Как работают ионообменные фильтры для воды?
Мы все это знаем жесткая вода является врагом хорошего кофе - он может сделать кофе тяжелым, тусклым и тусклым на вкус, а также нанесет ущерб вашему оборудованию.
Ионообменные фильтры для воды являются наиболее распространенным методом снижения жесткости воды - они относительно дешевы, а самые простые версии можно даже «регенерировать» и использовать снова.
Напоминание о жесткости воды
«Жесткость» воды - это мера концентрации в ней минералов кальция и магния. Это делится на «временную жесткость», также известную как щелочности, который относится к концентрации бикарбоната кальция и магния, и «постоянная жесткость», который относится ко всем другим минералам кальция и магния, таким как сульфаты и хлориды. И то, и другое вместе, или общая концентрация кальция и магния называется «общей жесткостью».
Эти минералы по-разному влияют на аромат кофе и на оборудование, поэтому целью очистки воды является выборочное удаление минеральных ионов, например кальция (Ca2+), Магний (Mg2+) или бикарбонат (H2C032-) из воды.
Снижение твердости
Чистый заряд в воде всегда должен быть нейтральным - поэтому, если вы удаляете положительно заряженные ионы кальция, то необходимо удалить либо эквивалентное количество отрицательно заряженных ионов (например, бикарбоната), либо их необходимо заменить другими положительно заряженными ионами (например, натрием). . Ионообменные смолы работают, заменяя ионы, которые мы хотим удалить, другими ионами с таким же зарядом, которые не влияют на твердость - обычно, заменяя ионы кальция натрием.
Ионообменные смолы
Типичный фильтр для воды содержит длинную колонку, заполненную шариками полимерной смолы. Маленькие шарики означают, что большая поверхность контактирует с водой, когда она течет.
В случае фильтра с кальциевым обменом смола состоит из полимера, который связывает положительно заряженные ионы. Полимер предназначен для более прочного связывания с кальцием и магнием, чем с натрием. Первоначально полимер насыщен ионами натрия, а это означает, что на поверхности каждой гранулы есть ионы натрия, которые можно обменять.
Когда жесткая вода протекает мимо этой смолы, ионы кальция и магния связываются с полимером, вытесняя натрий в воду. Тогда вытекающая вода будет мягче, но вместо этого будет содержать больше натрия.
Слева: щелочная вода с высоким содержанием ионов кальция и магния "class =" glossaryLink "target =" _ self "> Втекает жесткая вода.
В центре: ионы кальция и магния обмениваются с ионами натрия на поверхности смолы.
Справа: вытекает мягкая вода с добавлением ионов натрия.
Когда смола исчерпана, ее можно регенерировать, пропустив крепкий солевой раствор, заставляя натрий снова связываться со смолой, чтобы его можно было повторно использовать.
Другие ионы, такие как бикарбонаты или тяжелые металлы, можно удалить таким же образом с помощью различных видов смол. Типичный современный фильтр для воды будет содержать несколько различных типов смол, так что он может снизить как общую жесткость, так и щелочности. Существуют даже некоторые ионообменные фильтры, которые предназначены для увеличения жесткости путем добавления в воду магния для улучшения вкуса кофе.
Что еще находится в фильтре?
После того, как вода проходит через ионообменные смолы, она проходит заключительную ступень фильтрации из активированного угля. Это поглощает другие загрязнители из воды, в том числе хлор и органические соединения, которые влияют на вкус воды, но не меняет ее минеральный состав.