水素水の効能について調べたら脳が活性化することが判ったよ!

水素水の効能について調べたら脳が活性化することが判ったよ!

話題の水素水について、水素の物性や科学的見地からコストパフォーマンスなどについて考察しました。

水素水めっちゃ流行ってますね。

水素水とは、水素ガスを豊富に含んだ水のことだそうで、美容と健康に効くと噂になってます。今回、おち研の分析により新たに脳細胞が活性化することが明らかになりました。

高濃度水素水と水素含有量

水素水の売り文句は何と言ってもその充填量です。高濃度水素水を謳うものは2ppm前後の事が多いですね。市販されてる水素水を検討したところ、500mLあたり500円くらいの価格帯が売れ筋のようでした。

ちなみにppmというのは濃度の単位で、100万分の1のこと。水素2ppm充填された500mLパウチを毎日飲んだ場合は水素1mgが摂取できる計算になります。

同量の水素を大気から摂取しようとすると…?

一方、大気中に存在する水素ガスの量はたったの0.5ppmです。(1975年 – 国際標準大気による

つまり濃度2ppmの水素水は、その辺の空気と比べて4倍もの水素ガスを含んでることになります。

健康的な成人の肺活量は2000~4000mLですから、深呼吸1回につき体内に取り込める水素量は約2mgってことになりますね。

これ、なんかおかしいと思うんだけど、質量と体積どっちの基準で計算してるの?水と空気と水素の比重が同じという前提になってない?空気中の水素濃度は体積比で0.5ppmだけど、空気より軽いから質量比は0.03ppm
id:n-styles さんのコメント / はてなブックマーク

【以下追記:2016/02/19】仰る通りです。水と空気では重さが揃ってないので気体水素の容積基準に直します。

最初に「水素2ppmが充填された500mLパウチからは水素1mgが摂取できる」と書きましたが、実際に水素が水に溶ける限界量は1.6ppmです。溶かす前の気体水素に換算すると 17.6ml なので、500mlパックでは8.8ml。これは製造した瞬間における理想値です。

一方、成人が一日に吸う空気の量は 一回0.5リットル・毎分20回とすると 14,400リットル。(重量では mol係数22.4、mol重量28.8gとして丸めると約18.5Kg。)

このときの水素含有量が (1.44*107 ) * (5*10-7) = 7.2ml

個人差や気温差もありますが、1日普通に生きてれば水素水と同レベルの水素を吸ってるということになりますね。
人間は1日にどれくらいの空気をすうの? | ダイキン工業株式会社

水素が保存状態によってどれくらい抜けるか判らないので、わざわざ買う価値があるかどうかの判定は各人に委ねます。

いずれにせよ、0.00005% 濃度の気体を健康的な生体が積極的に利用する必然性はそんなにないだろうなと言うのが個人の正直な感想です。(追記ここまで:図表まちがえてたので1枚削除します)

水素の摂取コスト
水素の摂取コスト

ヤバい。

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もっと簡単に大量摂取できる方法が見つかりました。

水素水は気が抜けやすい

ところで、市販されている水素水の多くは表示濃度として溶存量ではなく充填時濃度を記載しています。

それは、水素ガスが水に溶けにくいことと関係してます。(この辺は中学校の理科で習ったはずなので、教科書の索引で「水上置換法」あたりを読み直すのをオススメします。)

水素の飽和溶存濃度は1.6ppm

実際のところ水にどれくらい水素が溶けるかというと、常温常圧で 1.6ppm 前後だそうです。

気体の水溶量と言っても判りにくいと思うので、水に溶かす気体として代表的な二酸化炭素と並べてみました。

気体の溶解度(25度)
水素 二酸化炭素
化学式 H2 CO2
分子量 2.01 44.01
溶解度(気ml/水1ml) 0.0175 1.0535

溶解データ

溶解度の単位は見慣れないかも知れませんが、あまり気にしなくて大丈夫です。数字だけ確認して下さい。水に二酸化炭素を溶かした場合(=炭酸水)と比べると、水素は桁違いに溶けにくいのが判ると思います。

二酸化炭素は気体の中では割と水に溶けやすい方ですけど、気体というのはそもそも水に溶けにくいものです。気圧かけたら多少は伸びるかも知れないけど、今度は分子量の問題で抜けちゃうでしょうし。

水素水はなぜアルミパウチに入っているのか

ヘリウムって原子がありますね。水素に次いで軽いので、浮かぶ風船にはヘリウムが入ってます。

で。ヘリウムを普通のゴム風船に入れると半日もしないでしぼんじゃいます。気体の粒があまりにも小さくて、ゴム膜を簡単にすり抜けちゃうからです。その対処としてアルミ蒸着の風船が使われるようになりましたが、これだって浮いてられるのは2日がせいぜいです。

そのヘリウムよりも軽いのが水素分子です。我々にとっては普通の板に見えるペットボトルだって、水素から見たらスカスカの網と変わりません。なにせ水素は宇宙で一番小さい物質のひとつですから。

ちなみに風船に水素を詰めても浮かびますが、風船くらいの分量に火を付けるとシャレにならないくらいの爆発を起こします。そのためヘリウムが使われるようになりました。
【訂正】分子直径に考慮して「軽い」「小さい」の表現を振り直しました。

水素系入浴剤は火気厳禁で

水素の気が抜けやすいことから、その場で化学反応させて水素を発生させる入浴剤などが売られるようになりました。ドラッグストアや雑貨屋さんなどで普通に売られてると思います。

これはガチで水素が出るやつです。

これについてはとにかく「どうか怪我のないように」「命を大切に」とだけ一言。「もともと水にも含まれるものだから安心♪」「酸素と結びついて水になります♪」とかとんでもないですよ。ほんと火気厳禁で。

バブルバスやりたいならジャグジー入れたら良いですよ。家庭用コンパクトジャグジーとか売ってます。私は爆発物を充填した密室に服を脱いで入るとか全力で辞退申し上げたい。

【2016/03/08:追記】「しょせん入浴剤だし」というコメントがあったので、サイエンスライター島田祥輔さんによる検証ツイート貼っておきます。

水素水について思うこと
http://graph.heartrails.com/graph/nj4qdctm.png

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表示されてる一部広告にがっくりきた方へ。

まとめ

最近の水素水の広告ってほんとすごいんですよ。教科書と並べて違いを書き出すとメチャクチャ勉強になると思います。中学レベルから大学レベルまでよりどりみどりって感じでめっちゃ脳トレに良さそう。

H6Oとかいう水素水

分子って粘土みたいに自由にくっつくものじゃなくて、それぞれ必然性があってその形になってます。本来とは違う形にするにはかなり無理な力をかけなければならないはずです。

この形を保って輸送できたら太陽系探査とか楽勝なんじゃないですかね。

活性酸素を除去したいんだったらビタミンCでも摂れば良いと思いますよ。安いし美味しいし。

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