Het mineraal dat hoofdzakelijk verantwoordelijk is voor kalkaanslag is calcium. Water waarin veel calcium opgelost is, noemt men ook wel hard water. Water kan zachter worden gemaakt dankzij een waterontharder. De bekendste waterontharders zijn:
- A. Ionenwisselaar
- B. Osmose-apparaat
- C. Anti-kalkmagneet
Een ionenwisselaar en een osmoseapparaat hebben een belangrijke overeenkomst: ze dienen beide als waterontharder doordat ze kalk/calcium uit water filteren. Aangezien de werking van een kalkmagneet niet 100% vaststaat en kalk niet daadwerkelijk uit het water wordt gehaald, bespreken we hieronder uitsluitend omkeerosmose en ionenwisseling.
Hierbij de verschillende voordelen & nadelen van beide waterontharders op een rijtje…
Het effect van een ionenwisselaar op calcium
Ionenwisseling is een vorm van deïonisatie. Een ionenwisselaar bevat een harscilinder/harsbed met kunstharsbolletjes. Aan een deel van die harskralen is natrium gebonden; deze worden ook wel anti-calciumharsen genoemd. Wanneer de met natrium verzadigde harsballetjes in contact komen met hard water zullen de calcium-ionen worden uitgewisseld tegen natrium-ionen. Voor elk calcium-ion komen twee natrium-ionen terug.
Dit uitwisselingsproces van calcium en natrium duurt voort totdat álle aan de hars gebonden natrium-ionen zijn opgebruikt. Een volledig verzadigde calciumharsfilter dient te worden geregenereerd door deze om te spoelen met onthardingszout/regeneratiezout, bestaande uit natriumchloride. Dit dient altijd te gebeuren volgens de gebruiksaanwijzing van de ionenwisselaar.
Hierbij de voor- en nadelen van een ionenwisselaar voor wat betreft calciumionen en kalkaanslag…
Voordelen ionenwisselaar:
- Geen kalkaanslag meer!
- Met een “Kati-Ani-Filter” kunnen specifieke ongewenste kationen & anionen selectief worden ‘omgeruild’ voor diens wenselijke tegenhangers. (bron)
- Gedeïoniseerd water kan snel en in grote hoeveelheden worden geproduceerd.
- Er wordt niet of nauwelijks water verspild door een ionenwisselaar.
- Het kation-anion-verschil (KAV) ofwel zuur-base-evenwicht kan desgewenst worden aangepast met bepaalde harssoorten; zodoende kan extra zuur of extra basisch water worden geproduceerd. (bron)
- Filtercartridges c.q. filterpatronen kunnen worden verwisseld, bijgevuld en/of geregenereerd en hoeven zodoende niet te worden weggegooid.
- Veruit de meeste ionenwisselaars verbruiken géén elektriciteit.
- In hypermoderne ionenuitwisselaars vindt regeneratie van harsen doorgaans semiautomatisch of zelfs volautomatisch plaats.
Nadelen ionenwisselaar:
- Een ionenwisselaar is duur in aanschaf: 750 tot maar liefst 3000 euro.
- Harsen dienen periodiek te worden geregenereerd (kosten: plusminus 25 euro per regeneratiebeurt).
- Ongeveer eens per jaar (afhankelijk van de toevoerwaterkwaliteit) dienen de kunstharsgranules te worden vervangen.
- Sommige ionharsen gaan relatief kort mee en dienen eerder te worden geregenereerd. De effectiviteit en capaciteit ervan nemen relatief snel en exponentieel af naarmate de harsfilter verzadigd c.q. uitgeput c.q. beladen raakt.
- Effectiviteit van ionenwisseling is sterk afhankelijk van de gebruikte harssoort & harskwaliteit…
- Een (duur) ‘mengbed’ van gemengde kation- en anionharsen is raadzaam, maar ook snel opgebruikt.
- Ionenwisselaars zijn vooralsnog ietwat moeilijker verkrijgbaar dan osmose-apparaten; in Nederland zijn vooral AquaCell, Lenntech en Fegon bekende leveranciers en installateurs van ionenwisselaars voor waterontharding.
- Er zijn relatief weinig locaties waar je verzadigde ionenwisselaarsharsen kunt laten regenereren en harskolommen kunt laten hervullen.
- Om optimaal te deïoniseren, mag de doorstroomsnelheid van het toevoerwater niet te hoog zijn.
- Bij niet-continu gebruik van een ionenwisselaar kan algengroei, schimmelgroei en bacteriegroei in de in de ionenwisselaar optreden.
- Is een harskolom verzadigd, dan is je ionenwisselaar in feite nutteloos.
- Er moet flink gesleuteld worden aan je waterleidingsysteem om een ionenwisselaar af te monteren, een bypass aan te leggen en (indien nodig) afvalwater af te voeren.
- Een ionenwisselaar is relatief milieubelastend vanwege de gebruikte regeneratiezouten.
De werking van een omkeerosmose-apparaat op kalk
Omgekeerde osmose is een waterfilteringstechniek waarbij water onder aanzienlijke druk door een halfdoorlatend osmosemembraan wordt geduwd. De osmoseblaas (vlies/membraan) laat wél uitzonderlijk kleine watermoleculen door, maar géén grotere in het water zwevende of opgeloste stoffen. Een kwalitatief hoogwaardig osmose-apparaat met een fatsoenlijke pomp en een kwalitatief hoogwaardig semipermeabel membraan filtert tot 99% procent van alle verontreiniging uit leidingwater.
Voordeel osmose:
- Geen kalkaanslag meer!
