경수 연화장치 ( Softner )


 원리


경수 연화장치란 강산성 양이온 교환수지 ( Cation Exchange Resin ) 를 사용하여 원수중에 포함되어 있는 경수성분인 칼슘( Ca ), 마그네슘 ( Mg ) 등을 제거하는 장치이다.

양이온 교환수지는 일정량의 연수를 재수한 다음 소금 (NaCl) 으로 재생시켜 계속적으로 사용가능하게 한다. 

즉 수처리 중 원수(경수)를 Na형의 양이온 교환수지에 통과시켜 원수 중의 Ca², Mg² 를 수지중의 Na+ 이온과 교환하여 연수를 제조하는 방법이다.

양이온 교환수지의 이온선택성은 Ca² > Mg² > Na 으로서 반응식은 아래와 같고 

이와 같은 방법으로서 NaCl 용액을 통액하면 아래와 아래와 같이 양이온 교환수지가 활성화 되어 계속 사용할 수 있다.



※ 경수 연화장치 반응식

연수 과정
R(-SO₃)₂ + Ca(HCO₃)₂   →    R(-SO₃)₂Ca + NaHCO₃
R(-SO₃)₂ + MgSO₄         →    R(-SO₃)Mg + O₂ + Na₂SO₄
재생 과정
R(-SO₃)₂Ca + 2NaCl      →    R(-SO₃)Na₂ + CaCl₂
R(-SO₃)Mg + 2NaCl     →    R(SO₃Na)₂ + MgCl₂



 운영 공정



※ 정수 장치에 따라 모양이 다를 수 있으나 기본적인 원리는 모두 똑같다.


 특징


  • 수용액 속에서 독성을 나타낼 수 있는 구리(Cu2+)나 납(Pb2+)등의 이온을 해롭지 않은 Na이온 등으로 교환하여 물을 정화하는 과정에도 사용되며, 
        주스를 만들 때 Ca2+ 또는 Mg2+ 이온이 함유되어 있으면 쓴맛을 내게 되는데, 이러한 이온들을 제거할 때도 양이온교환수지가 사용된다.

  • 보일러 및 각종 수처리를 이용한 장비, 배관등의 스케일 유입을 막아 유지보수에 있어 큰 장점을 보이고 있다.

  • 일반적인 물에는 중금속 및 중금속이온성분, 무기광물질이 있어 피부를 노화시키고 건강에 좋지 않을 수 있다. 
        비누를 사용할 경우 물속의 금속이온과 비누의 지방산이 결합, 금속성 잔류물이 피부에 그대로 남게 되므로 피부는 거칠어진다. 
        특히 연약한 여성 피부와 아이들의 피부는 중금속 성분에 민감하여 만성적인 피부질환과 알레르기를 앓을 수 있기 때문에,
        양이온교환수지를 이용해  부드러운 물을 만들어 사용한다.