Wymiana jonowa

Metody zmiękczania wody

 

Istnieje wiele metod zmiękczania wody. Jedne z nich są bardziej skuteczne, inne trochę mniej. Wśród nich możemy wymienić: dezynfekcję, metody termiczne, metody chemiczne i metody fizykochemiczne.

W trakcie dezynfekcji z wody usuwane są wszystkie minerały, a stopień twardości wody całkowicie redukowany. Metodami termicznymi będziemy z kolei w stanie usunąć jedynie twardość węglanową. Metody chemiczne polegają na wytrącaniu nierozpuszczonych osadów lub na wiązaniu w kompleksowe związki jonów wapnia i magnezu.

Metoda fizykochemiczna wykorzystuje jonity lub wymieniacze jonowe. To właśnie wymiana jonowa jest uznawana za jedną z najdokładniejszych i najbardziej wydajnych metod zmiękczania wody. Jest często stosowana do zwalczania wysokiego stopnia twardości w gospodarstwach domowych.

Czym jest wymiana jonowa?

Wymiana jonowa to proces, w którym jony roztworu elektrolitu podlegają wymianie na jony tego samego znaku. Jest to ilościowy i odwracalny proces. Biorą w nim udział równoważne ilości jonów dodatnich oraz jonów ujemnych.

Poniżej schemat przedstawiający działanie złoża jonowymiennego powszechnie stosowanego w zmiękczaczach wody. Podczas filtracji jony wapnia i magnezu są wymieniane na neutralne jony sodu. Każde złoże po pewnym czasie wymaga regeneracji. Jak wygląda ten etap eksploatacji złoża? O tym również można dowiedzieć się z poniższej infografiki.

 

Wymiana jonowa stosowana już od ponad 50 lat

Wymiana jonowa przez ten czas była stosowana do:

  • zmiękczania wody kotłowej i technologicznej
  • otrzymywania wody o szczególnej czystości
  • odsalania wody morskiej
  • proces wykorzystywany w hydrometalurgii do rozdzielania, zatężania oraz odzyskiwania różnych metali
  • oczyszczanie zanieczyszczeń nieorganicznych produktów przemysłu biotechnologicznego
infografika przedstawiająca działanie złoża jonowymiennego

Właściwości złóż do wymiany jonowej

Wymienniki jonów należą do grupy związków wielowartościowych o budowie usieciowionej. Często są substancjami bezpostaciowymi. Można je podzielić na różne sposoby, jednak najpopularniejszym jest podział ze względu na typ szkieletu łączącego poszczególne grupy jonów.  Na tej podstawie rozróżniamy:

  • jonowymienniki pochodzenia organicznego (żywice jonowymienne)
  • jonowymienniki pochodzenia nieorganicznego

Urządzenia działające na zasadzie wymiany jonowej

 

Do usuwania problemu twardej wody w domu zazwyczaj stosuje się centralne zmiękczacze wody działające właśnie na zasadzie wymiany jonowej. Dowiedz się więcej na ich temat i ciesz się miękką wodą w swoich czterech kątach.