Wat doet een ionenwisselaar van een waterontharder?

boshuis combilux plus 150 dwarsdoorsnede (opengewerkt)
waterontharder met links in de blauwe cilinder de ionenwisselaar met kunsthars korrels (oranje-bruin), rechts het (witte) regeneratiezout
(model: Boshuis combiplus plus 150)

De meeste waterontharders zijn gebaseerd op een ionenwisselaar die in staat is kalk en magnesium uit het water te halen.

De ionenwisselaar is een cilinder waarin zich honderd duizenden zéér kleine kunsthars korrels bevinden vergelijkbaar met de grootte van een zandkorrel. Terwijl het harde water langs deze kunsthars korrels stroomt nemen deze het kalk en magnesium op uit het water. Het water wat de cilinder heeft gepasseerd is geheel onthard en bevat geen kalk meer.

De meeste waterontharders beschikken over één ionenwisselaar en worden simplex waterontharders genoemd. Deze simplex modellen werken meestal op 230 Volt of batterijen, hoewel ze ook op waterdruk worden aangeboden, maar specifiek deze laatste categorie heeft onze voorkeur niet. Wil je een waterontharder op basis van waterdruk kijk dan om naar de duplex waterontharders op waterdruk.

Mineralen

Hard water bevat veel opgeloste mineralen, vooral calcium (kalk) en magnesium wat net als kalk ook in droge vorm een witte stof is. In de ionenwisselaar wordt alleen het kalk en magnesium uit het water verwijderd waardoor het water onthard is. Onthard water wordt ook wel zacht water genoemd. Vandaar dat waterontharders ook wel waterverzachters, waterontkalkers of ontkalkers worden genoemd.

Doe nou niet zo moeilijk over ionen

In dit artikel leggen we uit hoe een ionenwisselaar werkt én waarom hij zo heet. Daarbij wordt vaak de term ion of ionen genoemd. Die term ken je wellicht niet. Doe je zelf een plezier, overal waar je in dit artikel calcium ion of magnesium ion leest moet je voor het gemak lezen calcium of magnesium. Calcium en calcium ionen zijn feitelijk hetzelfde alleen is de verschijningsvorm anders. Opgelost in water wordt het een calcium ion genoemd.

Stuivertje wisselen

Calcium en magnesium wat in water opgelost is komt daar voor in de vorm van een ion. Dat is een stof met een negatieve of positieve lading. In het geval van calcium en magnesium zijn deze positief geladen.

In de ionenwisselaar bevinden zich kunsthars korrels waarin zich natrium ionen bevinden. Die natrium ionen zijn negatief geladen. Wanneer het water met de positieve calcium ionen langs de kunsthars korrels met negatieve natrium ionen stroomt zullen de ionen uitgewisseld worden. Vandaar de naam ionenwisselaar.

Tijdens deze ionen uitwisseling wisselt het calcium (ion) van plaats met het natrium (ion). De natrium ionen uit de kunsthars korrels komen in het water terecht en de calcium ionen gaan juist het water uit en blijven achter op de kunsthars korrels. Calcium en magnesium hebben dus van plaats gewisseld met natrium.

Keukenzout en patiënten met een hoge bloeddruk

Natrium is een bekende stof, het keukenzout bestaat voor 50% uit natrium. Keukenzout is namelijk een combinatie van natrium en chloor en wordt door chemici dan ook natriumchloride genoemd. Natrium is een kleurloze en smaakloze stof en smaakt dus niet naar zout. In het ontharde water bevindt zich dus een iets verhoogd natrium gehalte (minder dan 0,1 gram per liter). Die verhoogde natrium waarde is niets om wakker van te liggen. Door dit water te drinken krijg je hooguit 2% natrium van je dagelijkse natrium inname. Verreweg het grootste deel komt uit het keukenzout wat in het voedsel verwerkt is.

