Waterontharding is de vermindering van met name de concentratie aan Calcium en Magnesium ionen in hard water. Deze ‘hardheids ionen’ kunnen een scala aan ongewenste effecten veroorzaken waaronder een sterk verminderde werking van zepen, de vorming van kalkaanslag, en corrosie in leidingwerk. Waterontharding gaat dit dus tegen.
Conventionele systemen voor (particuliere) waterontharding maken gebruik van een ‘ionenwissel hars’ waarmee de ‘harde ionen’ worden uitgewisseld tegen natrium ionen. Het toepassen van een dergelijk wateronthardingsysteem is gewenst wanneer het water hard is.
Methoden voor waterontharding
Waterontharding methoden zijn met name gebaseerd op het verwijderen van Ca 2 + en Mg 2 + uit een oplossing, of het laten neerslaan van deze ionen. Het laatste kan bereikt worden door ze te laten binden aan een molecuul dat voorkomt dat ze de werking van zepen verstoren, of dat er calciumcarbonaat (kalkaanslag) gevormd kan worden.
Verwijdering wordt bijvoorbeeld bereikt door ionenuitwisseling of destillatie. Het laten neerslaan gebeurd door het toevoegen van chemicaliën zoals polyfosfaten. Bij het opwarmen van het water verliest polyfosfaat zijn bindende werking met calcium en magnesium zodat deze vorm van bestrijding tegen kalkafzetting niet afdoende is. Er wordt ook een kalk-fosfaat complex gevormd dat vergelijkbaar is met kalkaanslag.
Het doseren van polyfosfaten is dan ook uit de mode geraakt door bovenstaande en een groeiend besef dat het toevoegen van chemicaliën aan drinkwater niet gewenst is.
Destillatie is een goed alternatief voor ionenwisseling maar deze methode is voor particuliere waterontharding te duur.
Waterontharding Ionenwisselaar – hoe werkt het?
Een ionenwisselaar, of waterontharder, maakt gebruikt van een harsbed van organische polymeren die in staat zijn om natrium-ionen (Na +), elektrostatisch te binden. Deze Na + ionen laten zich vervolgens gemakkelijk vervangen door ‘hardheid ionen’ zoals Ca 2 + en Mg 2 +.
Het te behandelen water stroomt door het harsbed. Nu zal het negatief geladen bed positief geladen ionen gaan binden en hierbij de negatieve ionen ‘loslaten’. Hoe harder het water, des te meer deeltjes er gewisseld zullen worden.
Regeneratie
De capaciteit van het harsbed wordt geleidelijk uitgeput, tot het uiteindelijk slechts de tweewaardige ionen, Mg 2 + en Ca 2 + bevat. In dit stadium moet de hars geregenereerd worden. Bij het regeneratieproces worden de Mg 2 + en Ca 2 + weer van de hars verwijderd. Voor kationisch harssoorten wordt meestal gebruik gemaakt van een geconcentreerde pekeloplossing van natriumchloride (keukenzout) of kaliumchloride.
Voor de anionische harsen wordt meestal een oplossing van natriumhydroxide (loog) of kaliumhydroxide gebruikt. Reststoffen zoals zouten die vrijkomen bij de regeneratie worden De onthardingszouten die worden gebruikt voor regeneratie worden afgevoerd via het riool.