Tìm hiểu về điện phân - Nguyên lý tạo nước ion kiềm hiện nay

Nước ion kiềm giàu Hydrogen từ lâu đã được xem là thước uống quen thuộc của người dân tại xứ sở hoa anh đào. Tuy nhiên, đằng sau dòng nước mát lành giàu vi khoáng đó là một nền tảng công nghệ điện giải cực kỳ phức tạp. 

Hiểu rõ nguyên lý tạo nước ion kiềm thông qua quá trình phản ứng hóa - lý ở các điện cực Titan phủ Platinum sẽ giúp người dùng chủ động đánh giá được chất lượng nguồn nước nạp vào cơ thể mỗi ngày. Hãy cùng chuyên gia Mutosi phân tích chi tiết cơ chế phân tách phân tử nước và so sánh các công nghệ điện phân phổ biến hiện nay ngay sau đây!

1. Nguyên lý tạo nước ion kiềm bằng phương pháp điện phân hóa học

Điện phân nước là quá trình oxy hóa - khử xảy ra trực tiếp trên bề mặt của các tấm điện cực khi có dòng điện một chiều đi qua. Dòng điện này đóng vai trò phân tách cấu trúc của các phân tử nước thành hai nhóm ion riêng biệt là H+ và OH-.

Để ứng dụng thành công nguyên lý tạo nước điện giải vào các thiết bị gia dụng như máy lọc nước, nguồn nước sẽ phải trải qua 2 giai đoạn xử lý nghiêm ngặt:

• Giai đoạn 1 (Lọc sạch tiêu chuẩn): Nguồn nước đầu vào đi qua hệ thống màng lọc RO để loại bỏ hoàn toàn bùn đất, rỉ sét, vi khuẩn và các độc tố hóa học, tạo ra nguồn nước tinh khiết đạt chuẩn y tế.

• Giai đoạn 2 (Điện phân hoạt hóa): Nguồn nước tinh khiết được dẫn vào buồng điện phân chứa các tấm điện cực Titan phủ Platinum quý hiếm. Tại đây, dòng điện một chiều sẽ bẻ gãy các liên kết nước để phân tách và tái cấu trúc dòng nước.

Giai đoạn này được thể hiện trực quan hơn nhờ các phương trình sau:

Ở điện cực dương (+), nước (H2O ) được phân tách theo phương trình:

• H2O → H+ + OH-
• 4OH- → 4OH + 4e → 2H2O + O2

Lúc này ở điện cực dương, số lượng ion H+ nhiều hơn ion OH- nên nước mang tính axit, nghĩa là độ pH < 7.

Quá trình điện phân nước xảy ra ở bề mặt các điện cực

Ở điện cực âm (-),  nước (H2O ) được phân tách như phương trình:

• H2O → H+ + OH–
• 2H+ 2e →  H2

Ngược lại với điện cực dương, ở điện cực âm, số lượng ion OH- nhiều hơn ion H+ nên nước mang tính kiềm, nghĩa là độ pH > 7. Cùng với đó là các phân tử H2 được tạo thành

Quá trình điện phân giúp phân tách nước thành hai ion H+ và OH-

Có thể bạn quan tâm: Nước Ion Kiềm Là Gì? So Sánh Với Nước Tinh Khiết Thông Thường

2. Đặc điểm nước ion kiềm tạo ra từ quá trình điện phân

Quá trình điện phân dòng một chiều không chỉ đơn thuần tách nước mà còn tái cấu trúc hoàn hảo các đặc tính hóa lý của nguồn nước tinh khiết. Nước điện giải thu được tại điện cực âm sở hữu 4 đặc tính sinh học vượt trội, mang lại những tác động tích cực cho sức khỏe:

• Hàm lượng Hydrogen hoạt tính cực cao (300 - 1500 ppb): Khí hydro hòa tan (H2) hoạt động như một chất chống oxy hóa tự nhiên mạnh mẽ và có chọn lọc. 

• Độ pH tối ưu mang tính kiềm tự nhiên (pH 7.5 - 9.5): Khác biệt hoàn toàn so với nước lọc trung tính pH 7.0, nước ion kiềm sở hữu tính kiềm sinh học cao tương đương với các loại rau xanh đậm

  Xem thêm: Nên uống nước kiềm có độ ph bao nhiêu

Nước ion kiềm tạo ra từ quá trình điện phân có độ pH cao cùng hàm lượng Hydrogen dồi dào 

• Chỉ số chống oxy hóa ORP âm sâu vượt trội (< -500 mV): Chỉ số ORP (Oxygen Reduction Potential - Khả năng khử oxy hóa) âm càng sâu chứng tỏ tính chống oxy hóa càng mạnh mẽ. 
• Cụm phân tử nước siêu nhỏ kích thước Nano (0.5 nm): Nhờ dòng điện bẻ gãy và tái sắp xếp liên kết, kích thước cụm phân tử nước ion kiềm chỉ còn khoảng 0.5 nm - nhỏ hơn gấp 5 lần so với cụm phân tử nước thông thường (2.5 nm).

