Una foto ravvicinata della resina di una resina a scambio ionico utilizzata in una cartuccia filtrante
Ridurre la durezza
La carica netta in acqua deve essere sempre neutra. Pertanto, se si rimuovono gli ioni calcio con carica positiva, devono verificarsi due cose: è necessario rimuovere una quantità equivalente di ioni con carica negativa (come il bicarbonato) o sostituire gli ioni di calcio con altri ioni con carica positiva (come il sodio). Le resine a scambio ionico agiscono rimuovendo gli ioni che vogliamo rimuovere e sostituendoli con altri ioni dello stesso tipo di carica che non contribuiscono alla durezza. Solitamente sostituiscono gli ioni calcio con sodio, scambiando due ioni sodio (Na+) per ogni ione calcio (Ca2+).
Resine a scambio ionico
Un tipico filtro per l'acqua ha la forma di una lunga colonna e riempito con perline di resina polimerica. Le piccole perle forniscono un'ampia superficie per entrare in contatto con l'acqua mentre scorre. Nel caso di un filtro scambiatore di calcio, la resina è costituita da un polimero che lega ioni carichi positivamente. La resina è progettata per legarsi al calcio e al magnesio più fortemente che al sodio. Inizialmente, la resina è satura di ioni sodio, quindi gli ioni sodio sulla superficie di ciascuna perla sono disponibili per essere scambiati.
Quando l' acqua alcalina e contenente un alto livello di ioni calcio e magnesio " class="glossaryLink" target="_self">acqua dura scorre oltre la resina, gli ioni calcio e magnesio si legano al polimero, spostando il sodio nell'acqua L'acqua che fuoriesce dal filtro è quindi più morbida, ma contiene più sodio di prima.
Quanto sopra illustra mostra il percorso di acqua dura quando incontra una resina a scambio ionico. Sinistra: Acqua dura scorre. Al centro: gli ioni di calcio e magnesio si scambiano con gli ioni di sodio sulla superficie della resina. A destra: fuoriesce acqua dolce con aggiunta di ioni sodio.
Una volta esaurita la resina, può essere rigenerata facendola passare su una soluzione salina forte, costringendo il sodio a legarsi nuovamente alla resina in modo da poter riutilizzare il filtro.