還元水素水と酸化還元電位の5つの関係

還元水素水は、活性水素水とも呼ばれているもので、水素水は、水素が入っている水という、かなり広義な表現ですが、還元水素水は、作り方も限定的ですので、狭義の表現ですが、体内の悪玉活性酸素である、ヒドロキシルラジカルを減少させるのに最適な水素水なのです。

還元水素水とは

水素水には実は、大きくわけて、2種類の水素水が存在しています。気体の水素を充填して作った気体過飽和水素水や高濃度水素水と呼ばれるものと、電気分解で作られる、還元水素水に分けられます

還元水素水と言っても、無味、無臭で、見た目も判らないものです。それでは、どんなものかと言うと、以前は還元水、アルカリイオン水と呼ばれていたもので、以前より、健康に良いとして、注目されていたものです。水を分解すると

H₂O　⇒　OH^–　+　H⁺

のように、OH^–とH⁺に分離する事は、一般的でしたが、OH-が身体の健康に有効であるとされていましたが、健康に影響しているのが、実はHの方であった事が判ってきたのです。

まい、陰極側から取る水で、強い還元力がその水にあったため、還元水素水と呼ばれています。

もともとのきっかけは、DNAを酸化損傷してしまう、悪玉活性酸素を水を飲むだけでなんとか、減少させる事が出来ないかと考えたのが、きっかけでした。そして九州大学の白畑教授が電気分解によって、陰極側に出来る還元水に強力な還元力がある事がわかり、これが、還元水素水と呼ばれるものとなったのです。

最初、電気分解をして、アルカリイオン水として、使用した場合、飲用に使用する、アルカリイオン水と手洗いなどに使用する酸性水が同時に生成され、家庭にあった人もいるのではないでしょうか?実はこのアルカリイオン水と呼ばれていたものが、実は、還元水素水だったのです。

還元水素水と呼ばれる理由

還元水素水では、電気分解で陰極側に出来るものなのですが、以前は、水素分子が発生していると考えられていました。その場合、pHがアルカリ側に傾くのですが、酸化還元電位がマイナスに動く理由が判らなかったからでした。この現象の結果より、活性水素、水素ラジカルとよばれるヒドリドH^–が還元水素水には、存在している事が予測出来たのです。ヒドリドH-は、昔は存在しないと思われていた現象で、水素原子1個に対して、電子が2個という状態になっているのです。

昔、科学等を少しかじった人は、頭に？が浮かぶ可能性が高い状態です。通常は、水素がイオン化すると、H⁺であるヒドロンという状態のみと思っている人が多いからです。

この電気分解して、陰極に出来た水は、H^–ヒドリドを多く含む関係で、酸化還元電位がマイナスになる事で、体の悪玉活性酸素を中和除去する事で、還元水素水と呼ばれているのです。

酸化還元電位とは

水素水が、世に広まる事で、化学用語であった、酸化還元電位がかなり一般的になってきましたが、あなたは、ご存じでしょうか?

酸化還元電位は。プラスが大きいほど、酸化力が強い、逆にマイナスが大きい方は還元力が大きいと思ってもらえば良いかと思います。

酸化還元電位は、絶対数では無く相対数なのです。水素イオンである、H⁺ヒドリンの電荷レベルを”０”した時の電位差を表したもので、ORPと表現するのが正しいのです。酸化還元電位は、数値に差があれば、マイナスの大きいものから、プラスの大きいものに対して、マイナス電子が移動する性質があります。マイナス数値は還元剤、プラスの数値は、酸化剤のように書かれているものを見かけますがそれは違います。

例えば、悪玉活性酸素の代表である、ヒドロキシルラジカルは+2.05mVですが、このヒドロキシルラジカルの力を抑えるのに適した脂質ビタミンである、ビタミンEはORPが+0.3mVなのです。ビタミンEは、ヒドロキシルラジカルよりも、数値が小さいため、還元剤として働きます。ビタミンEは、ヒドロキシルラジカルを還元すると、自らは、酸化物である、α-トコフェロキシルラジカルに変わるが、ビタミンCが近くにあると、ビタミンCによって還元され、もとのビタミンEが再生されます。、これは、ビタミンCの酸化還元電位が+0.2mVだからである。

つまり、0.1mVでも差があれば、酸化還元の反応は発生するのである。この反応はすべて、電子伝達系と呼ばれおり、熱反応が出来ない、生体内では、毎回おこっている内容です。

水素は同様にヒドリンH⁺はもちろん酸化還元電位が０ですので、これじたいで、悪玉活性酸素ヒドロキシルラジカル、やビタミンC、ビタミンEに対して還元剤となる。ただ、ヒドリンには電子がありません。そのため、還元出来ないと思われるかもしれませんが、実際は、オキソニウムイオンという形

オキソニウムイオン(ヒドロニウムイオン) H₃O⁺

という形で存在しているため、その問題はありません。

また、還元水素水によく出てくる、ビドリドH^–は酸化還元電位が－2.25Vと非常に酸化還元電位が低く、還元力が高い事が判ります。酸化還元電位の差は、その反応のしやすさになります。

ヒドリドは還元力が高い活性が強いもので、通常は1秒間も存在していられないと言われています。何故、還元水素水、活性水素水と呼ばれるものには、ヒドリドが存在しているのでしょうか?

