Czy silnie kwaśny kationit zakwasza wodę?

Kwaśny kationit to pojęcie, które pojawia się zazwyczaj w sekcji danych technicznych na karcie katalogowej zmiękczacza wody. Co tak właściwie się pod nim kryje? Jaki jest jego związek z jakością uzyskiwanej wody? Czy skoro kationit jest kwaśny, woda po jego zastosowaniu również taka będzie? na te i inne pytania, postaramy się odpowiedzieć w tym artykule.

Twarda woda - przypomnienie informacji

Pojęcie kationitu wiąże się nierozerwalnie z procesem zmiękczania wody, dlatego warto w tym miejscu przypomnieć najważniejsze informacje na ten temat. 

Otóż, zmiękczanie wody to redukcja wysokiego stopnia jej twardości, wynikającego z dużego stężenia jonów wapnia i manganu. Twarda woda to niestety duże obciążenie dla domowych instalacji sanitarnych i kotła grzewczego. W skrajnych przypadkach może powodować straty ciepła sięgające nawet 20%, a ponadto prowadzi do przedwczesnego zużycia sprzętu AGD, szybszej korozji, spadków przepływu i wydajności instalacji wodnej. Twarda woda powoduje również trudne do usunięcia i mało estetyczne osady, co przekłada się z kolei na częstsze sprzątanie i wyższe zużycie detergentów. Wysoki stopień twardości wody to także gorsza kondycja skóry i włosów. Do tego tworzy nieestetyczny wygląd wielu potraw i napojów. Reasumując, twarda woda to wiele problemów technicznych, których nikt sobie nie życzy. Temu wszystkiemu można skutecznie przeciwdziałać montując zmiękczacz wody. O tym, czym jest twarda woda opowiada ekspertka Ecoperla w zamieszczonym poniżej materiale filmowym. 

Czym charakteryzuje się silnie kwaśny kationit?

Jedną z metod redukcji twardości wody jest zmiękczanie na jonitach, przy czym ich rodzaj zależy od indywidualnych potrzeb użytkownika oraz jakości surowej wody. W procesach zmiękczania wody stosuje się kationity (oznaczane symbolem “+”), czyli złoża wykazujące zdolność wymiany kationów wchodzących w skład jonitu na kationy znajdujące się w roztworze. Rodzaje wymiany jonowej obejmują:

• Cykl wodorowy na kationitach słabo kwaśnych
• Cykl sodowy lub wodorowy na kationitach silnie kwaśnych
• Dekarbonizacja i dekationizacja na kationicie silnie kwaśnym pracującym w cyklu chlorkowym

Zmiękczanie wody w warunkach domowych odbywa się zazwyczaj na kationicie silnie kwaśnym w trybie sodowym. Silnie kwaśny kationit to zatem nic innego jak żywica jonowymienna, która znajduje się wewnątrz każdego zmiękczacza wody.

Ponieważ żywica jonowymienna ma bezpośredni kontakt z wodą spożywczą musi też spełniać wszelkie normy związane z jej bezpieczeństwem, co potwierdzają odpowiednie certyfikaty. W związku z tym warto wybierać urządzenia od renomowanych producentów stosujących najwyższej jakości żywicę monosferyczną. W tym kontekście niezmiennie od lat polecamy polskiego dostawcę systemów uzdatniania wody - Ecoperla. Zmiękczacze wody tej marki skutecznie redukują stopień twardości wody, a jednocześnie spełniają surowe standardy higieny i bezpieczeństwa. W tej kategorii produktów dostępne są w atrakcyjnej cenie zmiękczacze wody Ecoperla Toro, albo urządzenia wyposażone w moduł WiFi, alarm przypominający o potrzebie dosypania soli i system zapobiegający tworzeniu się mostów solnych, takie jak Ecoperla Slimline 24 i inne modele z tej serii. Jeśli nie wiesz, jakie rozwiązanie sprawdzi się u Ciebie, przeczytaj: Jak wybrać idealny zmiękczacz wody do domu?

Zasada działania kationitu silnie kwasnego - co warto wiedzieć?

