Hạt Cation Là Gì? Sử Dụng Hạt Nhựa Cation Làm Mềm Nước Cứng

Trong quá trình lọc và xử lý nước, hạt cation là vật liệu vô cùng quen thuộc và được ứng dụng khá rộng rãi ở các hệ thống lọc tổng, máy lọc nước... Vậy hạt cation là gì? Có vai trò như thế nào trong các hệ thống xử lý nước?

Hạt cation là gì

Đây là loại vật liệu có dạng hình cầu với kích thước nhỏ, không tan trong nước. Có khả năng tạo môi trường cho các phản ứng trao đổi ion xảy ra, giúp tách các ion Mg2+, Ca2+ để làm mềm nước.

Hạt nhựa cation, hay cationit, có khả năng hấp thụ các ion dương. Loại vật liệu này mang lại hiệu quả cao trong việc làm mềm nước với chi phí hợp lý. Vì vậy, hạt trao đổi ion được sử dụng rộng rãi trong nhiều hệ thống xử lý nước cứng.

Nước cứng là gì

Nước cứng là loại nước có hàm lượng cao các cation kim loại Ca2+(Canxi) và Mg2+ (Magie). Tổng hàm lượng ion Ca2+ và Mg2+ là chỉ số cứng của nước, nếu chỉ số này quá cao sẽ gây ra nhiều phiền toái trong việc sử dụng nước để sinh hoạt và sản xuất, lượng ion Mg2+ cao trong nước sẽ làm cho nước có vị đắng.

Phân loại hạt nhựa trao đổi cation

Hạt này được sử dụng để làm mềm nước và chia thành 2 loại gồm:

Hạt nhựa trao đổi cation axit mạnh

Hạt axit mạnh bao gồm cấu trúc Polystyrene với nhóm Sulphonate, được tích điện bằng ion Natri để làm mềm nước hoặc bằng ion Hidro để loại bỏ các khoáng chất dư thừa. Các ion cation trong dung dịch axit hoặc kiềm có thể bị hấp thụ bởi các ion âm của gốc axit.

Hạt nhựa trao đổi axit yếu

Hạt nhựa cation axit yếu được tạo thành từ Polyme Acrylic, được thủy phân bằng dung dịch axit Sunfuric để tạo ra các nhóm Cacboxylic. Loại hạt này chứa các nhóm axit hữu cơ như SO3, NO2, PO4,..., và khó có thể phân tách hoàn toàn trong các phân tử nước.

Các ion mang điện tích âm trong nước sẽ kết hợp với các cation trong dung dịch có tính kiềm hoặc trung tính. Quá trình này giúp loại bỏ có chọn lọc các ion cation liên quan đến độ kiềm trong nước.

Sử dụng hạt nhựa cation để làm mềm nước cứng

Có nhiều phương pháp để xử lý các chất nguy hại như Canxi và Magie trong nước; chẳng hạn như đun sôi, lọc bằng hóa chất công nghiệp hay sử dụng đá vôi và soda. Tuy nhiên, những phương pháp này vẫn có nhược điểm, chẳng hạn như nước chưa được làm sạch hoàn toàn hoặc chi phí cao. Hạt nhựa trao đổi ion là một loại vật liệu lọc nước dựa trên quá trình trao đổi ion. Chúng được sử dụng để xử lý nước cứng nhờ vào hiệu quả cao và tính an toàn.

Làm mềm nước bằng hạt cation chủ yếu dựa trên nguyên lý trao đổi ion. Khi ngâm hạt nhựa trao đổi ion vào nước cứng, các chất cứng trong nước sẽ hấp thụ cation của muối hòa tan trên bề mặt hạt. Đồng thời, các chất cứng sẽ nhả ra một lượng cation đã hấp thụ.

Theo cơ chế lọc của hạt nhựa, các ion cation sẽ được thay thế bằng các ion canxi và magie có lợi cho sức khỏe. Quá trình trao đổi ion diễn ra liên tục cho đến khi trao đổi của hạt được sử dụng hết. Khi đó, các chất cứng trong nước sẽ được loại bỏ hoàn toàn. Đồng thời chúng sẽ thêm vào nhiều khoáng chất tốt cho sức khỏe.

>> Xem thêm: Lõi Cation trong lọc nước là gì? Tác Dụng Như Thế Nào?

Ưu điểm của hạt cation làm mềm nước

Mặc dù có nhiều phương pháp làm mềm nước và lọc sạch như sử dụng hóa chất, đá vôi, hoặc chưng cất, những phương pháp này thường tốn kém và hiệu suất không cao. Trong khi đó, hạt nhựa cation lại có những ưu điểm nổi trội khắc phục được các nhược điểm trên như:

• Vật liệu này có kích thước nhỏ, nhẹ, và khả năng làm mềm nước vĩnh cửu. Nó mang lại hiệu suất làm việc nhanh chóng chỉ sau một thời gian ngắn vận hành. Hạt nhựa cation không tham gia phản ứng hóa học và không tan trong nước. Do đó chúng rất an toàn cho sức khỏe con người và đảm bảo chất lượng nước.