また何故、活性力の強い、水素ラジカルのH-ヒドリドが、その状態を維持出来るのが疑問でした。

還元水素水と金属ナノコロイドの存在

金属ナノコロイドというものをご存じでしょうか?最初に提唱したのは、パトリック・フラナガン博士で、奇跡の泉と呼ばれる、フンザの泉の謎を、約20年にもわたって研究した人ですが、この時に還元力の高い活性水素H^–ヒドリドは、コロイド状のミネラルに吸着している形で存在しており、このシリカナノコロイドが、還元力を残した水素を吸着し維持している事を提唱しました。

ただこの現象は、実は、1932年にノーベル賞を受賞した、アイルビング・ラングミュア博士が、シリカで出来た実験器具に原子状水素Hやマイナス水素H^–ヒドリドが付着している事を明らかにしていました。

フラナガン博士の発表から10年後に、九州大学の白畑教授は、還元水素水を電気分解によって、発見するのですが、その電気分解の過程で、水以外の水に含まれるミネラルが陰極に集まり、金属ナノコロイドという状態になり、マイナス水素イオンである、H^–ヒドリドを還元力を残した状態で吸着しており、化合物となっているわけではないため、簡単に離れる事が出来る事を発見しました。これにより、近くに酸化力の強い、悪玉活性酸素ヒドロキシルラジカルが近づくと、すぐに中和して普通の水になってしまうのです。水の中に含まれるミネラルとしては、カルシウム、マグネシウムといったものだったのです。

還元水素水で重要な酸化還元電位

ここで、ちょっと基本にもどりますが、”酸化”をどのような形と思っているでしょうか?科学において、酸化とは、電子を奪われる事をいいます。酸化は、老化で使われたりする言葉ですが、電子が無くなる事です・逆に”還元”とは、電子を貰う事で、生体の中では、非常に頻繁にこの酸化還元反応が行われています。

そして、酸化還元電位とは、一般的にはORP(Oxidation Reducution Potential)と表現しますが、水素電極と白金電極を使用した時に、ヒドロンが電子を取り込んで、水素分子が出来た反応を”0″とした時(標準状態)の、電位差になります。

2H⁺+2e- ⇔　H_{2 　　0.00 V　　(e：は電子を表します)}

つまり、電位差がプラスの場合は、酸化剤として働き、酸化還元電位がマイナスの場合　還元剤として働きます。

水素水の肝である、マイナス水素イオンである、ヒドリドH^–は

H₂+2e^– ⇔　2H^– -2.25V

と非常に還元力の高い物質であります。

逆に今話題の活性酸素OH・は、

OH + 2e ⇔ OH- 2.05mV

となっています。ちなみですが、酸化の場合反応が右に動き、還元の場合は、左に動きます。

つまり、還元水素水は、還元作用の強い、H^–ヒドリドが、非常に多く入っている水であるため、水道水は、場所によって異なりますが、酸化還元電位が100～700mVでした。また、天然水、アルカリイオン水として、販売されているかなり有名なものでも、酸化還元電位は100～300mVと以外にもビタミンCやビタミンEなみの酸化還元電位でした。還元水なのか、酸化水なのかの非常に簡単な判断としては、家庭にある、釘やクリップなどの　鉄製品をその水につけて、2～3日おいておきましょう。鉄が錆たら、酸化水で、なかなか錆が出なければ、還元水と思って問題ありません。

還元水素水に金属ナノコロイドが必要なのか

還元水素水に含まれる、H^–ヒドリドは、実は、金属ナノコロイドが無いと1秒もかからずに、消滅して、普通の安定した水素分子になってしまいます(それでも還元力はありますが)。それを維持させる事が可能となったのは、金属ナノコロイドの存在です。金属ナノコロイドは、電気分解をした時に、陰極側に同時に出来るものなのですが、実は、このナノコロイドが還元型のマイナス水素イオンである、H^–ヒドリドを維持する事が出来る魔法なのです。

