Wasserstoff und Aktivwasser Grundbegriffe pH, Redoxpotential, H2 ppm

pH-Wert, Redoxpotential (ORP) und Wasserstoffkonzentration in ppm – drei Messgrößen, die bei Aktiv- und Wasserstoffwasser regelmäßig durcheinandergeraten. Karl Heinz Asenbaum ordnet ein, was jede Größe wirklich aussagt und warum sich der Gehalt an gelöstem Wasserstoff nicht aus dem Redoxpotential ableiten lässt.

Das Wichtigste in Kürze

• Der pH-Wert beschreibt das Verhältnis von Hydroxid- zu Wasserstoff-Ionen – also den sauren bzw. basischen Charakter des Wassers.
• Das Redoxpotential (ORP/RP) beschreibt die Bereitschaft, in einer chemischen Reaktion Elektronen abzugeben. Bei wasserstoffhaltigem Wasser fällt es stark negativ aus (etwa −100 bis −800 mV). Diese Elektronen schwimmen aber nicht frei, sondern sind an gelöste Moleküle gebunden.
• pH und Redoxpotential hängen über die Nernst-Gleichung zusammen: Pro pH-Stufe verschiebt sich das Potential idealerweise um rund 60 mV. Bei normalem Trinkwasser gelten diese Idealbedingungen jedoch nicht, weil weitere gelöste Stoffe mitspielen.
• Schon sehr geringe Mengen gelöster Wasserstoff verschieben das Redoxpotential deutlich ins Negative – aber nicht proportional zur Menge.
• Rechenbeispiel (pH 7): 0,5 mg/l H2 ergeben etwa −399 mV; viermal so viel (2 mg/l) nur −417 mV. Aus dem Redoxwert lässt sich der Wasserstoffgehalt also nicht zurückrechnen.

Warum „Wasserstoff-Messgeräte" auf ORP-Basis irreführen

Ein Gerät, das aus dem gemessenen Redoxpotential einen Wasserstoffgehalt in ppm „errechnet", misst in Wirklichkeit nur das Redoxpotential. Da höhere negative ORP-Werte eben nicht mehr gelösten Wasserstoff bedeuten, kann eine solche Anzeige nur dann ungefähr stimmen, wenn es sich um reines Laborwasser bei pH 7, Standardtemperatur und -druck handelt – bei normalem Trinkwasser nicht. Zuverlässig misst man den Wasserstoffgehalt entweder mit hochwertigen elektronischen Sonden (die je nach Ausführung sehr teuer sind) oder mit einem Tropfentest wie H2 Blue, dessen Entfärbung auf einer eindeutigen chemischen Reaktion von Methylenblau mit dem gelösten Wasserstoff beruht (ein entfärbter Tropfen ≈ 0,1 ppm).

Asenbaum verweist für die Herleitung über die Nernst-Gleichung auf das frei verfügbare Büchlein von Randy Sharpe (H2 Sciences) sowie auf sein eigenes Buch „Elektroaktiviertes Wasser" (ab S. 108 mit zahlreichen Messvergleichen).

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