氢气活度和浓度的关系（氢行业中气体溶解度与浓度的表示）

从生物学和医学角度考虑，氢气并非是完全不溶的，只是在一般液体中的溶解度较小。

溶解度（符号S），是指在一定温度下，某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的溶质的质量，单位是“g/100g”。在未注明的情况下，通常的溶剂即为水。而气体的溶解度是指该气体在压强为101kPa（1标准大气压），一定温度下，溶解在1体积水里达到饱和状态时气体的体积。

在阅读氢气医学相关的文献时，由于给氢的方式不同，我们常常会看到气体溶解度或浓度的各种表示方式，包括百分数（%）、mM（mmol/L）、ppm等，分别对应体积浓度、摩尔浓度和质量浓度。

下面我们来总结一下氢气的各种表示方式：

1. 1. 体积浓度

对氢气来说，20℃时101kPa条件下，100ml水中能溶解1.82ml氢气，表示为1.82%。这种即为通常的百分数表示方法，体现的是体积比。

1. 2. 摩尔浓度

mM和mmol/L两者本质上是一样的，前者是后者的缩写。在标准状况下，1L氢气的质量是0.089g（密度），氢气的摩尔质量是2g/mol。所以，如果按照摩尔浓度计算，标准状况下，氢气在水中的溶解度为0.8mmol/L(mM)。

1. 3. 质量浓度

气体浓度一般使用体积比进行表示，但也不排除有使用质量比的。许多氢产品使用ppm为单位。ppm是英文partspermillion的缩写，译意是每百万分中的一部分，即表示百万分之几，或称百万分率。ppm与百分数（%）所表示的内容一样，只是它的比例数比百分数大而已。在医学生物学领域，mM和mg已经是比较大的单位，有些药物使用量甚微，每千升容量中不到几毫克，故用“ppm”表示。

气体溶解度的体积比和质量比是可以进行换算的。氢气体积比溶解度为1.82%，每1升水中溶解18.2ml，即1.6mg=18.2ml×0.089g/L。1升水的质量为1000g=1000000mg，1.6mg比1000000mg就是1.6ppm。所以，如果某一氢产品中氢气和水质量比达到1.6ppm，可以说达到了饱和浓度。而目前国际上大部分学术研究中一般认为氢气浓度达到3/4饱和度，即0.6mM或1.2ppm就足以产生生物学效应。

综上，氢气的浓度表示中，1.82%的体积比、0.8mM的摩尔浓度以及1.6ppm的质量比都说明氢气已达到饱和浓度。