L'échange d'ions est une méthode de traitement de l'eau utilisée à de nombreuses fins, telles que l'amélioration de la qualité de l'eau potable, l'adoucissement, la déferrisation, l'élimination de la dureté temporaire... Dans notre cas, nous utilisons l'échange d'ions pour adoucir l'eau.
Le mot ion signifie atome ou combinaison d'atomes ayant une certaine charge électrique. Un ion ayant une charge positive est un cation et un ion ayant une charge négative est un anion. Une solution d'eau est toujours en équilibre. Cela signifie que le nombre de cations est égal au nombre d'anions.
L'échange d'ions est un processus chimique réversible dans lequel des ions acceptables (par exemple, le sodium, le chlorure, etc), qui sont liés sur un support solide permanent insoluble (nous appelons cela la résine), sont échangés contre des ions indésirables (exemples : calcium, magnésium, fer, nitrates, etc) qui se trouvent dans une solution (dans notre cas, l'eau), qui est le milieu solide, qui entourent le milieu solide (la résine).
La résine de l'adoucisseur d'eau arrête les ions calcium et magnésium et ajoute du sodium à l'eau à la place. Ce processus est réversible, car après un certain temps, les résines devront être réactivées avec une solution de saumure. La résine que nous utilisons chez Bayard pour éliminer les ions indésirables qui sont chargés positivement est une résine cationique.
La résine est un copolymère acide fort à base de polystyrène et de divinylbenzène. Les résines pour les adoucisseurs d'eau mais aussi les résines pour de nombreuses autres applications sont fabriquées dans des usines chimiques. Les plus connus sont Dupont (Dow), Lanxess, Rohm and Haas et Purolite. La résine est constituée de petites sphères en plastique. Ces sphères sont composées de polystyrène et de divinylbenzène (DVB). La résine devient active grâce à un groupe fonctionnel chargé négativement. Dans la résine adoucissante, ce groupe fonctionnel est un acide sulfonique. Les ions de dureté seront attirés par les groupes fonctionnels et les ions sodium seront libérés.
Dans chaque adoucisseur, il y a plusieurs millions de petites billes. La taille de chaque perle de résine est très importante, tout comme la composition chimique et la résistance de chaque perle. Pour l'échange d'ions, l'intérieur de la perle est plus important que l'extérieur.
Plus importante que l'extérieur, car environ 90 % des échanges ont lieu à l'intérieur de la perle.
Lorsque l'eau dure traverse le lit de résine, les billes attirent les ions Ca2+ et Mg2+ chargés positivement et libèrent du sodium Na+ à la place. La dureté de l'eau est éliminée ici.
Les ions Ca2+ et Mg2+ restent collés aux billes de résine jusqu'à ce que celles-ci entrent en contact avec un autre ion pour lequel - en raison de sa concentration - il exerce une attraction encore plus grande. Dans le cas d'un adoucisseur d'eau, il s'agira toujours d'un ion sodium (Na+). C'est ce qu'on appelle le cycle de régénération de l'adoucisseur. Après, ce cycle de service peut recommencer.
Les ions présents dans l'eau ne sont pas détruits, ils sont échangés contre d'autres ions, qui seront libérés ultérieurement. C'est pourquoi on parle d'échange d'ions.
Les résines sont constamment attaquées par toutes sortes d'organismes tels que le fer, les bactéries, les algues et bien d'autres choses encore. Ces organismes s'accumulent dans le lit de résine et peuvent sérieusement endommager les résines, mais le pire est que ces organismes contaminent l'eau qui sort de l'adoucisseur, la rendant impropre à la consommation. En particulier, les adoucisseurs qui n'ont pas été utilisés depuis longtemps peuvent être la source d'une contamination microbiologique. Dans de nombreux cas, une régénération avec du sel suffit à tuer les bactéries, mais dans certains cas, cela ne suffira pas. Il convient de mentionner que l'eau du robinet (ou eau de ville) contient généralement suffisamment de chlore, qui a été ajouté dans le centre de distribution d'eau comme désinfectant, pour empêcher la croissance bactérienne dans l'eau.
Il est recommandé de désinfecter le lit de résine d'un adoucisseur d'eau domestique au moins une fois par an ou plus si nécessaire. Il existe des liquides de nettoyage de la résine tels que Res-Up ou Resin-Clean. La plupart de ces liquides de nettoyage et de désinfection partielle sont fabriqués à base de chlore comme oxydant actif.
Il est très important d'utiliser des liquides chimiques dont la teneur en chlore est modérée, car des quantités élevées de chlore peuvent non seulement endommager l'eau de mer, mais aussi l'environnement.
Les granulés de résine à l'intérieur de l'adoucisseur, ainsi que la création de sous-produits cancérigènes, tels que les trihalométhanes (THM). Ces THM peuvent provenir de la réaction entre le chlore et les matières organiques présentes dans l'eau. Vous pouvez ajouter le nettoyant pour résine dans le réservoir de saumure juste avant de lancer une régénération lorsque l'adoucisseur est remis en service, puis vidanger les 50 à 100 premiers litres d'eau. Il s'agit de directives générales, mais nous recommandons de toujours suivre attentivement les instructions figurant sur la bouteille de nettoyage de la résine. Si le lit de résine est vraiment sale, nous recommandons chez Bayard d'avoir au moins une heure de temps de contact entre le liquide et la résine. Rincez ensuite avec au moins 200 à 300 litres d'eau.
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