SGS，全名 Societe Generale de Surveillance S.A. ，創立於 1878 年，是全球領先的第三方檢測、驗證、測試和認證機構，總部位於瑞士。作為一家獨立機構，SGS 不參與產品的製造與銷售，確保所有檢測結果的公正性與可信性。
SGS 的主要業務
SGS 涉及的業務非常廣泛，從食品安全到高科技檢測，再到能源與環境的驗證，幾乎覆蓋了我們生活中的每個角落。例如：
食品安全：檢測農藥殘留、重金屬含量，確保食品健康無虞。
產品品質：測試電子產品、化妝品或建材是否符合國際安全標準。
環境保護：分析空氣、水質中的污染物含量，評估是否達標。
SGS 對消費者的價值
安心：SGS 的檢測報告能為產品的品質與安全性提供保證。
透明：SGS 的標誌或認證編號讓消費者能清楚了解產品的測試結果。
信任：SGS 的檢測標準被全球認可，特別是在國際市場上，SGS 認證是高品質的象徵。
PEM 電解水產氫的特性來看，是100%純氫？
SGS是從化學角度來看，PEM（Proton Exchange Membrane，質子交換膜）電解水產氫的過程在理論上可以達到幾乎 100% 的純度，但實際應用中仍可能受到一些物理和化學因素的影響。
參考：PEM質子交換膜介紹
1. PEM 電解水產氫的化學反應
PEM 電解水的核心反應是水分解為氫氣和氧氣，具體化學方程式如下：
陽極（氧化反應，OER）：2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻
陰極（還原反應，HER）：4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂
整體反應：2H₂O →2H₂+O₂
此過程理論上只涉及水分子的分解，生成的氫氣和氧氣在分子組成上是純淨的，化學上幾乎是 100% 正確的並且比例約為67%純氫及33%純氧。
2.為什麼 PEM 電解水產氫的純度很高
PEM 的隔離功能
PEM 是選擇性質子傳導膜，只允許 H⁺（質子）穿過膜，而阻止氧氣、氫氣和其他雜質的擴散。這有效避免了產生的氫氣和氧氣混合，因此 PEM 技術生成的氫氣純度可達100%。
封閉系統操作
PEM 電解槽通常是密閉的系統(如氫氣機)，外部污染物幾乎不會滲透到產氫過程中。
使用高純度水
使用高純度的水甚至使用去離子水電解，進一步降低了可能影響氫氣純度的雜質來源。
3. 實際應用中影響氫氣純度的因素
儘管 PEM 電解水化學反應本身是理論上完全純淨的，但以下物理和操作因素可能導致純度略低於 100%：
氣體交叉滲透（Crossover）
雖然 PEM 是高度選擇性的，但微量的氧氣可能通過膜滲透到氫氣產生側，這在長時間運行中會稍微降低氫氣的純度。
滲透量通常與膜的材質和厚度有關。
產生雜質的可能性
電解液中的雜質：如果水不夠純，可能會引入微量的金屬離子或其他雜質，進入產氫過程。
系統污染：電解槽或管路系統中的污染物可能混入氫氣中。
設備使用時長
長期使用後，膜的性能可能下降，導致氣體分離效率降低，影響氫氣純度。
溫度與壓力的變化可能影響膜的滲透性，稍微降低氫氣純度。
4. 實際 PEM 產氫純度
實驗室與高端應用：PEM 系統在理想條件下可產生 99.999%（5N）純度的氫氣，這符合一些科研應用的需求。
家用設備：PEM 電解槽系統的氫氣純度通常在 99.99%（4N）至 99.999%（5N）之間，具體取決於設備的設計與使用條件，也足以滿足。
5. 化學角度是否接近 100%？
理論上：PEM 電解水的化學反應幾乎是 100% 純粹的，生成的氫氣只來自純水的分解，無雜質參與。
實際操作中：物理因素如氣體交叉滲透、設備污染或原料不純可能會導致微量雜質，但這些雜質含量通常可以忽略不計。
從化學角度來看，PEM 電解水產氫是一個幾乎 100% 純淨的過程，其氫氣純度主要取決於設備設計、操作條件和原料水的品質。雖然物理因素可能導致微量雜質，但 PEM 技術已經能滿足大多數應用的高純度需求。
為什麼氫氣濃度的檢測很重要？
氫水濃度的單位主要以 ppm（百萬分之一）或百分比（%）表示。例如，氫水的氫氣濃度通常介於 0.5 ppm 至 1.6 ppm，而氫氣體的純度可高達99.995%（4N5）。氫氣濃度檢測在許多領域至關重要，檢測氫水或氫氣吸入設備中的氫氣濃度，確保效果和安全。
SGS 如何測量氫氣濃度？
SGS 擁有世界領先的檢測技術和設備，在氫氣濃度測量上採用以下專業方法：
氣相色譜法（Gas Chromatography, GC）
氣相色譜儀通過分離樣品中的氣體成分，計算氫氣的準確濃度。
質譜法（Mass Spectrometry, MS）
使用質譜儀檢測氫氣分子的質量，確定其濃度。
電化學傳感法（Electrochemical Sensing）
利用氫氣與傳感器化學反應產生電信號，根據信號強度計算濃度。
光譜法（Spectroscopy）
透過光譜儀測量氫氣的光吸收特性，計算濃度。
SGS 為什麼是氫氣檢測的首選？
精準性：SGS 採用全球最先進的檢測設備和技術，確保數據準確。
專業性：SGS 擁有經驗豐富的經驗，能解決各種檢測難題。
多元應用：無論是氫水、健康設備，SGS 都能提供針對性的測試服務。
國際認可：SGS 的檢測報告符合 ISO、ASTM 等國際標準。
氫健康設備到底要達 4N、4N5、5N、6N ?
