Il existe sur le marché des compteurs d’hydrogène numériques grand public relativement peu coûteux, pour environ 500 dollars. Bien que ces compteurs soient largement utilisés et acceptés, ils ne mesurent pas spécifiquement/sélectivement l’hydrogène gazeux dissous. Leur conception est basée sur la technologie ORP et utilise des électrodes redox non sélectives pour mesurer le potentiel de réduction de l'eau au lieu de sondes à hydrogène coûteuses.
Il ne faut cependant pas confondre ces compteurs avec des technologies plus complexes de mesure de l’hydrogène. Ceux-ci utilisent la technologie de chromatographie en phase gazeuse et spectromètre de masse (GC-MS), qui peut facilement coûter 100.000 XNUMX $ ou plus.
Il existe également des compteurs d'hydrogène numériques contenant des sondes d'hydrogène très sensibles (polarographiques/voltampérométriques), mais ces appareils peuvent toujours coûter 10.000 XNUMX $ ou plus.
Ces technologies, principalement conçues pour un usage scientifique et industriel, sont très coûteuses et inabordables pour le consommateur moyen.
Dans cette section, sur la base de nos discussions précédentes sur la relation entre H2, pH et ORP, nous évaluerons la capacité d'un compteur d'hydrogène basé sur l'ORP à mesurer avec précision le H2 dissous.
Les compteurs d'hydrogène basés sur l'ORP tentent de déterminer la teneur en H2 dissous en mesurant le potentiel redox de l'eau.
Comme nous l'avons vu, cela résulte essentiellement de la contribution des espèces H+ du couple rédox H+/H2 (représenté par le pH) et également, dans une mesure relativement insignifiante, des espèces H2 du couple rédox.
Un tel compteur tente de déterminer la concentration de H2 à partir de la mesure ORP en utilisant le processus suivant :
1. Les prédictions de Nernst pour l'ORP de l'eau H2 à pH 7 sont programmées en usine dans le micrologiciel de l'ordinateur du compteur ;
2. Le potentiel redox de l'eau échantillonnée (en mV) est déterminé par les électrodes ORP et de référence de l'appareil de mesure et traité par l'électronique ;
3. La teneur en H2 dissous de l'échantillon est calculée en comparant le potentiel rédox de l'échantillon (dont le pH est exactement de 7) avec les prédictions de Nernst pour l'ORP de l'eau enrichie en hydrogène (pH 7).
4. Affichage de la valeur H2 en PPB/PPM sur l'écran LCD du compteur. Par exemple, à partir du graphique de la figure 14, nous pouvons voir que dans une eau avec un pH d'exactement 7 à deux concentrations différentes de H2 de 0,1 mg/l et 2 mg/l par l'équation de Nernst, les valeurs ORP de -379 mV et -417 mV respectivement (2 ppm est la limite supérieure typique pour ce type de compteur).
Par conséquent, il semble logique que si notre échantillon d’eau a un pH d’exactement 7 et que son ORP mesure -379 mV, il devrait en réalité avoir un niveau de H2 dissous de 0,1 mg/L. En revanche, si l'ORP mesure -417 mV, il devrait avoir une teneur en H2 dissous de 2 mg/L. Si l'ORP mesuré se situe quelque part entre les deux, il suffit à un ordinateur d'interpoler la lecture et d'afficher le niveau de H2 calculé de manière appropriée.
Mais : veuillez noter les points suivants :
1) L'eau aura rarement un pH d'exactement 7, et tout écart, même aussi petit qu'une demi-unité de pH, modifiera la lecture de l'ORP de presque la totalité de la contribution du H2 dissous sur la plage de 0,1 à 2 mg/L (30 mV vs. 38 mV).
Puisque l'appareil de mesure ne mesure pas le pH (il n'y aurait aucune méthode pratique pour corriger le pH de l'eau à exactement 7 s'il était mesuré), cet écart inévitable du pH de l'eau empêche l'utilisation du potentiel rédox pour produire du H2 pour mesurer avec précision.
2) Dans notre discussion sur les prédictions de Nernst pour l'ORP, nous avons dit que nous ne considérions pas d'autres couples rédox dans l'eau qui contribuent également à l'ORP mesuré (une autre forme de l'équation de Nernst peut prédire le potentiel rédox de plusieurs couples rédox).
Cependant, l’eau contient généralement d’autres couples rédox qui contribuent à un potentiel rédox positif et neutralisent l’ORP négatif de l’hydrogène dissous.
Même si nous sommes conscients de leur présence, il n’existe pas de moyen simple de mesurer et de soustraire leurs contributions à l’ORP global. Par conséquent, ils influencent la mesure ORP de manière imprévisible et faussent la mesure H2.
Extrait du livre de Randy Sharpe : "La relation entre H2 dissous, pH et potentiel redox"
