ZetaView在测定氢气总含量的ISO标准中的应用

氢气因其抗氧化、无污染等特点，在农业、食品、环境、医学等领域具有越来越广泛的应用，而限制氢气应用的一个重要因素是氢气在水中的溶解度太低。超微气泡（Ultrafine Bubble，UFB）具有带负电的界面、更大的比表面积和更高的气压，这些性质有助于提高气体在液体中的溶解度，并维持其在液体中的长期稳定性。因此， UFB技术应用在氢气研究中，可以有效提高氢气在液体中的溶解度，并维持其稳定性。

在氢气UFB体系的实际研究与应用中，准确地测定液体中的氢气总含量，非常重要且必要。氢气生产与应用相关的设备和产品也亟需一个统一的氢气总含量测试评估方法。为此，国际标准化组织（ISO）制定了一个统一的测定UFB体系中氢气总含量的标准方法，发布了ISO 7383-2:2024标准。

该标准确定了两种测定氢气总含量的方法—氧化还原滴定法和气相色谱法。氧化还原滴定法操作简单方便，但准确性较低，可以用于粗略快速地测定氢气总含量；气相色谱法虽然操作相对繁琐，但数据的准确性和可靠性更高，是目前的氢气总含量测定方法。

在UFB体系中，部分氢气是以氢气纳米气泡的形式存在于液体中的。所以，在使用气相色谱法测定氢气总含量时，必须先将液体中的氢气纳米气泡全部去除，使其全部以气体的形式被释放到液体之外，再进行检测。只有这样，气相色谱法测定的氢气总含量结果才会更准确。因此，是否已彻底地去除液体中的氢气纳米气泡，直接影响到气相色谱法所能检测到的氢气量，是评估该ISO标准中气相色谱法检测结果可靠与否的关键。

德国Particle Metrix公司生产的纳米颗粒跟踪分析仪ZetaView，具有目前市面上最低的纳米气泡数量浓度检测下限（10⁵个/ml），能检测到液体中极微量的纳米气泡，并且其浓度测定的准确性、重复性和梯度稀释后的浓度线性都非常好，是目前最适合用于检测氢气纳米气泡数量浓度和去除效果的仪器。因此，在该ISO标准的气相色谱法测定氢气总含量实验中，ZetaView被用于测定氢气UFB体系中氢气纳米气泡的数量浓度，被用于评估氢气纳米气泡的去除效果。

注：Number concentration（/ml）：ZetaView测定的氢气纳米气泡的数量浓度；

Ct（mg.l^-1）^a：氧化还原滴定法测定的氢气总含量；

Ct（mg.l^-1）^b：气相色谱法测定的氢气总含量；

由以上数据可以看出，氧化还原滴定法的测试结果确实准确性不高，不能测出不同样品之间的氢气总含量的差异。ZetaView测定的是UFB体系中氢气纳米气泡的数量浓度，能从中看出不同样品的氢气纳米气泡在数量浓度方面的微小差异，这是ZetaView可以用于评估氢气纳米气泡去除效果的关键。另外，ZetaView测定的氢气纳米气泡的数量浓度与气相色谱法测定的氢气总含量呈明显的正相关关系，两者数据相互印证，进一步确认了检测结果的可靠性。