Dizemos que a água é "dura" ou "alcalina", quando contém muito cálcio ou magnésio dissolvido nela. A água dura causa dois problemas:

  • pode causar a formação de "incrustrações" dentro dos tubos, aquecedores de água, equipamentos que permitem aquecer fluidos e etc. O cálcio e o magnésio precipitam e aderem às superfícies. As tubulações criam depósitos calcários (incrustações) que acabam provocando entupimentos, principalmente se a água for aquecida;
  • a lavagem de roupas, cabelos, veículos e outros é dificultada, pois os sabões, shampoos e detergentes têm sua eficiência reduzida porque o cálcio e o magnésio reagem com componentes desses produtos.
A solução para o problema é filtrar a água por destilação (em inglês) ou fazer osmose reversa para remover o cálcio e magnésio, ou usar um purificador de água. A filtração seria extremamente cara em toda a água de uma casa, então, um purificador de água é geralmente a solução mais barata.

A idéia básica de um purificador de água é simples. Os íons de cálcio e magnésio na água são substituídos por íons de sódio. Como o sódio não precipita nos canos nem reage com o sabão, os problemas da água dura citados são eliminados. Para fazer a substituição do íon, a água da casa passa por uma superfície cheia de esferas de plástico, ou por uma matriz química chamada zeolita. As esferas ou a zeolita são cobertas com íons de sódio. Quando a água entra em contato com os íons de sódio, eles trocam de lugar com os íons de cálcio e magnésio. Conseqüentemente, as esferas ou a zeolita ficam impregnadas com cálcio e magnésio, e sem nenhum sódio. Então, é hora de regenerar as esferas ou a zeolita.

A regeneração envolve deixar as esferas ou zeolita de molho em uma corrente de íons de sódio. O sal empregado é cloreto de sódio, então, o purificador de água permite preparar uma salmoura bem forte que é passada sobre a zeolita ou sobre as esferas (é por isso que é preciso carregar o purificador com sal). A salmoura retira todo o cálcio e magnésio acumulado na zeolita ou nas esferas e substitui com sódio. O resto da salmoura com todo o cálcio e magnésio é jogado fora por um tubo de descarga. Essa regeneração usa muita água salgada, algo em torno de 95 litros.

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