Ионно-обменные фильтры как технология водоподготовки

В целях снижения показателей жесткости питьевой воды (умягчения) широкое распространение, получили ионно-обменные системы. Производители таких фильтров уверяют, что данный метод водоподготовки экологичен, малозатратен, а главное абсолютно безвреден для здоровья человека. Последний, самый важный для любого человека аспект разберем подробнее.

Принцип работы

Рассмотрим типовой ионно-обменный фильтр. Конструктивно устройство представляет собой пластиковый баллон, внутрь которого в виде гранул засыпается полимерная ионообменная смола, способная отдавать воде ионы натрия и поглощать ионы кальция и магния. Вода, поступающая в баллон, медленно проходит сквозь смолу, на которой происходит реакция замещения.

Когда концентрация ионов натрия в смоле падает, необходимо произвести процесс промывки и регенерации. С баллоном для этих целей соединен солевой бачок, откуда поступает раствор хлорида натрия (обычной пищевой соли). По инструкции производителя каждые 3 месяца необходимо делать регенерацию модуля. Это происходит так: в 3 литрах воды растворяем 900 граммов соли и проливаем через модуль.

Возникает вопрос: куда исчезает соль, которая идет на следующую регенерацию?

В иностранных источниках есть такая информация: фильтр на ионообменных смолах – избирательный. То есть, мы ставим новый картридж, (либо свежую засыпку), в котором смола насыщена ионами натрия. Суть очищения воды в том, что ионы натрия (в процессе работы фильтра) заменяются в соединениях на ионы кальция и магния. На выходе – количество солей калия и магния минимальное, а уровень солей натрия – повышается. По факту – исходное количество солей не меняется, изменения происходят в составе соединений.

Возникает следующая ситуация. В нашем чайнике полностью отсутствует накипь, так как жесткие кальциевые и магниевые соли, растворенные в воде, заменяются на мягкие натриевые соли. То есть происходит маскировка солей, но они никуда не деваются. Вопрос: какой вред здоровью может нанести повышенное содержание натрия в питьевой воде?

Рассчитаем. Чтобы регенерировать модуль требуется 900 гамм натриевой соли. Картридж работает ровно 30 суток. В следующем месяце картридж производит отдачу соли обратно вместе с водой. Легко посчитать: 900/30 дней=30 граммов соли натрия плюсом к тому, что уже в отфильтрованной воде содержится столько же. Посмотрим норму потребления соли для человека: не более 3 грамм в сутки!

Концентрация кальциевый и магниевых солей в умягченной воде уменьшится ровно настолько, насколько увеличится концентрация солей натрия. По СанПиНу ПДК общей солености питьевой воды составляет 1000 мг/л. Фильтрующая система с картриджем умягчения содержащим ионообменную смолу переводит всю соль в одну группу натриевых солей, но ни как не уменьшает общий уровень соли.

Везде говорится, что фильтр удаляет соли жёсткости в общих фразах: "ионообменная смола, эффективно снижает содержание ионов кальция и магния в воде" (но не говорится, что увеличивает натрия) или "снижает в воде содержание солей жёсткости".

В итоге, потребитель читает инструкцию и фразы про "снижает в воде содержание солей жёсткости". Видит, что в чайнике накипи нет и уверен, что соли (вообще соли) из воды убраны. А соли там содержатся, только они натриевые.

Соль и здоровье

Высокое потребление соли вредно любому человеку, но особенно опасно для лиц с ожирением, гипертонической болезнью, подагрой, болезнями почек, а также женщинам в климактерический и постклимактерический период.

Учёные из университета Тафтса (США) провели анализ результатов 205 исследований здоровья населения. Они охватывают в общей сумме 75% жителей планеты. Изучалась связь между количеством соли (и входящего в ее состав натрия) в рационе людей и количеством заболеваний сердца и сосудов. Жители практически всех стран едят больше соли, чем действительно нужно. Например, в Штатах – 3,6 г; в Азии – 5,5 г.; в Центральной Африке – 2,18 г.

Учёными подсчитано, что именно избыток соли становится причиной каждой десятой смерти. Связь проста: натрий задерживает воду в сосудах, из-за этого им приходится работать на пределе своих возможностей. Со временем они изнашиваются и теряют «навык» расширяться, чтобы пропустить нужное количество крови к органам. Это значит, что кислород поступает к ним с опозданием. Задержка важнейшего для организма вещества нередко заканчивается инфарктом или инсультом.

Интересно: снижение потребления соли даёт наглядные результаты. В Финляндии в 80-х был пик сердечно-сосудистых заболеваний. Власти ввели госпрограмму по оздоровлению. Её ключевые пункты – уменьшение в рационе соли и насыщенных животных жиров. Смертность от инфарктов удалось сократить на 80%.

В исследовании, опубликованном в журнале New England Journal of Medicine в 2014 году, приводятся данные о том, что 1,65 млн человек в год умирают от сердечно-сосудистых заболеваний, вызванных потреблением натрия более 2 г в сутки.

Высокое содержание соли в диете приводит к повышению артериального давления, которое, в свою очередь, является главным фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний.

Если злоупотреблять соленой пищей, то избыток натрия в организме обернется развитием отеков, проблемами в работе почек (из-за их перегрузки), высоким артериальным давлением (у гипертоников), а также высоким внутричерепным и глазным давлением (у лиц, страдающих глаукомой). Постоянная жажда, потливость, повышенная нервная возбудимость и частые позывы к мочеиспусканию также свидетельствуют об избыточном содержании натрия в организме.

Постоянное желание подсолить пищу - первый признак развивающейся гипертонии. Лишняя соль, являющаяся сильным усилителем вкуса, разжигает аппетит и вызывает жажду. Отсюда человек набирает лишний вес, усиливается нагрузка на почки, появляются отеки, возрастает внутричерепное и глазное давление. Жажда, потливость, повышенная нервная возбудимость и частые позывы к мочеиспусканию также свидетельствуют об избыточном содержании натрия в организме.

Становится понятным, что соль необходимо употреблять в ограниченных количествах. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует потреблять в день не более 3 грамм этого продукта (1 чайная ложка). Химический элемент натрий, наряду с хлором, один из двух составляющих поваренной соли. Если учесть что массовая доля натрия в поваренной соли составляет 40 %, то выясняется что полтора грамма натрия в день – максимальная безопасная дозировка.

Излишки натрия попадают к нам в организм не только с едой, но и с питьевой водой. По СанПиН ПДК натрия в питьевой воде нормируется 200 мг/л.

Вывод: главный недостаток систем водоочистки методом ионного-обмена – повышенное содержание в очищенной воде солей натрия, негативно влияющих на здоровье.