Comment fonctionnent les filtres à eau échangeurs d’ions ?
Nous savons tous que eau dure est l’ennemi du bon café – il peut donner au café un goût lourd, crayeux et terne, et fera également des ravages dans votre équipement.
Les filtres à eau échangeurs d'ions sont la méthode la plus courante pour réduire la dureté de l'eau : ils sont relativement bon marché et les versions les plus basiques peuvent même être « régénérées » et réutilisées.
Un rappel rapide sur la dureté de l’eau
La « dureté » de l’eau est une mesure de la concentration de minéraux de calcium et de magnésium dans l’eau. Ceci est divisé en « dureté temporaire », également connue sous le nom de alcalinité, qui fait référence aux concentrations de bicarbonate de calcium et de magnésium, et la « dureté permanente », qui fait référence à tous les autres minéraux de calcium et de magnésium, tels que les sulfates et les chlorures. Les deux additionnés, ou la concentration totale de calcium et de magnésium, sont appelés « dureté totale ».
Ces minéraux ont des effets différents sur la saveur du café et sur l'équipement, le but du traitement de l'eau est donc d'éliminer sélectivement les ions minéraux, par exemple le calcium (Ca2+), magnésium (Mg2+), ou du bicarbonate (H2C032-) de l'eau.
Réduire la dureté
La charge nette dans l'eau doit toujours être neutre – donc si vous supprimez les ions calcium chargés positivement, alors soit une quantité équivalente d'ions chargés négativement (par exemple le bicarbonate) doit être éliminée, soit ils doivent être remplacés par d'autres ions chargés positivement (par exemple le sodium). . Les résines échangeuses d'ions fonctionnent en remplaçant les ions que nous voulons éliminer par d'autres ions de même charge qui ne contribuent pas à la dureté – généralement en remplaçant les ions calcium par du sodium.
Résines échangeuses d'ions
Un filtre à eau typique contient une longue colonne remplie de billes de résine polymère. Les petites billes signifient qu’il y a une grande surface en contact avec l’eau lors de son passage.
Dans le cas d'un filtre échangeur de calcium, la résine est constituée d'un polymère qui lie les ions chargés positivement. Le polymère est conçu pour se lier plus fortement au calcium et au magnésium qu’au sodium. Initialement, le polymère est saturé d'ions sodium, ce qui signifie qu'il y a des ions sodium à la surface de chaque bille disponibles pour être échangés.
Quand eau dure s'écoule devant cette résine, les ions calcium et magnésium se lieront au polymère, déplaçant le sodium dans l'eau. L’eau qui s’écoule est alors plus douce mais contient plutôt plus de sodium.
À gauche : Eau alcaline contenant un niveau élevé d'ions calcium et magnésium " class="glossaryLink" target="_self">De l'eau dure s'écoule
Au milieu : les ions calcium et magnésium échangent avec les ions sodium à la surface de la résine.
À droite : de l'eau douce additionnée d'ions sodium s'écoule
Une fois la résine épuisée, elle peut être régénérée en passant sur une solution saline forte, forçant le sodium à se lier à nouveau à la résine, afin de pouvoir la réutiliser.
D’autres ions, comme les bicarbonates ou les métaux lourds, peuvent être éliminés de la même manière avec différents types de résine. Un filtre à eau moderne typique contient plusieurs types de résine différents, de sorte qu'il puisse réduire à la fois la dureté totale et la alcalinité. Il existe même des filtres échangeurs d'ions conçus pour augmenter la dureté, en ajoutant du magnésium à l'eau, afin d'améliorer la saveur du café.
Qu'y a-t-il d'autre dans un filtre ?
Une fois que l’eau a traversé les résines échangeuses d’ions, elle passe par un dernier étage de filtre en charbon actif. Cela absorbe d'autres contaminants de l'eau, notamment le chlore et les composés organiques, qui affectent le goût de l'eau, mais ne modifie pas la teneur en minéraux.