3. 2 Công nghệ tạo nước ion kiềm phổ biến hiện nay

Bảng so sánh công nghệ điện phân không màng ngăn và có màng ngăn

3.1. Công nghệ điện phân không màng ngăn

Hay còn gọi công nghệ điện giải là công nghệ tạo nước ion kiềm sẽ phân tách các phân tử nước thành hai ion riêng biệt là Oxi và Hydro tại bộ phân điện phân gồm cực anot và catot. Từ đó tạo ra các nguồn nước với độ pH khác nhau là nước axit và nước kiềm.

Cấu tạo máy

Các dòng sản phẩm máy lọc nước Hydrogen ứng dụng công nghệ này thường có bộ phận chính như sau:

• Hệ thống lọc RO gồm các lõi lọc thô, màng lọc RO và một số lõi chức năng.
• Buồng điện phân cấu tạo từ 3-5 tấm điện cực làm từ Titan phủ Platinum.
• Các bộ phận khác như vòi nước, bình áp, máy bơm, van cao áp,...

Công nghệ điện phân không màng ngăn được ứng dụng trong nhiều dòng máy lọc điện giải 

Nguyên lý hoạt động

Nguồn nước sau khi lọc sạch mọi tạp chất nhờ hệ thống lọc RO sẽ được đưa đến buồng điện phân. Lúc này nước được phân tách thành các ion đồng thời biến đổi thành nước ion kiềm pH > 7 và nước axit pH < 7. Nguồn nước ion kiềm sau đó được tích vào bình áp để đáp ứng nhu cầu của người dùng còn nước axit sẽ thải ra ngoài theo đường dẫn nước.

3.2. Công nghệ điện phân có màng ngăn

Công nghệ điện phân có màng ngăn là công nghệ độc quyền được Mutosi áp dụng trong dòng máy lọc ion kiềm Hydrogen Pro Mutosi.

Công nghệ này hoạt động tương tự điện phân không màng ngăn nhưng được cải tiến hơn nhờ bổ sung bộ phận màng ngăn giữa các tấm điện cực. Nhờ việc lần đầu tiên kết hợp màng lọc RO với điện phân có màng ngăn mà sản phẩm này mang tới cho người dùng nguồn nước chất lượng với các đặc điểm vượt trội hơn hẳn so với điện phân không màng ngăn.

Cấu tạo máy

Cấu tạo từ 4 bộ phận chính như sau:

• Hệ thống lọc RO gồm các lõi lọc thô, màng lọc RO và một số lõi chức năng.
• Buồng điện phân cấu tạo từ 3-5 tấm điện cực làm từ Titan phủ Platinum.
• Hệ thống màng ngăn giữa các tấm điện cực.
• Các bộ phận khác như vòi nước, bình áp, máy bơm, van cao áp,...

Nguyên lý hoạt động

Hệ thống lọc RO có nhiệm vụ loại bỏ toàn bộ bụi bẩn, tạp chất, vi khuẩn độc hại,...trong nước. Sau đó tương tự như công nghệ điện phân không màng ngăn, nguồn nước lọc tinh khiết được đưa đến buồng điện phân để phân tách thành các ion H+ và OH- cũng như tạo nước ion kiềm pH > 7 và nước axit pH < 7.

Tuy nhiên, điểm đặc biệt ở đây là bộ phận màng ngăn giúp hai nguồn nước trên không bị lẫn vào nhau, từ đó luôn ổn định độ pH nước ion kiềm ở mức 9.5. Cuối cùng nước ion kiềm sẽ đi qua các lõi chức năng để bổ sung thêm dưỡng chất rồi tích vào bình áp còn nước axit sẽ thải ra ngoài theo đường dẫn nước.

Công nghệ điện phân có màng ngăn giúp ổn định độ pH của nước ion kiềm ở mức 9.5

Nhờ công nghệ điện phân có màng ngăn, máy Hydrogen Pro Mutosi có khả năng mang đến cho người dùng nguồn nước ion kiềm sở hữu chất lượng vượt trội với hàm lượng Hydrogen cao lên đến 1500 ppb, độ pH ổn định 9.5 cùng chỉ số ORP âm sâu ở mức -600 mV. 

Xem thêm:

• Máy Lọc Nước Hydrogen Ion Kiềm Là Gì? Công Dụng Thế Nào, Bao Nhiêu Loại?
• Nước Ion Kiềm Nhật: Nguồn Gốc & Sự Phổ Biến Tại Xứ Sở Hoa Anh Đào

Hiểu nguyên lý tạo nước ion kiềm thông qua quá trình điện phân hóa học chính là cơ sở giúp người tiêu dùng đánh giá đúng giá trị của nguồn nước điện giải đối với sức khỏe. Một thiết bị sở hữu hệ thống điện phân chuẩn mực không chỉ mang lại nguồn nước sạch tinh khiết mà còn cung cấp hàm lượng Hydrogen dồi dào, độ pH ổn định và chỉ số ORP âm sâu vượt trội.

Nếu bạn đang tìm kiếm một dòng máy lọc nước cao cấp cho tổ ấm của mình, hoặc cần nhận thêm chương trình kiểm tra chất lượng nguồn nước miễn phí tại nhà từ đội ngũ chuyên gia, hãy liên hệ ngay với Mutosi qua số Hotline: 1900.636.595, để lại câu hỏi trực tuyến trên Website Mutosi.com để được hỗ trợ và hoàn toàn miễn phí ngay hôm nay!