Silnie kwaśny kationit pracujący w cyklu sodowym może całkowicie wymienić jony wapnia Ca2+ i magnezu Mg2+ związane z anionami silnych i słabych kwasów. Dochodzi w ten sposób do redukcji twardości węglanowej i niewęglanowej, co najłatwiej prześledzić na podstawie poniższych reakcji:

• 2 KtmNa + Ca(HCO3)2 ↔  (2 Ktm)Ca + 2 NaHCO3
• 2 KtmNa + Mg(HCO3)2 ↔ (2 Ktm)Mg + 2 NaHCO3
• 2 KtmNa + CaCl2 ↔ (2 Ktm)Ca + 2 NaCl
• 2 KtmNa + MgSO4 ↔ (2 Ktm)Mg + Na2SO4

Kiedy surowa woda zostaje dostarczona do wnętrza butli wypełnionej żywicą jonowymienną, zachodzi wymiana jonowa. Jony odpowiedzialne za wysoki stopień twardości wody zostają wówczas zatrzymane w ziarnach złoża. Przez instalację zaczyna wtedy płynąć pożądana, miękka woda. Warto natomiast pamiętać, że każda żywica jonowymienna ma ograniczoną pojemność, a po jej wyczerpaniu niezbędna jest regeneracja. Proces ten odbywa się automatycznie, z udziałem roztworu solanki. Dowiedz się też: Kiedy wykonać regenerację, a kiedy wymianę żywicy w zmiękczaczu wody?

Proces wymiany jonowej zachodzi na drodze pięciu etapów, poprzez:

• Transport jonu z głębi roztworu do powierzchni jonitu
• Transport jonu wewnątrz ziarna jonitu do grupy jonowymiennej
• Reakcja podwójnej wymiany jonowej
• Transport wymienionego jonu z głębi ziarna w kierunku jego powierzchni
• Transport podmienionego jonu z głębi ziarna w kierunku roztworu

Po przeanalizowaniu całego procesu, widać wyraźnie,  że żywica jonowymienna w żaden sposób nie wpływa na inne właściwości wody. W praktyce, poza redukcją stopnia twardości, nie zmienia jej parametrów organoleptycznych, ani składu chemicznego.

Czy kwaśny kationit powoduje zakwaszanie wody?

Twierdzenie jakoby kwaśny kationit powodował zakwaszenie wody jest nieprawdziwe. Obalenie tego mitu zacznijmy od wyjaśnienia, czym właściwie jest kwaśna woda. W praktyce chodzi tutaj o jej odczyn wyrażony w skali pH, gdzie 1 oznacza substancję bardzo kwaśną, a 14 - związek silnie zasadowy (alkaliczny). Znajdująca się pośrodku skali 7 wskazuje na neutralne pH.  Skala pH to zatem nic innego jak ilościowe wyrażenie kwasowości i zasadowości roztworów wodnych i oparta jest na aktywności jonów hydroniowych H+ w roztworach wodnych. Chemicznie czysta woda ma pH równe 7, czyli obojętne. Przeczytaj: Tester odczynu pH wody - kiedy jest potrzebny? Jak go używać?

O kwaśnej wodzie wspomina się zazwyczaj w odniesieniu do jonizatorów wody oraz właściwości leczniczych różnych cieczy. Więcej na ten temat znajdziesz w artykule: Woda wodorowa, woda alkaliczna - co dają? Czym się różnią?

Z drugiej strony, odczyn pH wody ma bardzo duży wpływ na instalacje wodne. Eksperci zalecają, aby woda zasilająca instalacje hydrauliczne miała  odczyn neutralny lub lekko zasadowy. W przeciwnym razie może dochodzić do szybszej korozji metalowych rur. W tym kontekście nie należy się jednak obawiać montażu zmiękczacza wody z silnie kwaśnym kationitem. Woda po redukcji stopnia twardości nie stanie się bowiem kwaśna!

Zmiękczona woda zawiera więcej jonów sodu niż było w wodzie surowej, ale jej pH pozostaje niezmienne. Każdy zredukowany stopień twardości (w skali niemieckiej) oznacza w praktyce, że do wody trafia około 8-8,2 mg sodu, co tylko nieznacznie przekracza ilość zawarta w kromce białego pieczywa. Podsumowując, silnie kwaśny kationit w zmiękczaczu wody, gdzie regeneracja odbywa się z udziałem roztworu solanki, nie powoduje zakwaszania wody, ponieważ zachodzący proces wymiany jonowej nie ma wpływu na odczyn pH zmiękczonej wody. W efekcie, woda po zmiękczaniu nie tylko nie zmienia swojego smaku na kwaśny, ale świetnie się sprawdza jako woda spożywcza. 

Nieco inaczej wygląda sytuacja we wspomnianym wyżej cyklu wodorowym. Ponieważ kationit jest regenerowany kwasem, pH roztworu znacznie spada, więc woda może być kwaśna. Nie należy się jednak tego obawiać w przypadku zmiękczaczy wody regenerowanych solanką. 

Woda pod okiem fachowców

Uzdatnianie wody wymaga dobrego rozeznania w temacie. Jeśli nie wiesz, od czego zacząć lub masz jakiekolwiek wątpliwości w kwestii działania poszczególnych systemów - skontaktuj się z nami. Wspólnie znajdziemy rozwiązania, dzięki któremu z Twojego kranu popłynie czysta i zdrowa woda do spożycia.