• Việc lắp đặt và vận hành hoạt động hạt nhựa trao đổi cation vô cùng tiện lợi và đơn giản.

• Giá thành của loại vật liệu phải chăng. Khi mua hạt sẽ giúp tiết kiệm chi phí và phù hợp với nhiều hệ thống xử lý nước.

• Hạt nhựa cation có thể tái sinh, thân thiện với môi trường và có hiệu quả lọc cao.

• Ngoài ưu điểm làm mềm nước cứng, loại hạt trao đổi ion cation còn có thể lọc bớt các chất độc hại, kim loại nặng,... có trong nước.

Đặc điểm nhận dạng của hạt

Về đặc điểm nhận dạng, hạt cation có những nét đặc trưng sau:

• Màu sắc: Nâu, vàng, trong suốt, đỏ, đen... Chúng có thể thay đổi từ màu này sang màu khác nhưng không ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc.

• Hình dạng, kích thước: Hạt nhỏ dạng hình cầu, với bán kính dao động từ 0.25mm đến 1.25mm.

• Khả năng chịu nhiệt: Loại vật liệu này ít chịu tác động của nhiệt độ môi trường. Chúng hoạt động hiệu quả nhất ở nhiệt độ từ 20°C đến 50°C.

• Độ bền: Ít bị bào mòn khi tiếp xúc với các chất oxi hóa mạnh trong nước.

• Độ bền vật lý: Trong quá trình vận chuyển, nếu có va chạm mạnh hay tác động ngoại lực lớn, hạt có thể bị xây xước và nứt vỡ.

• Tính chất: Hạt nhựa cation có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.

Tác dụng của hạt cation trong quá trình lọc nước

Nước cứng, chứa nhiều thành phần như Magie, Canxi, đá vôi..., có thể gây hỏng hóc và ố vàng cho các thiết bị có dòng nước đi qua. Nếu các thành phần này vượt quá ngưỡng cho phép, nguồn nước có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của con người.

Ngoài ra, nước cứng cũng tạo ra nhiều hạn chế trong cuộc sống sinh hoạt hàng ngày như:

• Giảm khả năng tạo bọt của bột giặt và xà phòng tắm.

• Tạo một lớp màng gây ố vàng trên các dụng cụ, thiết bị nhà tắm, nhà bếp, và đồ gia dụng.

• Thiết bị điện như ấm điện và máy lọc nước có thể bị rò rỉ điện do lớp đá vôi trong nước. Chúng sẽ gây nguy hiểm đến tính mạng của người sử dụng.

• Tắc vòi hoa sen và lồng máy giặt bị đóng cặn.

• Để khắc phục những vấn đề trên, người ta đã sử dụng loại hạt nhựa cation trong quá trình lọc nước để loại bỏ các ion Ca2+ và Mg2+.

• Loại vật liệu này mang lại hiệu quả nhanh chóng mà không gây ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước và sức khỏe của con người.

Quá trình trao đổi ion diễn ra liên tục, khi đó các chất cứng trong nước sẽ được loại bỏ hoàn toàn. Không chỉ có công dụng lọc và loại bỏ chất cứng tối ưu. Hạt nhựa cation còn có tuổi thọ sử dụng lâu dài, giúp tiết kiệm chi phí và cung cấp thêm nhiều khoáng chất dinh dưỡng tốt cho sức khỏe.

>> Xem thêm: Chất Làm Mềm Nước Cứng Tạm Thời - Giải Pháp Hiệu Quả Cho Vấn Đề Nước Cứng

Kết luận

Trong tổng thể, hạt nhựa cation đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý nước cứng và loại bỏ các chất cứng như Magie, Canxi và đá vôi. Chúng loại bỏ các chất cứng và cung cấp thêm khoáng chất dinh dưỡng cho nước, giúp tăng cường sức khỏe.

Thông tin liên hệ :

CÔNG TY TNHH GREEN

Trụ sở Hà Nội: Tầng 2 Tòa J, 226 Vạn Phúc, phường Liễu Giai, quận Ba Đình, Hà Nội

• Điện thoại: 024 3514 8260

• Hotline: 032 844 8880

• Email: admin@greenwater.com.vn

Chi nhánh HCM: 82 Nguyễn Bá Tuyển - Phường 12 - Q.Tân Bình - Tp.Hồ Chí Minh

• Hotline: 0931 112 900

• Email: admin@greenwater.com.vn