Odżelazianie przez wymianę jonową

     Wymiana jonowa w uzdatnianiu wody najczęściej stosowana jest to pozbywania się tych składników wody, które powodują, że woda jest twarda. To oczywiście znaczne uproszczenie, gdyż wymienników jonowych, a dokładnie żywic jonowymiennych jest sporo i zajmują się zarówno kationami, jak i anionami. Jednak prawdą jest, iż jonity zmiękczające wykorzystywane są dość często, a w warunkach domowych praktycznie tylko te kationity będą przynosiły pożytek. A żelazo i mangan to też kationy, czy zatem mogą być usuwane w taki sposób? Czy w tym celu można zastosować zmiękczacz wody?

     Pierwsza ilustracja przedstawia jonit w formie gotowej do pracy. To kationit, a zatem wymienia kationy. Wymienianymi  ruchomymi jonami są jony sodowe.

     W tym miejscu warto napisać o energii wymiennej kilku kationów, które występują w wodzie. Skrócony szereg układa się następująco: Na⁺ < NH₄⁺ < Mg²⁺ < Ca²⁺ < Fe³⁺ < H⁺

     Podczas filtracji wody następuje wymiana jonowa - ilustracja druga. Zgodnie z podanym szeregiem kationów, jon sodu jest łatwo wymieniany z jonami wapnia i magnezu a także żelaza. To, że usuwany jest wapń i magnez powoduje zmiękczenie wody. Na temat zmiękczania wody można przeczytać tutaj: Twarda woda (http://artelis.pl/artykuly/42759/twarda-woda).

     Przy odżelazianiu za pomocą zmiękczacza należy zwrócić uwagę na klika spraw:

1. przy wodzie do picia i na potrzeby bytowo-gospodarcze woda nie może być całkowicie zmiękczona - niepraktyczne i niepożądane; jeśli zawartość żelaza jest wysoka trudno pogodzić częściowe zmiękczanie i zupełne odżelazianie;

2. proces zmiękczania, a zatem i odżelaziania może zostać zakłócony, jeśli w wodzie jest zbyt dużo rozpuszczonego tlenu; związane jest to ze znacznym udziałem wytrąconych form żelaza i manganu, co może skrócić życie jonitu;

3. wysoka zawartość utlenionych form żelaza i manganu może zablokować wymianę jonową oraz regenerację kationitu; wtedy zmiękczanie jest mniej wydajne.

     Regenerację jonitu (ilustracja trzecia) przeprowadza  się w przypadku zmiękczacza za pomocą solanki. Sól tabletkowana to chemicznie chlorek sodu (NaCl). Odnawianie właściwości kationitu polega na przywracaniu pierwotnego stanu - solanka zawiera duże stężenie jonów Na⁺ i energia wymienna jest wtedy zmieniana.