后，不再是金属原子了而成为金属离子了，更容易被人体吸收，只要适量，这些离子对人体无害有益。至于沉积物，过滤一下就好了，有什么可怕的。有些人一方面宣传甚至天天喝弱碱性电解水，另一方面又怀疑电解水中由于电解反应可能产生的金属离子甚至金属化合物质沉淀会造成毒害。其实，这是一种片面宣传。如上所述，电解液中的金属离子Na+、Mg+、Ca+等还有微量元素以及弱碱性水和小分子团水的特性，对人体的好处多多，不用细说。一般来说，在生产过程中，总是会要求控制水中的重金属含量，不允许超标。即使存在少量重金属元素，经过电解后由于氢氧根0H—的作用，达到一定条件的情况下，重金属离子会生成沉积物，过滤之后排出离子水中。它们不会进入负氢水中。电解水唯一的一个毛病是含氢浓度低，据说只有400?500ppb。原因是电解过程会产生热量使水温过度，通常情况下会使氢气溶解度降低。其实，这个问题不难解决。本发明的设备具有避免电解升温造成氢浓度降低的合理工艺和相应的装置。本发明的具体做法是充分利用目前存在的各种制备负氢水的技术和设备，设计合理的工艺规程，以电解技术为基础，扬长避短，开发出