人工溫泉機形成原理

責任編輯：tpe 發布時間：2021-04-07

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　正值泡溫泉旺季，泡溫泉已成為國人休閑生活重要的一部分，但種種跡象顯示溫泉質量問題已被凸顯，使得「真假溫泉」話題又浮上臺面，讓媒體大眾有批判的空間；究竟真正的溫泉是依據什么？是業者的自吹自擂？還是溫泉標章的保證？

　　溫泉是水科學的一環，數十年來溫泉專家們大都著眼在「溫泉的認定」，極少著重在溫泉水質優劣科學的研究；2003年10月以日本法政大學工程系教授大河內正一教授，所發表的溫泉ORP(氧化還原電位)理論之『新鮮溫泉評定法』最為受到擁戴，日本溫泉業者流行以『溫泉ORP分析書』作為真假溫泉的保證，強調其天然溫泉原湯原味的真實性，排除假溫泉事件的后續效應。

　　首先搞清氧化和還原的概念

　　氧化還原反應的本質是電子的得失或偏移，總稱為電子的轉移。并非只有得氧、失氧的反應才是氧化還原反應，凡是有元素的化合價升降的反應都是氧化還原反應。在反應中，電子從還原劑轉化到氧化劑，即氧化劑的化合價降低，本身被還原，還原劑的化合價升高，本身被氧化。氧化還原是不可分的，失去電子者被氧化，得到電子者被還原。

　　其次要搞清自由基的概念

　　自由基，是在人體新陳代謝中不斷氧化作用所產生的有害物質，是含有一個或多個未配對電子的分子或離子。以活性氧為中心的自由基最為常見，具有強氧化性。自由基會去攻擊其它較弱的分子，以強奪分享它們的電子；這種使自己獲得電子配對，卻造成對方失去電子的過程，會在人體內造成攻擊連鎖反應，使得細胞結構及生理功能改變，導致促進各種疾病發生，這就是生物的氧化作用；可損害機體的組織和細胞，進而引起慢性疾病及衰老效應。眾多權威研究表明，負離子能夠消減自由基，延緩人體衰老，增強人體免疫力。

　　三要對天然溫泉有個基本的了解

　　天然溫泉的概念：從地下自然涌出，水溫超過25攝氏度，含有對人體健康有益的微量元素的礦水。

　　溫泉形成的條件：一是地下必須有熱水存在的空間，二是必須有靜水壓力差導致熱水上涌，三是必須有深長裂隙供熱水通達地面。

　　溫泉的三大分類：一是按溫度分類：冷礦泉、微溫礦泉、溫礦泉、熱礦泉、高熱礦泉等

　　二是按酸堿度分類：強酸性泉、酸性泉、弱酸性泉、中性泉弱酸性泉、堿性泉、強堿性泉。

　　三是按含陰離子的化學成分分類：即以氯離子為主的氯化物泉、以碳酸根為主的碳酸氫鈉泉，以硫酸根為主的硫酸鹽泉。

　　溫泉的物理作用：

　　一是溫度作用：調節水溫刺激周身神經末梢和表皮血管。熱水溫泉浴：消散炎癥排泄產物，加速化服，刺激組織再生。

　　冷水溫泉浴：抑制肌膚炎癥的擴散和發展，提高肌肉功能。

　　二是機械作用

　　靜水壓力作用:通過壓迫肌體周圍靜脈，促進呼吸，引起全身血液再分配，改善心血管機能性疾病。

　　浮力作用：利于肢體功能性恢復

　　液體微粒的作用：對肌體產生一定的按摩作用，改善皮膚血管的擴張和體表血液循環。

　　溫泉的化學作用：

　　陰離子的作用：

　　碳酸根離子：軟化皮膚、軟化角質層、使末梢血管擴張、氧化病理產物、促進炎癥消失，有強殺菌功效。

　　硫酸根離子：能清潔軟化美白肌膚，增加肌膚疤痕組織彈性。

　　氟離子：具有較強的殺菌作用和氧化組織作用

　　陽離子的作用：不同的陽離子對人體的作用不同。如鉀離子能激活生物酶、是神經與支配器官之間的傳導物質；鈣離子能激活凝血酶、并能增強神經抑制過程；鐵離子能促進氧化的媒介作用、增加血紅蛋白和紅細胞數量；鋁離子對人體有收斂作用，有利于皮膚組織的生長和恢復等等。

　　溫泉水中大部分的化學物質會沉淀在皮膚上，改變皮膚的酸堿度，具有吸收、沉淀和清除作用，其化學物質可刺激自律神經系統、內分泌系統和免疫系統。溫泉水中的氧離子和陰離子通過體表的毛細血管進入血液，吸附、排出體內酸毒并提供給細胞有益的養分，是一種自然療法。

　　溫泉水普遍具有治療關節炎、風濕病、神經痛、皮膚病、心腦血管病、排酸解毒、美膚養顏、改變皮膚酸堿度、中和體內自由基、改善皮膚血管的擴張和體表血液循環等功效。

　　◆溫泉與ORP的關系

　　由于溫泉是蘊藏地下，屬于高溫、高壓的條件，在長期的浸泡下會有各式各樣豐富的礦物質溶解在溫泉水中，同時也由于是缺氧的環境，所以是屬于還原性的，如果其中又有硫的存在，則其還原性將更強。當溫泉從地表涌出后就與空氣中的氧氣開始接觸，也就是氧化過程的開始，其間更由于壓力下降導致溶解性氣體的揮發、溫度下降且產生沉淀等種種的溫泉成分的物理化學變化后，溫泉的性質已由地底的穩定靜態轉變為動態不穩定，隨著時間增長后最終成為氧化性的另一穩定的靜態，這就是溫泉的劣化(Aging)過程，而其復雜的溫泉水化學的改變，則以氧化還原電位（ORP）的上升差距來表示溫泉的劣化程度；因此，采用ORP值檢測溫泉劣化行為的論述逐漸被接受。

