一般人的常識(shí)是，氫氣不溶解于水，或者水中不能溶解氫氣。對(duì)醫(yī)學(xué)來說，氫氣不僅能溶解，而且足夠產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)。所謂氫氣不溶解的常識(shí)簡直是誤解，氫氣在水中的溶解度確實(shí)比較低，1升水中只能溶解2毫克，且是在氫氣壓力達(dá)到1個(gè)大氣壓條件下。
 

2毫克等于1毫摩爾，1摩爾是6后面23個(gè)0，毫摩爾就是這個(gè)數(shù)據(jù)的千分之一，就是6后面有20個(gè)零。4個(gè)零是萬，8個(gè)零是億，6后20個(gè)零是6萬億億。氫氣這個(gè)溶解度就是1升水溶解6萬億億個(gè)氫氣分子，或1毫升水中60億億個(gè)氫氣分子。如果說某氫水氫氣濃度達(dá)到2ppm，濃度是超過這個(gè)級(jí)別的。醫(yī)學(xué)上主要看能不能產(chǎn)生效應(yīng)，這種濃度行不行，理論上很行，因?yàn)檫@遠(yuǎn)超過許多生物活性物質(zhì)的分子濃度，產(chǎn)生效應(yīng)具備絕對(duì)的濃度條件。氧氣溶解度和氫氣接近，但在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生效應(yīng)的濃度也小于這個(gè)近3個(gè)數(shù)量級(jí)。
 

在討論氫氣生物醫(yī)學(xué)相關(guān)問題時(shí)，經(jīng)常有人提出一些關(guān)于氣體溶解問題。如氫氣不是不溶解于水嗎，怎么可以使用氫水改善疾病?氫水的溶解度幾個(gè)ppm是什么含義?呼吸氫怎么能發(fā)揮作用?呼吸氫氣和喝氫水有什么區(qū)別?
 

常識(shí)告訴我們，氫氣不溶解于水，我們?cè)趯W(xué)習(xí)氫氣性質(zhì)的時(shí)候，正是利用這個(gè)特點(diǎn)，使用排水法收集氫氣。這個(gè)不溶解于水的概念在化學(xué)上并沒有錯(cuò)誤，但是在醫(yī)學(xué)和生物學(xué)上，這個(gè)概念并不是那么準(zhǔn)確，甚至?xí)鹫`解。
 

溶解度是在一定溫度下，某固態(tài)物質(zhì)在100g溶劑中達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量，叫做這種物質(zhì)在這種溶劑中的溶解度。如果沒有指明溶劑，通常所說的溶解度就是物質(zhì)在水里的溶解度。一般說溶解度(20℃)大于等于10g易溶，大于等于1g可溶，小于10g 大于等于0.01g微溶小于1g 小于0.01g為難溶(不溶)。氣體的溶解度通常指的是該氣體(其壓強(qiáng)為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)在一定溫度時(shí)溶解在1體積水里的體積數(shù)。也有用“g/100g溶劑”作單位。
 

氫氣是能溶解于水的，在標(biāo)準(zhǔn)條件下，就是所謂的一個(gè)大氣壓，20度時(shí)，氫氣的溶解度為1.83%。這里使用的常用氣體溶解度單位是體積比，1.83%的含義是每100毫升水中可以溶解1.83毫升的氫氣。就是在100%純氫氣條件下，氣體緩慢溶解在水中，達(dá)到的最大體積為1.83毫升。
 

這個(gè)溶解度確實(shí)比較小，在進(jìn)行氣體分析和研究時(shí)，甚至可以忽略不計(jì)。但是在生物學(xué)上，這個(gè)溶解度大約為0.8mM，或者每1升水中溶解1.6 mg氫氣。在醫(yī)學(xué)生物學(xué)領(lǐng)域，mM和mg都是比較大的單位。我們服用的許多藥物，大多在這個(gè)數(shù)量級(jí)上。
 

如果我們對(duì)氫氣的這個(gè)溶解度有懷疑，我們可以對(duì)比一下另外一個(gè)重要?dú)怏w，氧氣的溶解度，氧氣的溶解度在標(biāo)準(zhǔn)條件下為2.4%，和氫氣的溶解度1.83%十分接近。在化學(xué)領(lǐng)域，氧氣也被認(rèn)為是不溶解于水的氣體。如果氧氣不溶解于水，甚至溶解的數(shù)量不足，那么生活在水中的魚就不能呼吸到氧氣了。其實(shí)人呼吸獲得氧氣，也必須首先經(jīng)過氧氣在血液中的溶解過程。
 

許多氫水的產(chǎn)品使用ppm為單位，ppm是parts permillion含義是每百萬分之一。如前所述，氣體溶解度使用體積比，而不是質(zhì)量比，所以氫水的產(chǎn)品使用ppm單位并不是一個(gè)規(guī)范的單位，這主要是日本研究氫氣的學(xué)者缺乏氣體醫(yī)學(xué)研究背景，使用質(zhì)量比為單位。中國的企業(yè)模仿日本的習(xí)慣，也采用這個(gè)計(jì)量單位。體積比和質(zhì)量比可以進(jìn)行換算，比如氫氣溶解度為1.83%，每1升水中溶解1.6 mg，1升水的質(zhì)量為1000g等于1000000 mg，1.6 mg比1000000 mg就是1.6 ppm。所以，如果某一氫水的產(chǎn)品如果氫氣和水質(zhì)量比可達(dá)到1.6 ppm，可以說達(dá)到了飽和濃度。根據(jù)目前國際上大部分學(xué)術(shù)研究的習(xí)慣，一般認(rèn)為氫氣濃度達(dá)到3/4飽和度，就是0.6 mM或1.2 ppm就足夠產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)。
 

氫氣改善研究最早使用的方法是呼吸含1-4%氫的混合氣，呼吸氣體時(shí)，血液中氣體的濃度會(huì)隨著呼吸時(shí)間延長從低到高增加，一般30分鐘可以達(dá)到最大血液濃度(1-4%的飽和度)。只要提高呼吸濃度，就可以更快速地提高血液中的絕對(duì)濃度。不過增加呼吸氫氣的濃度，血液中的濃度增加的規(guī)律和過程類似，同樣在30分鐘達(dá)到最高濃度。理論上，呼吸氫氣的方法能明顯提高機(jī)體攝取氫氣絕對(duì)量。
 

相對(duì)來說，通過喝氫水，攝取氫的濃度有一定局限性，盡管可以通過一定技術(shù)提高水中攜帶氫的濃度，但仍然無法達(dá)到呼吸的同樣水平。只要解決安全使用的問題，呼吸是改善疾病的重要方法之一。不過目前關(guān)于呼吸和氫水改善疾病效果的比較仍十分少見，因此尚無法確定具體那種方法更為理想。我個(gè)人估計(jì)，對(duì)消化系統(tǒng)相關(guān)疾病，氫水有優(yōu)勢(shì)，對(duì)呼吸系統(tǒng)疾病，呼吸氫有更大優(yōu)勢(shì)。主要是考慮到呼吸時(shí)，氫氣難以進(jìn)入消化道，而飲用氫水，呼吸道中的氫濃度又非常低，結(jié)合兩種方法能取得更全面理想的效果。