実は、元素には、電気陰性度といって、それぞれ、電子を引っ張る力がもともと備わっています。そして、元素同士が、1つの電子を引っ張りあうと、必ず、電気陰性度が高い方が勝つようになっているのです。これは驚きですね。

その電気陰性度ですが、水素は、2.2　で金属ナノコロイドで、名前の出る、Mgマグネシウムは1.31、Caカルシウムは1.00そして、フラナガン水素でてくる、Siケイ素も1.91と　水素の2.2と低いため、水素の方が強く電子を吸引してしまいます。そのため、水の中でも、活性した状態を維持できるのです。一方で、水道水のように消毒のためにCl塩素を使いますが、塩素の電気陰性度は、3.16と大きいため、同時存在は難しいものになります。水道水で、還元水素水をつくる場合は、最初に塩素をなるべく除去したものを水素水として生成するか、もともとミネラルの豊富な天然水をもとに、水素水を作る事が望ましい事が判ったと思います。

還元水素水を選ぶポイント

還元水素水の選ぶポイントとしては、まず原水となるものとして、水道水よりは、ミネラルが豊富な天然水しかも、軟水よりは、硬水を使用した方がより良い事がわかります。また、水素の発生方式としては、電気分解式の水素水サーバーがおすすめです。

同じ電気分解を使用している、気体過飽和式というのもありますが、こちらは、原水の中に直接電極を入れない事が、特長のため、ここで重要な、金属ナノコロイドの生成が出来ないため、やはり電気分解式の水素水サーバーがおすすめとなります。

酸化還元電位の高い水素水サーバーはこちらです。

水素水タンブラー　H Bottle

現在、市場に出回っている、水素生成器の中で１番、コスパを含めてバランスが良いのが、H.Bottleです。水素サーバーの性能にひけを取らないのと、とにかく本体代が安い。2年間使用つづけた場合、1リットルあたり81円と100円を切っている点は、通常のミネラルウォーターと同レベルのため、非常にリーズナブル。水素水はアルミパック式は、1リットル700～800円と非常に高価ですので、長期でつづけるならこちらがお得です。

製品名	H.Bottle	評価	水素水タンブラーであるが、水素濃度が高く、水素水サーバーにひけを取らない上に、価格が安い約2年使用した場合のコスト本体:(59,400) ⇒計59,400- 1日1L☓365☓2年⇒730L 81.4円／リットル　〇
水素水タンブラー		〇
定価(税込み)	59,400	〇
酸化還元電位	－650mV	〇
水素濃度	1.53ppm	〇
原水	水道水	△

水素水サーバー　ハイブリッドアルファ　水素水サーバー

製品名	ハイブリッドアルファー	評価	業界内では、最強の水素水サーバーであり、PEM式で水素が抜けにくい。約2年使用した場合のコスト本体:(486,000)+ﾌｨﾙﾀｰ(15,120) ⇒計501,120- 1日1L☓365☓2年⇒730L 686.5円／リットル ☓
水素水サーバー		△
定価(税込み)	486,000-	☓
酸化還元電位	－600mV	〇
水素濃度	4ppm	〇
原水	水道水	△

水素水サーバー　アキュエラブルー

製品名	アキュエラブルー	評価	電気分解式の水素水サーバーで浄水等を使用する必要があるが中性の水素水の飲めるのが特長約2年使用した場合のコスト本体:(306,720)+洗浄液(1,632) ⇒計308,352- 1日1L☓365☓2年⇒730L 422.4円／リットル　☓
水素水サーバー		☓
定価(税込み)	306,720	☓
酸化還元電位	－600mV	〇
水素濃度	1.6ppm	〇
原水	浄水	☓

ASO水素水　アルミパック式水素水

製品名	ASO水素水	評価	アルミパック式ですが、水素濃度が落ちないと言われているASO水素水です。1パックが250mLとちょっと少なめで、品質は良いがちょっと割高約2年使用した場合のコスト月額 6480/月(250mL/本)☓4 ⇒計25,920/月- 1日1L☓30日⇒30L 864円／リットル　☓
水素水アルミパック		〇
定価(税込み)	6,480/月	☓
酸化還元電位	－600mV	〇
水素濃度	3.5ppm	〇
原水	天然水	〇

クリスタル水素水　アルミパック式

製品名	クリスタル水素水	評価	アルミパック式の水素水で、500mLと大容量パック、原水をナノ化しているため、水素が抜けにくい形になっています。約2年使用した場合のコスト 12960☓2 ⇒計25,920/月 1日1L☓30日⇒30L 864円／リットル　☓
水素水タンブラー		〇
定価(税込み)	12,960	☓
酸化還元電位	－600mV	〇
水素濃度	1.18ppm	〇
原水	天然水	〇