行業動態
行業動態

用氫氣必須確保安全!

作者:孫學軍  來源:氫思語  更新時間:2019-10-21 11:31:05

    氫氣是一種容易燃燒可能爆炸的氣體,在工業能源領域,氫氣的使用安全性是及其嚴格和非常嚴肅的問題,氫氣醫學因為給人直接應用,應比工業安全性要求更高。當然要求高并不等于不可以使用,在充分利用基本物理化學規律,進行各種安全性操作驗證,獲得足夠可靠的研究證據情況下,仍然是能使用的工具。例如氫氣可燃燒濃度是4.7%-74.2%。根據這一數據要求,只要把任何不滿足這種條件的場景避免,就可以實現安全,例如你可以用超過75%的氫氣,也可以用低于4%的濃度。當然理論上這些數據也可能存在不準確的可能,特別是在人用小體積情況下,一些安全性數據可能并不適合甚至不準確,這些都需要進行研究。


    氫氣對人體的生物安全性極大,但是畢竟氫氣是一種可燃燒,可以爆炸的危險氣體,必須對氫氣的使用安全性進行認真評估,尤其是對應用于人的氫氣吸入設備,安全性評價是必須首先考慮的,甚至應該超過其有效性的要求。企業都會說自己的產品絕對安全,但這需要有客觀的研究證據,要有機構安全性認定,自己聲稱沒有用。

    任何藥物和治療方法都必須在安全的前提下,再考慮其有效性。氫氣產品的安全有兩個方面,一是使用或操作安全性,二是對身體效應安全性。從效應方面,氫氣幾乎絕對安全。但使用方面,安全性絕對不是,必須需要認真考慮。

    沒有安全保證為前提,即使有效也會失去放心應用的基礎。安全性為主在當今藥物研發中也體現地淋漓盡致,FDA評價藥物的各個環節,都把安全性當作首先評估的內容。當然安全性是相對的,評估在不同疾病藥物安全的標準是存在很大不同的。

    提醒:這篇文章內容來自日本氫醫學企業MIZ公司發表的文章,是關于產品安全性的評估,文章提到部分產品的型號,因此文章存在利益沖突,也明顯存在產品廣告和企業宣傳的情況。企業在保護自身商業利益的同時,可以通過學術論文的形式,開展宣傳關鍵應用技術方面的探討,這些論文能對企業形象產生正面影響,研究內容也能為應用技術提供重要參考數據。這是應該鼓勵的行為。


    最近在《醫學氣體研究》雜志上,有多篇氫氣醫學研究論文,其中一篇是日本MIZ公司研究的氫氣使用安全性。該文章提出,空氣中氫氣在10%以下并不會發生爆炸,并不是過去認為的4%以下才是安全的,甚至研究中發現15%100%的氫氣濃度雖然能產生爆炸,但破壞性比較小,不會危害到使用者,是相對安全的濃度,但20%的濃度爆炸會產生比較大破壞性。根據這些數據,論文作者認為應控制氫氣濃度為10%以下。

    根據教科書描述,氫氣在空氣中可燃燒的濃度是4-75%,但原始研究都是許多年前的資料,一些細節也不清楚。現在把氫氣應用于人體疾病治療,應該有關于氫氣使用安全性,尤其是吸入條件下安全性的第一手研究數據,這不僅是對醫療器械安全性的基本要求,也應該是氫氣醫學領域必須重視的問題,甚至這一研究應該作為醫療器械申請臨床應用的必須評價數據。

    靜電引燃氫氣的風險評估。根據日本先進工業科技研究院化學技術所的數據,氫氣最小點燃能量為0.02微焦,根據日本職業安全和健康研究院Mizuki Yamakuma教授的觀點,人體靜電在1.0kV時釋放能量可達到0.05微焦,經過測量的人體電容值為90pF1千伏的靜電能量是0.05微焦,2.5千伏時靜電釋放能量為0.28微焦。這說明人體靜電可以在我們毫不知情情況下很容易地點燃氫氣。0.02微焦是人類日常活動非常容易滿足的條件,試驗發現,H2 lifeLa Briller Luxe HydRich等產品都能爆炸。


氫氣吸入設備工作原理圖(6.6%氫氣2100毫升供氣)

     文章也提出一款吸氫機的設計,本質是利用純氫加空氣稀釋,氫氣產量每分鐘140毫升,用空氣稀釋到6.6%(稀釋15)左右,大約加入空氣2000毫升,然后通過供氣管給人吸用。其中有一個安全設置,就是氫氣檢測一旦氫氣濃度超過10%就停止氫氣的制備,這可以保證氫氣濃度一直不超過10%

    根據這個文章中提供的信息,日本市場上已經有多種類型的氫氣吸入設備,其中有100%的純氫,也有66%的氫氧混合氣的設備。當然文章強調了是自己的設備最安全,大家都會說自己的最好,寫文章也一樣會這樣,是不是真好,大家自己把握。



圖2 日本市場上氫氣吸入設備的列表

    這篇文章中再次(氫氣吸入對抗放療抑制副作用的文章中已經說過)提出,在太田教授課題組2007年論文發表前2年,該公司就發表了飽和氫氣電解水抗氧化效應的研究,認為這才是氫氣醫學的關鍵研究文獻。但這個文章并沒有引起學術界的關注和認可,氫氣醫學領域一致公認是2007年的論文才是氫氣醫學的奠基性研究。客觀地說,如果不是2007年的論文,2005年的這個文章會一直沉寂下去,其中的關鍵是沒有拿出更確定無疑的證據,證明氫氣是產生效應的唯一基礎,2005年的研究論文是意識到氫氣的效應,但仍然受到水的影響,如果當時作者認識到氫氣效應的重要性,應該知道這是具有顛覆性的發現,但是并沒有這樣的認識高度。所以2007年的研究仍然具有不可替代的地位。如果單獨從氫氣醫學效應的最早線索看,1975年是更早的研究,但我們也不認為那是奠基性研究,只能是早期研究線索。

    TomoyukiYANAGIHARA, et al. Biosci. Biotechnol. Biochem., 69 (10), 1985–1987, 2005

    該論文提供的氫氣濃度低于10%不會爆炸的文獻。

   1.ThomasGO. Flame acceleration and the development of detonation in fuel-oxygenmixtures at elevated temperatures and pressures. J Hazard Mater.2009;163:783-794.

    2.Yagyu S, Matsui H, Masuda T, Yamamoto H. Study on the explosion risk ofhydrogen (1st Report). Effect of pressure on the explosive limit of hydrogen.Research Report of National Institute for Industrial Safety.1969;RIIS-RR-18-1:3-5.

   3.Yagyu S, Masuda T, Yamamoto H. Study on the explosion danger of hydrogen (2ndReport). Explosion pressure of hydrogenair mixture. Research Report of NationalInstitute for Industrial Safety. 1973;RIIS-RR-21-4:3-5.

    本文摘自微信公眾號《氫思語》,作者:孫學軍





彩票中奖3千万