Обычная вода может быть жесткой и мягкой. Жесткая вода - это вода, которая насыщена ионами кальция и магния. Повышенная жесткость воды приводит к образованию накипи, которая портит нагревательные приборы и стиральные машины. Жесткая вода плохо мылится, поэтому жесткость воды приводит к повышенному расходу моющих средств. Употребление жесткой воды приводит к ухудшению внешнего вида кожи, к сухости и повышенной ломкости волос. Жесткая вода обладает привкусом горечи, а мясо и овощи дольше варятся в жесткой воде. Также ионы кальция и магния приводят к более быстрому образованию солевых отложений в суставах, камней в почках и мочевом пузыре.
Существует такой процесс, как умягчение воды. Он заключается в ионном обмене. Ионы, то есть положительно заряженные атомы кальция и магния оседают в ионообменнике. Ионообменник представляет собой колонну из специальной смолы, которая поглощает вредные ионы кальция и магния. Вместо них ионообменная смола выдает безвредные ионы натрия.
Ионный обмен происходит следующим образом: изначально молекулы смолы удерживают ионы натрия. Ионы кальция и натрия замещают ионы натрия, так как имеют более высокий заряд. Со временем, большинство ионов натрия внутри ионообменника замещаются ионами кальция и магния. Для того чтобы восстановить нормальную работу ионообменника, его промывают концентрированным раствором поваренной соли. Соль является соединением натрия и хлора. Ионы натрия, хоть и слабее ионов калия и магния, но за счет своего количества они постепенно выбивают ионы калия и магния. Таким образом, ионообменная смола восстанавливает свои функции.
Умягчение воды улучшает качество жизни. Теперь мы не зависим от природной жесткости воды, и можем улучшать потребительские свойства воды для питья, стирки, приготовления пищи, для промышленных нужд. Существуют различные системы умягчения. Для дома или дачи будет достаточно небольшого прибора, для промышленных и медицинских нужд применяют ионообменные системы большого размера.
Для изготовления раствора поваренной соли используют чистую соль в таблетках. Можно также использовать не йодированную соль мелкого помола. Помимо своей главной функции - умягчение воды, ионообменные фильтры - умягчители поглощают ионы других вредных веществ. Это органические соединения, соли тяжелых металлов, нитраты, нитриты. А ещё сульфаты, железо, марганец.
Излишнее умягчение тоже является вредным. Естественная жесткость воды, оптимальная для организма человека, лежит в пределах 0.1 - 0.2 миллиграмма кальция на литр воды. Поэтому умягчитель воды не убирает кальций и магний полностью, а приводит его количество в норму.
Чем же опасна излишне мягкая вода?
Кальций и магний - микроэлементы, необходимые для здоровья человека. Кальций - основной строительный материал для костей. Недостаток кальция приводит к хрупкости костей, что повышает вероятность переломов.
Чересчур мягкая вода не годится для мытья. При мытье рук она создает дискомфорт, потому что мыло и моющие средства слабо смываются мягкой водой. Для техники мягкая вода тоже вредна, так как разрушает шланги и прокладки из резины. Также чрезмерно мягкая вода наносит вред желудку. Это связано с тем, что в мягкой сверх нормы воде повышается содержание соды. Сода нейтрализует природную кислотность желудочного сока с образованием в желудке углекислого газа. Только "золотая середина" между излишней жесткостью, и излишней мягкостью воды оптимальна для человеческого организма.
Помимо использования ионообменной смолы, существуют и другие способы умягчения. Среди них можно назвать нанофильтрацию, электрохимический метод и реагентное умягчение. Реагентное умягчение связанно с введением в воду специальных веществ (реагентов), такая вода потом не годится для питья. Эффективность нанофильтрации не очень высока, и установка для неё является очень дорогостоящей. Электрохимический метод не извлекает из воды соли калия и магния, а переводит их в нерастворимую форму. Поэтому электрохимический метод смягчения подходит далеко не во всех случаях.
Подытожив, можно сказать, что ионообменные умягчители обладают лучшим соотношением цены и качества. А для бытовых нужд умягчители на основе ионного обмена находятся вне конкуренции.