Personen met een verhoogde bloeddruk of nierfalen, doen er goed aan om terughoudend te zijn om een waterontharder op basis een ionenwisselaar aan te schaffen. Ondanks dat de toename van natrium in het water heel beperkt is, moeten juist deze mensen iedere vorm van natrium zien te reduceren.

Je zou de waterontharder in plaats van natriumchloride (keukenzout) ook met kaliumchloride (een variant op keukenzout maar dan zonder natrium) kunnen laten spoelen. De waterontharder werkt met kaliumchloride evengoed als met natriumchloride, alleen geeft hij dan kalium in plaats van natrium af aan het water. Dat heeft een positieve, bloeddruk verlagende, invloed voor deze patiënten.

Het "regeneratiezout" wat je in een waterontharder gebruikt is weliswaar chemisch gezien exact hetzelfde als keukenzout maar je moet dit keukenzout niet daarvoor gebruiken. In een waterontharder worden brokjes (6 mm), tabletten of blokken zout gebruikt. Wanneer normaal fijn keukenzout gebruikt zou worden ontstaat er een keiharde klomp zout waardoor de waterontharder niet meer goed functioneert. Helaas is in Nederland kaliumchloride, maar dan in grote korrels of tabletten, dus geschikt voor waterontharders niet goed verkrijgbaar.

Hoge bloeddruk patiënten kunnen ook overwegen om toch een waterontharder te kiezen maar dan in combinatie met een reverse osmose filter systeem, maar let op, alleen maar water drinken (of gebruiken tijdens voedselbereiding) wat uit een reverse osmose systeem komt is ook niet goed omdat daar alle mineralen uit gehaald zijn en het een grote osmotische druk uitoefent (maar dat valt buiten het bereik van deze website). Een oplossing is dan dat het reverse osmose water gemengd wordt met het normale water. Nog makkelijker zou een aparte kraan zijn waarbij deze rechtstreeks aangesloten is op de leiding van de waterleidingmaatschappij dus geen onthard water levert.

In chemische zin is water wat op deze manier onthard is nog steeds "hard water" er zitten immers opgeloste mineralen in, in dit geval natrium, alleen het gedraagt zich als zacht water, de vervelende eigenschappen van kalk zijn we kwijt en daar is het ons om te doen.

Reverse osmose

omgekeerde osmose installatie in keukenkastje en apart kraantje
omgekeerde osmose installatie in keukenkastje met apart kraantje

Echt onthard (zacht) water heeft geen calcium, magnesium maar ook geen natrium of kalium ionen. Een reverse osmose filter (omgekeerde osmose) is wel in staat om vrijwel alle mineralen uit het water te verwijderen. Een reverse osmose filter die groot genoeg is om al het water in het huis te ontdoen van mineralen is zeer groot, kostbaar en duur in gebruik. Daarom wordt reverse osmose, bij particulieren, niet voor ontharding van water gebruikt. Wel wordt soms bij particulieren reverse osmose gebruikt voor één tappunt waarbij dit water gebruikt wordt voor voedselbereiding, thee, koffie en voor de kamerplanten.

Een waterontharder op basis van een ionenwisselaar is klein, relatief goedkoop en is in het gebruik goedkoop en levert, voor de bestrijding van kalk het gewenste resultaat: geen kalk aanslag meer in bad, douche, gootsteen en toilet, geen ketelsteen in fluitketel, waterkoker, Senseo apparaat, boiler en cv-combi ketel. En je hebt flink minder zeep nodig en de was wordt ook zonder wasverzachter heerlijk zacht.

Regenereren

De kunsthars korrels in de ionenwisselaar die het calcium en magnesium uit het harde water opnemen zijn op een gegeven moment verzadigd. Dan zijn alle natrium ionen uitgewisseld met de calcium en magnesium ionen. Dan is het tijd om de calcium en natrium ionen uit de kunsthars korrels te verwijderen en weer te wisselen met natrium ionen. Dat proces wordt regenereren genoemd.