99.99%用4N表示純度，99.995%表示純度4N5，99.999%表示純度5N，4N 純度的氫氣在健康應用中已經足夠，特別是在使用鼻導管吸入氫氣的情況下。
表示 | 數字 | 術語 | 描述 |
|---|---|---|---|
純度 | 99.99% | 4N | 千分一 |
高純度 | 99.995% 以上 | 4N5 | 萬分之五 |
超高純度 | 99.999% 以上 | 5N | 萬分之一 |
舉例氫分子4N5 (99.995%) 的純度定義
純度 | 雜質含量（ppm） | 定義 |
99.99% | 100 ppm | 每百萬單位有 100 單位雜質 |
99.995% | 50 ppm | 每百萬單位有 50 單位雜質 |
99.999% | 10 ppm | 每百萬單位有 10 單位雜質 |
99.9999% | 1 ppm | 每百萬單位有 1 單位雜質 |
以下是詳細的說明為何4N即可。
1. 為什麼 4N 純度就足夠？
鼻導管吸入氫氣時的環境背景
吸入的混合氣體：即使使用高純度氫氣（如 4N、5N、6N），吸入過程中仍會與環境中的空氣混合。大氣中氧氣濃度約為 21%，氮氣濃度約為 78%，其他氣體（如二氧化碳、微量氣體）約 1%。這些成分遠超氫氣中的微量雜質含量。鼻導管吸入時，氫氣與大氣的稀釋比例會進一步降低雜質濃度，因此 4N 純度的氫氣已足以安全使用。
4N 純度的安全性與雜質影響
以PEM產生之4N 氫氣的雜質含量約為 100 ppm，其中主要是惰性氣體或氧氣(可能因管路導致極少量純氧洩漏)，對人體幾乎無害。在健康應用中，這些微量雜質含量遠低於人體的耐受範圍，完全不會對使用者造成影響。
科學研究的支持
大多數針對氫氣健康效益的研究使用的氫氣純度在 99.99%（4N）或更高，但未有證據表明 5N 或 6N 純度能顯著提高效果。4N 純度的氫氣在實驗與臨床環境中已經能穩定地表現抗氧化、抗炎等生理作用。
2. 高純度（5N、6N）是否必要？
高純度的成本效益
實際應用中，大多數雜質對人體影響微乎其微，因此追求更高純度（5N、6N）可能並非必要，尤其在非醫療級健康應用中。高純度的氫氣生產和檢測成本遠高於 4N，對普通健康設備的使用者來說，這會大幅提高產品價格，卻未必帶來明顯的健康效益提升。
特殊情況的例外
在某些極端情況下，例如對雜質特別敏感的患者，或在高精度科研中，5N 或 6N 純度可能有其必要性。然而，這些場合對設備設計、操作環境和氣體處理有更高要求，已超出一般健康設備的需求。
3. 日常環境對純度的影響
與環境的對比：大氣中的雜質濃度遠高於 4N 氫氣中的雜質濃度，例如二氧化碳的濃度約為 400 ppm，顆粒物（PM2.5）的濃度也可能達到數十到數百 ppm。在這種環境下，4N 氫氣已經達到極高的純淨標準，進一步提升純度對健康的貢獻有限。
實際應用的可靠性：氫健康設備多數在普通居家或醫院診所環境下使用，不會暴露於需要極高純度氫氣的特殊環境，因此 4N 純度已完全能夠滿足需求。
4. 結論：為什麼選擇 4N以上就可以？
安全性：4N 純度的氫氣完全符合健康應用的安全需求，即使鼻導管吸入也不會因雜質產生任何負面影響。
實用性：在健康設備中，4N 純度氫氣的效果與更高純度（5N、6N）幾乎無差別，但生產成本與使用成本更具經濟性。
環境與吸入方式的稀釋效應：吸入氫氣時，與大氣混合的氫氣濃度已經稀釋到極低水平，任何更高純度的氫氣都無法顯著提升效果。
結語
PEM技術理論可以產出100%純氫、純氧，SGS 作為全球領先的檢測機構，能為消費者和企業提供全面的產品測試與認證，無論您是希望了解氫產品的品質，還是需要保證氫氣設備的安全與合規， SGS 就是安心與信任。4N 純度的氫氣已經足夠安全。追求更高純度（5N 或 6N）只適用於特定科研需求，但對於一般使用來說，並沒有必要付出額外成本去追求極高純度。
您可能感興趣文章：氫分子FAQ（氫氧機、氫水機、水素水）