Смола, делающая вашу воду чистой, а технику - долговечной

Одной из важнейших характеристик чистоты воды является показатель её жёсткости. Напомним, что определяется он наличием в воде растворённых солей кальция и магния. Отложения именно этих солей вредят водопроводным трубам и становятся причиной налёта внутри бытовой техники. Одним из способов умягчения воды является химическая реакция ионного обмена, когда ионы солей кальция и магния замещаются безвредными ионами натрия. За приведение в норму жёсткости воды в этом случае отвечает ионообменная смола — материал, применяемый как в промышленной водоподготовке, так и в фильтрующих установках для бытового использования.

Перед тем как рассмотреть виды и функционал ионообменных смол, не лишним будет вспомнить, какая вода считается жёсткой, а какая — мягкой. 1 мг/экв/л жёсткости соответствует 20,03 мг растворённого в воде кальция или 12,15 мг магния. Зная о единице измерения, можно классифицировать воду по её жёсткости:

сверхмягкая вода — от  0 до 1,5 мг/экв/л;

мягкая вода — от 1,5 до 3 мг/экв/л;

средне жесткая вода — от 3 до 6 мг/экв/л;

жесткая вода — от 6 до 9 мг/экв/л;

сверхжесткая вода — более 9 мг/экв/л.

Нормой, определяемой действующими требованиями СанПиН, считается жёсткость воды в пределах от 1,6 до 6,9 мг/экв/л. Излишне мягкая вода неполезна. Вода с чрезмерной минерализацией вредит здоровью и бытовой технике. Фильтры с загрузкой из ионообменной смолы эффективно справляются с задачей нормализации жёсткости воды. Рассмотрим, что из себя представляет этот фильтрующий материал.

Ионообменные смолы отличаются от общепринятого представления о смоле древесной или используемой при строительстве. Ионообменная смола не текучая, а относится скорее к сыпучим материалам, т.к. состоит из полупрозрачных микрогранул, отдалённо напоминающих щучью икру. Цвет гранул может колебаться от белого до разного оттенка жёлтого и коричневого. Производится ионообменная смола из твёрдых синтетических полимеров, нерастворимых в воде. Благодаря своему химическому составу, смола задерживает ионы различных примесей, заменяя их на безвредные ионы других веществ. Отсюда и произошло её название. Широкое распространение ионообменная смола получила только в конце ХХ века, хотя использовать её для фильтрации солей жёсткости, растворённых металлов и органических соединений начали ещё в 60-х года прошлого века.

Классификация ионообменных смол достаточна широка. Разделение на виды может зависеть от функционала смолы: для избавления воды от соединений марганца, железа, органики или конкретно взятых элементов, таких как кремний, бор или отдельных нитратов. Смолы, или как их ещё принято называть — иониты, бывают гелевые и макропористые. Существует и более сложная типология, основывающаяся на химическом составе смол, влияющем на способность гранул смолы к ионному обмену в растворах с различной степенью кислотности и щёлочности. Но наиболее часто используемое разделение ионообменных смол на виды заключается в их делении на аниониты и катиониты.

Анионообменные смолы служат для удаления из воды нитратов. В свою очередь они делятся на стандартные или нитрат селективные смолы. Использование оборудования со стандартной анионообменной смолой должно происходить в условиях постоянного контроля за своевременной регенерацией смолы, т.е. возвратом ей фильтрующих свойств. Именно поэтому одновременное использование в одной ёмкости анионообменных и катионообменных смол возможно, но нежелательно, т.к. при накоплении в слое анионообменной смолы нитрат-ионов возможен их так называемый «проскок», т.е. выброс вредных веществ в фильтрованную воду.

Процесс очистки воды от нитратов методом ионного обмена больше используется в промышленности. В быту он служит для фильтрации воды для всего дома. Для питьевой воды гораздо более эффективным и при этом экономичным способом очистки воды от нитратов будет установка фильтра обратного осмоса.

На описании катионитов остановимся подробнее, т.к. именно катионированием происходит процесс умягчения воды в бытовых фильтрах, а процесс регенерации, т.е. восстановления эффективной функции смолы, осуществляется, как и при использовании смолы из анионитов, раствором поваренной соли.

Здесь необходимо заметить, что процесс умягчения воды отличается от обезжелезивания. Эти понятия часто путают. При обезжелезивании растворённые соединения металлов окисляются, меняют форму с жидкой на твёрдую и вымываются из системы, что является принципиально другим процессом фильтрации. При умягчении воды катионированием содержащиеся в составе гранул положительно заряженные катионы натрия в результате химической реакции меняются местами с положительно заряженными ионами кальция и магния из раствора, тем самым снижая жёсткость воды. Ещё одно отличие катионитов от анионитов заключается в том, что у последних ионный обмен происходит между ионами с отрицательным зарядом.

Ионообменную смолу можно сравнить с аккумуляторной батареей. У смолы есть некоторый запас натрия, замещаемый со временем ионами растворённых солей жёсткости, после чего необходима «перезарядка». Эффективность умягчения воды со временем снижается, т.к. натрий является некой мерой ёмкости смолы, на истощение которой также может негативно влиять качество исходной воды, содержащей другие взвешенные вещества. Производительность фильтрации можно выразить в виде следующей зависимости: чем больше в воде растворённых примесей, тем медленнее она должна проходить сквозь смолу для обеспечения очистки надлежащего качества. На скорость фильтрации также влияет размер гранул смолы: чем он меньше, тем быстрее идёт ионный обмен, но при этом у мелкой фракции ниже дренажные свойства.

При выборе фильтрующей системы важно иметь в виду её заявленную эффективность, рассчитанную производителями таким образом, чтобы регенерация смолы происходила до того, как начнёт происходить естественное снижение качества работы фильтра.

Одним из несомненных плюсов использования фильтров с ионообменной смолой является возможность регенерации анионитов и катионитов раствором хлористого натрия, т.е. обычной поваренной соли. Восстановление эффективности смолы проводится, когда гранулы начинают терять свои свойства. Данный процесс может быть осуществлён многократно для одной загрузки смолы. Но её фильтрующая способность не бесконечна, а рассчитана на заданное количество циклов регенерации. Перед использованием необходимо уяснить срок службы смолы, который определяется производителем и указывается на упаковке.

Целью данной статьи являлось доведение до вас исчерпывающей информации об ионообменной смоле. Решение об использовании фильтра на основе процесса ионного обмена или установке фильтра обратного осмоса, безусловно, принимать вам в соответствии с имеющимися потребностями и ресурсами. В любом случае, подобрать оборудование вы сможете в каталоге продукции компании ФильтроМир. Если у вас остались вопросы о водоподготовке или фильтрации, задайте их, позвонив нам по телефону, указанному на главной странице сайта. Наши специалисты готовы помочь вам с доставкой, установкой и последующим сервисным обслуживанием. Закажите фильтр здесь — сделайте вашу воду чище!