Tijdens het regenereren wordt water waar in onthardingszout opgelost is (feitelijk gewoon keukenzout) door de ionenwisselaar gespoeld. De kalk en magnesium ionen wisselen weer van plaats met de natrium ionen uit het keukenzout (keukenzout wordt door chemici natrium chloride genoemd, dus het natrium komt uit het zout). Het water waar het natrium uit is gehaald en nu verzadigd is met calcium en magnesium wordt uiteindelijk via een slang afgevoerd op het riool. En weg is het kalk. Het enige wat je moet doen is om de paar maanden het onthardingszout in de zoutvoorraad van de waterontharder aanvullen.

Het regeneratieproces zal om de aantal dagen (automatisch) plaatsvinden, daar hoef je dus geen aandacht aan te schenken. Is het minder dan vier dagen dan is dit niet zo effectief (kost dit meer zout dan noodzakelijk). Wil je de tussenpozen tussen het regenereren verlengen dan zal je moeten kiezen voor een waterontharder met een grotere inhoud ionenwisselaar. Dat maakt de waterontharder duurder en groter. Een cyclus van eens in 6 á 7 dagen vinden wij een mooie balans.

De ionenwisselaar is heel duurzaam, de kunsthars korrels zijn tien tot twintig jaar (of soms nog langer) in staat het water te ontharden.

Inhoud ionenwisselaar bepalen

De inhoud van de onthardingscilinder, feitelijk de hoeveelheid kunsthars bolletjes, bepaalt hoeveel calcium en magnesium uit het water gehaald kan worden. Hoe harder het water is, hoe sneller de bolletjes verzadigd zullen zijn en sneller een regeneratiecyclus moet plaatsvinden.

Wil je dat de waterontharder ongeveer één keer per week geregenereerd wordt dan moet je dit uitrekenen en daarbij speelt de hardheid van het water en het watergebruik per week een rol. Daaruit volgt een bepaalde hoeveelheid liter kunsthars bolletjes voor de onthardingscilinder om het water één week lang te ontharden.

Voor het gemak hebben we een kieswijzer voor je gemaakt, die rekent dit voor je uit en toont waterontharder modellen die voldoen aan jouw criteria.

De formule om dit te bepalen is: de hardheid van het water in dH (Duitse Hardheden) x verbruik water per dag in liters / 2800 x zes dagen (regeneratie intervaltijd)= volume in liter van de kunsthars korrels in de ionenwisselaar. Gemiddeld verbruikt een persoon zo'n 125 liter per dag. Wanneer de waterhardheid 10 dH is zal de inhoud van de ionenwisselaar per persoon moeten zijn: 10 x 125 / 2800 x 6 dagen = 2,68 liter. Een huishouden met vier personen zal dan om moeten kijken naar een waterontharder die een ionenwisselaar heeft van zo'n 2,68 x 4 = 10,7 liter.

Wanneer de ionenwisselaar in dit voorbeeld een inhoud heeft negen in plaats van 10,7 liter, zal de waterontharder niet iedere zes dagen maar reeds om de vier à vijf dagen een regeneratiecyclus starten. Dat is niet verkeerd, je krijgt nog steeds perfect onthard water, maar iets ruimer zou net wat prettiger zijn.

Overigens, onze streefwaarde van zes dagen geldt voor de waterontharders die met een enkele onthardingscilinder werken. De zogenaamde simplex waterontharders. De duplex waterontharders die meestal op waterdruk werken en waterontharders met proportionele bezouting, kennen kleine verliezen tijdens het regenereren en kunnen dus zonder problemen om de dag of paar dagen al regenereren.

Bekijk overzichten van waterontharders:

of ga direct door naar onze kieswijzer waterontharders die je helpt de juiste waterontharder(s) te kiezen.


Foutje, aanvulling of vraag? Gebruik het reactie formulier.

laatste toevoegingen

wij gebruiken cookies
dat accepteer ik
meer informatie