　　◆溫泉ORP值的測量

　　根據大河內教授的理論，從地底泉源的涌出即是氧化過程的開始，也是溫泉的劣化的開始；因此，隔絕與空氣的接觸，縮短貯存桶的停留時間，縮短泉源到浴池的距離以減少注入浴池的時間等條件因素，是降低溫泉劣化的重要條件，也是『新鮮溫泉』的重要考慮因素：

　　◎水被氧化的區域，在ORP=1230——-59pH范圍以上。

　　◎水被還原的區域，在ORP=-59pH范圍以下。

　　◎ORP=840-47pH為平衡值，屬于電子中和狀態，無氧化還原反應。

　　◎天然溫泉大都在pH:1～10，ORP:-500～500mv范圍，屬于還原區域。

　　◎人體皮膚大都在pH:4～6.5，ORP:200～400mv范圍，屬于還原區域。

　　◎自來水、游泳池大都在pH:6～8，ORP:400～900mv范圍，屬于氧化區域。

　　◆身體機能與ORP的關系

　　人體新陳代謝的能量來自于生物的不斷氧化過程，在此一過程中會產生各種的自由基（Free Radical），例如當人體勞累過度時，許多部位就會疼痛，這是因為身體短時內燃燒大量脂肪產生熱能所進行的生物氧化作用，造成大量高濃度的酸性物質堆積所致，而老人斑則是皮膚受到紫外線侵蝕而氧化的結果，老人斑的脂褐素會使細胞的結構和功能性改變，這就是衰老的原因和表象。

　　現今醫學界普遍認定自由基的堆積與急性胰臟炎、胃炎、十二指腸炎、關節炎等有關外，其它疾病包括糖尿病、尿毒癥、癌癥等的研究報告也陸續出爐，證明自由基的氧化行為是人體衰老的一個重要原因，它是體內脂質過氧化的所引起的危害；因此“抗氧化研究”已經是近代醫學研究抗老化的重要角色；而天然溫泉因為具備有天然還原性特質的功能，會將活性氧加以還原、去除，降低氧化作用，抑制自由基的生成與攻擊，則是傳統泡湯養生文化的最重要理論依據。根據大河內教授的實驗顯示，人體皮膚隨著年齡的增加逐漸被氧化而呈老化現象，皮膚表面的ORP值也會越來越高，這也就是說，老化的皮膚是經過風霜歲月的生物氧化與外在環境如紫外線等氧化的結果；皮膚老化和鐵生銹一樣都是發生氧化行為的結果；另一方面，與氧化完全相反即是還原，還原具有防止鐵生銹氧化的效果，天然溫泉具有還原性的特征，有還原作用的功能，因此被推論有老化抑制功能；在新鮮天然還原系的溫泉中，皮膚將受到還原物質的中和保護，避免繼續受到自由基的氧化攻擊，降低皮膚老化的速度；相反的，若是浸泡在具氧化性的含氯自來水，相當于浸泡在高ORP的氧化態環境中，這將促使皮膚老化的速度加快，導致角質斷裂皮膚干澀，而這也是浸泡『新鮮溫泉』，會使皮膚滑嫩的最主要原因。

　　◆真假溫泉判斷

　　一般大都以為溫泉加氯前、后的溫泉成分變化只在礦物質的損失，但是，通過ORP的驗證，在加氯前、后的泉質明顯的從還原性轉變為氧化性，而諸多泡湯客反應皮膚不再光滑的最主要原因，即是氯的氧化作用破壞了溫泉的還原性所導致的。氯是氧化性的，與還原系的溫泉是完全不同的性質，在天然溫泉加入氯后會起氧化作用，首先會中和溫泉的還原性，再呈現氧化性，最后才具有殺菌性；由于為了確保天然溫泉的消毒殺菌效果，而保存溫泉中有殘余的氯濃度，通常天然溫泉的加氯量要比一般的水需要更多的添加量，其中有些溫泉甚至需要10倍以上的添加量。這樣的溫泉內涵已由原先降低皮膚氧化及老化抑制的期待，轉變成身體浸泡在氧化皮膚、促進老化的環境，這已經完全喪失了傳統享受天然溫泉還原性特質的功能，這才是『真假溫泉判斷』的核心所在。

　　◆溫泉是如何達到天然溫泉的要件

　　由于受天然溫泉的地域限制，國人不可能長期享受隨時隨地泡溫泉給我們的生活帶來的樂趣和身心的健康，偶爾泡泡溫泉也只不過是增加點生活情趣而已，對人體健康并沒帶來明顯好處，溫泉是需要長期泡浴才能見奇效的。日本和臺灣作為溫泉勝地，很多年前就開始根據天然溫泉研究人工溫泉，引起了一場溫泉洗浴新革命。能量溫泉通過引進和借鑒日本一流的溫泉制備技術，根據世界著名天然溫泉的配比、功效，通過溫泉礦石納米制備技術、溫泉智能再生匹配技術將稀有溫泉礦石經萃取制化并輔以高能量制成多重符合重組的“溫泉活離子”，再加以再生溫泉靶向釋放技術，模仿世界四大名泉，在泡浴中釋放60多種溫泉礦物元素及能量，達到或超越天然溫泉要件，通過泡浴享受到和天然溫泉對人體一樣的理療作用。

　　溫泉具有四大能量系統：礦物元素能量有六十多種，8—14微米的遠紅外，負離子能量和負電位能量。達到五大理療功效：維持身體酸堿平衡、中和體內自由基、排酸解毒、美膚養顏、促進新陳代謝。

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