Hay medidores de hidrógeno digitales de consumo relativamente económicos en el mercado por alrededor de 500 dólares. Aunque estos medidores son ampliamente utilizados y aceptados, no miden específica/selectivamente el gas hidrógeno disuelto. Su diseño se basa en la tecnología ORP y utiliza electrodos redox no selectivos para medir el potencial de reducción del agua en lugar de costosas sondas de hidrógeno.
Sin embargo, estos medidores no deben confundirse con tecnologías más complejas para medir el hidrógeno. Estos utilizan tecnología de cromatografía de gases y espectrómetro de masas (GC-MS), que fácilmente puede costar 100.000 dólares o más.
También hay medidores de hidrógeno digitales que contienen sondas de gas hidrógeno altamente sensibles (polarográficas/voltamétricas), pero estos dispositivos aún pueden costar $10.000 o más.
Estas tecnologías, que están diseñadas principalmente para uso científico e industrial, son muy caras e inasequibles para el consumidor medio.
En esta sección, basándonos en nuestras discusiones previas sobre la relación entre H2, pH y ORP, evaluaremos la capacidad de un medidor de hidrógeno basado en ORP para medir con precisión el H2 disuelto.
Los medidores de hidrógeno basados en ORP intentan determinar el contenido de H2 disuelto midiendo el potencial redox del agua.
Como hemos visto, esto resulta principalmente de la contribución de las especies H+ del par redox H+/H2 (representado por el pH) y también, en un grado relativamente insignificante, de las especies H2 del par redox.
Un medidor de este tipo intenta determinar la concentración de H2 a partir de la medición de ORP mediante el siguiente proceso:
1. Las predicciones de Nernst para el ORP del agua H2 a pH 7 están programadas de fábrica en el firmware de la computadora del medidor;
2. El potencial redox del agua de muestra (en mV) se determina mediante los electrodos redox y de referencia del dispositivo de medición y se procesa mediante la electrónica;
3. El contenido de H2 disuelto de la muestra se calcula comparando el potencial redox de la muestra (cuyo pH es exactamente 7) con las predicciones de Nernst para el ORP del agua enriquecida con hidrógeno (pH 7).
4. Visualización del valor H2 en PPB/PPM en la pantalla LCD del medidor. Por ejemplo, en el gráfico de la Figura 14 podemos ver que en agua con un pH de exactamente 7 en dos concentraciones diferentes de H2 de 0,1 mg/l y 2 mg/l según la ecuación de Nernst, valores ORP de -379 mV y -417 mV respectivamente (2 ppm es el límite superior típico para este tipo de medidor).
Por lo tanto, parece lógico que si nuestra muestra de agua tiene un pH de exactamente 7 y su ORP mide -379 mV, en realidad debería tener un nivel de H2 disuelto de 0,1 mg/L. Por otro lado, si el ORP mide -417 mV, debería tener un contenido de H2 disuelto de 2 mg/L. Si el ORP medido se encuentra en algún punto intermedio, es sencillo para una computadora interpolar la lectura y mostrar el nivel de H2 calculado apropiadamente.
Pero: tenga en cuenta los siguientes puntos:
1) El agua rara vez tendrá un pH de exactamente 7, y cualquier desviación, incluso tan pequeña como media unidad de pH, cambiará la lectura de ORP en casi toda la contribución de H2 disuelto en el rango de 0,1 a 2 mg/L (30 mV vs. 38 mV).
Dado que el medidor no mide el pH (no habría ningún método práctico para corregir el pH del agua exactamente a 7 si se midiera), esta desviación inevitable en el pH del agua impide el uso del potencial redox para producir H2 para medir con precisión.
2) En nuestra discusión sobre las predicciones de Nernst para ORP, dijimos que no consideramos otros pares redox en agua que también contribuyen al ORP medido (otra forma de la ecuación de Nernst puede predecir el potencial redox para múltiples pares redox).
Sin embargo, el agua suele contener otros pares redox que contribuyen a un potencial redox positivo y contrarrestan el ORP negativo del hidrógeno disuelto.
Aunque somos conscientes de su presencia, no existe una manera fácil de medir y restar sus contribuciones al ORP general. Por lo tanto, influyen en la medición de ORP de manera impredecible y distorsionan la medición de H2.
Extracto del libro de Randy Sharpe: "La relación entre H2 disuelto, pH y potencial redox"
