水素の溶けにくさは極性が無いことに原因がある

気体や物質が水に溶けるかどうかは極性が大きく影響してます。一般的に極性が大きいほど水に溶けやすく、小さいほど水に溶けにくくなります。

 

極性を有することによって水分子と水素結合したり分子間力で引かれ合ったり、ときには水分子のクラスター(集合体)に包まれるなどして溶けた状態になります。

 

【お知らせ】水素に副作用はあるのでしょうか?毎日飲み続けるものですので、事前にしっかりと確認しておきたい内容です。下のページに水素の安全性についてまとめましたので、お時間できましたときにご参考ください。
>> 水素水に副作用はありますか?

 

一方、無極性の水素分子には水分子が作用しにくいため溶けたほとんど溶けた状態になりません。圧力を欠けたり温度を下げるなどしない普通の条件下で水中にパイプを通じて水素を吹き込んだとしても、ほとんど溶けることなくブクブクと浮きあがってきて大気中へ逃げていってしまいます。

 

 

さて、水に対する水素の溶け安さを左右する極性とはなんでしょうか。まずは水素分子の構造をみてみましょう。

 

水素分子の極性と電荷の偏り

 

上の図の通り各原子にプラス・マイナスの電荷はあっても、分子全体でみると相殺して電荷の偏りがなくなります。

 

一方、下の図の通り水分子にはプラスとマイナスの偏りがあり、反対の電荷のものを引きつけることができる状態です。δ(デルタ)とは「ほんの少し」だけを意味しています。

 

水分子の極性と電荷の偏り

 

したがって、水素自体に電荷の偏りがないので、水分子が有するプラスマイナスに対して影響を受けることがなく、水素結合もできず分子間力も働きにくいためにほとんど溶けることがないのです。

 

 

そこで注目されているのが水分子のナノクラスター技術です。一言で水と言っても、分子レベルで観察すると水分子単体で存在しているのでなく、いくつかが集合してクラスター(塊)を形成しています。

 

このサイズを非常に小さくしてナノクラスターにすると、水素が溶けやすくなり水中から逃げにくくなることがわかっています。

 

水分子のナノクラスターをつくるフィルターが開発されており、これを利用したナノクラスター水素水は安定した効果効能をより期待できるでしょう。

 

 

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