Thành phần làm nhiệm vụ lọc của hệ thống lọc nước, có một nguyên tố cực kỳ quan trọng đó là hạt nhựa trao đổi ion nhằm khắc phục tình trang nước vẫn chứa một hàm lượng các tạp chất có hại cũng như nhiều loại vi khuẩn gây nguy hiểm đến sức khỏe.
Với vai trò chính yếu là loại bỏ các thành phần có hại trong nguồn nước đầu vào, hệ thống lọc nước cung cấp cho mỗi gia đình một nguồn nước sạch và an toàn nhất, tiếp đó là cơ chế tái tạo khoáng nguyên sinh có lợi cho cơ thể con người.
1. Những hạt nhựa trao đổi ion trong hệ thống lọc nước là gì?
Hạt nhựa trao đổi ion hay còn được gọi là hạt nhựa làm mềm nước, là loại hạt không hòa tan và có chứa các ion có thể dễ dàng trao đổi với các ion khác trong dung dịch phản ứng với nó, sự trao đổi này không làm thay đổi tính chất vật lý của vật liệu trao đổi ion
- Nhóm hợp chất gọi là Polyme
- Là những phân tử cực lớn hình thành bởi sự kết hợp nhiều phân tử của một hoặc hai hợp chất với cấu trúc lặp đi lặp lại tạo thành một chuỗi dài
- Trong mạng Polyme có chứa các nhóm chức –SO3-, -COO-, PO3-, AsO32- đối với Cationit và các nhóm: -NH3+, RNH2+, RH2N+, -NR3+ (Amin bậc 4, Amin bậc 3, Amin bậc 2, S+ đối với Anionit).
- Mục đích của việc dùng hạt nhựa trao đổi ion ( hạt nhựa làm mềm nước ) trong hệ thống lọc nước uống là nhằm làm mềm nước hoặc loại bỏ các chất khoáng không cần thiết trong nước
- Nước được làm mềm bằng cách sử dụng một loại nhựa có chứa ion Na+ liên kết với một Cation (ion âm) khác, Cation đó có khả năng liên kết với Ca2+ và Mg2+ mạnh hơn Na+
- Khi cho nhựa vào cột trao đổi ion và cho nước cần xử lý chảy qua cột, Cation có trong nhựa sẽ liên kết với các ion Ca2+ và Mg2+ và giữ chúng lại trong cột, đồng thời sẽ giải phóng Na+ vào nước, cách này giúp loại bỏ ion Ca2+ và Mg2+ có trong nước uống, giúp nước “mềm” hơn
2. Nguyên lý hoạt động của hạt nhựa trao đổi ion
Các phản ứng sẽ xảy ra
- AR + B±n ↔ BR + A±n
- 2NaR + Ca2+ ↔ CaR2 + 2Na+
- 2NaR + Mg2+ ↔ MgR2 + 2Na+
3. Ưu và nhược điểm của nhựa trao đổi ion
- Quy trình này có nhược điểm đó là nếu trong nước tồn tại các hợp chất hữu cơ hay ion Fe3+, chúng sẽ bám dính vào các hạt nhựa ion, làm giảm khả năng trao đổi ion của nhựa.
- Ngoài nhược điểm trên, việc sử dụng hạt nhựa trao đổi ion có nhiều tiện ích như thời gian sử dụng lâu dài, tái sinh được nhiều lần với chi phí thấp, năng lượng tiêu tốn nhỏ … đặc biệt đây là phương pháp xử lý nước thân thiện với môi trường vì nó chỉ hấp thu các chất sẵn có trong nước.