- Een goed osmoseapparaat filtert méér ‘vreemde’ stoffen uit je water dan een goede ionenwisselaar; niet alleen mineralen c.q. ionen c.q. elektrolyten, maar ook organische verbindingen, chemische verontreiniging en micro-organismen…
- …Daar tegenover staat dat een osmosemembraan niet selectief is; het is uitsluitend de (moleculaire) grootte van in water opgeloste stoffen die bepaalt of deeltjes uit het water worden gefilterd of niet.
- Een osmosefilter voor thuisgebruik is relatief goedkoop in aanschaf: +/- 350 euro (gebruiksklaar).
- Osmose is zeer praktisch voor materiele verontreiniging, zowel voor leidingwater als regenwater.
- Er hoeft doorgaans geen onthardingszout te worden gebruikt (enigszins afhankelijk van eventuele aanvullende filters en/of doorspoelmogelijkheden in het osmoseapparaat, dus náást het omkeerosmosemembraan).
- Bijna 100% zuiver water; dit kan praktisch zijn voor schoonmaakdoeleinden, maar drinkwater dient juist bepaalde macromineralen en spoorelementen te bevatten.
- De zuurgraad van gefilterd osmosewater is doorgaans neutraal (pH 7).
- Osmose-apparaten zijn tegenwoordig overal te koop.
- Onderdelen en toebehoren van omkeerosmosefilters zijn relatief makkelijk verkrijgbaar.
- Een membraan zal altijd een bepaald percentage aan ionen e.a. tegenhouden, ongeacht de concentratie opgeloste stoffen, stromingssnelheid en netto druk.
Nadelen omkeerosmose-apparaat:
- Er zijn behoorlijk wat osmosefilters van inferieure kwaliteit op de markt.
- Veel waterverspilling: ongeveer twee derde van het toevoerwater eindigt als afvalwater, tenzij je een extra bypass aanlegt en het kalkrijke afvalwater voor je toilet
- Je moet behoorlijk lang wachten op een aardige hoeveelheid osmosewater, tenzij je een losse boosterpomp
- De waterproductiecapaciteit is vaak flink wat lager dan beloofd.
- Hoger (of überhaupt) elektriciteitsverbruik in verband met de pomp.
- Een osmosesysteem is over het algemeen zelfs onderhoudsgevoeliger dan een ionenwisselaar, dus meer onderhoudskosten (slecht onderhoud = slechte osmosewaterkwaliteit).
- Osmose-efficiëntie is sterk afhankelijk van het aanwezige semipermeabele membraan (materiaal, type e.a.).
- De watertemperatuur dient optimaal te zijn voor hoogwaardige omkeerosmosezuivering.
- Hoewel nog weleens het tegendeel wordt beweerd, moet ook een osmoseapparaat periodiek worden gereinigd i.v.m. ‘fouling’ & ‘scaling’: verkalking en vervuiling.
- Er moet nogal worden gesleuteld aan de waterleidingen om een osmose-apparaat te installeren, een bypass aan te leggen en afvalwater af te kunnen voeren.
Een nadeeltje van beide filters is dat nagenoeg álle macromineralen en spoorelementen uit het water verdwijnen, wat met het oog op kalkaanslag ideaal is, maar voor drinkwater niet per se positief of heilzaam. Om die reden wordt gedemineraliseerd water aan het eind van de rit nog weleens verrijkt met een mineralenfilter.
Overigens kan gedeïoniseerd drinkwater ook niet meer worden ontzuurd c.q. basisch/alkalisch worden gemaakt omdat er niet langer opgeloste ionen in aanwezig zijn.
Conclusie
Omkeerosmose is goedkoper, gemakkelijker en breder toepasbaar; ionenwisseling is effectiever en gaat sneller, maar is ook duurder, milieubelastender en meer werk. In het gunstigste geval heb je een ‘mixed filter’: een ionenwisselaar + osmoseapparaat in één. Zo’n apparaat pompt toevoerwater door een mengbed-ionenwisselaar én door een osmosemembraan. Zo’n systeem heeft doorgaans het grootste zelfreinigende vermogen.
Je water verbruikende apparaten gaan dankzij een hoogwaardig waterfiltreersysteem (osmose + ionenwisseling) langer mee, je bespaart schoonmaakmiddelen en hoeft minder vaak en hard te schrobben… Maar een ontharder kan in de duizenden euro’s lopen voor wat betreft aanschaf, installatie, onderhoud, reiniging, navullingen enzovoort, dus terugverdienen doe je zo’n peperduur waterfilteringsapparaat niet zomaar…
Voor de drinkwaterkwaliteit hoef je sowieso niet per se een osmose-apparaat en/of ionenwisselaar aan te schaffen, want jouw leidingwater is door het leverende drinkwaterbedrijf tot op zekere hoogte gedeïoniseerd en/of osmotisch gezuiverd. Dat neemt overigens niet weg dat de kwaliteit (qua zuiverheid en verontreiniging) van Nederlands leidingwater kán worden verbeterd. Dat geldt vooral als er uitzonderlijk hard water uit je kraan komt en je oude of kwalitatief gebrekkige waterleidingen in huis hebt die het water contamineren met koper, lood of asbest. (bron + bron)
Omdat er in leidingwater nog altijd behoorlijk wat calcium kan zitten, is ontkalken/ontharden middels ionenwisseling en/of omkeerosmose hoofdzakelijk een uiterst effectieve manier om kalkaanslag te voorkomen.
Wil jij jouw leidingwater ontharden oftewel ontkalken met behulp van een osmoseapparaat en/of een ionenwisselaar? Laat hieronder weten waar jouw voorkeur naar uit gaat en waarom!