Cation là gì? Tác dụng của hạt cation làm mềm nước

Cation là gì? Cation và anion khác nhau như thế nào? Hạt cation là gì? Tác dụng của hạt cation trong hệ thống xử lý nước ra sao? Đó là một số thắc mắc điển hình về cation mà Primer nhận được trong thời gian vừa qua. Ngày hôm nay, chúng tôi sẽ giúp các bạn độc giả giải đáp hết những thắc mắc này trong bài viết dưới đây.

Tổng quan về cation là gì?

Cation là gì?

Cation là các ion mang điện tích dương được hình thành khi một nguyên tử trung tính bỏ đi một hoặc nhiều electron. Khi loại bỏ electron, số lượng proton trong hạt nhân sẽ lớn hơn số lượng electron ở lớp vỏ ngoài và khiến cho nguyên tử tích điện dương.

Các cation thường được hình thành bởi các kim loại trong khối s, lanthanide và actinide, kim loại chuyển tiếp,…. Tùy vào số lượng electron bị loại bỏ mà kích thước điện tích của cation sẽ khác nhau. Chúng có thể là các cation hóa trị một (Na +), hóa trị hai (Ca2 +) hoặc hóa trị ba (Al3 +). Thậm chí là các cation monoatomic hoặc polyatomic (NH4 +).

>> Xem thêm: Anion là gì? Tác dụng của Anion trong đời sống con người

Sự khác biệt giữa cation và anion

Cation và anion là hai loại ion bị mất cân bằng về điện tích, tức là một nguyên tử hoặc một nhóm nguyên tử bị mất sẽ nhận về một hoặc nhiều electron. Tuy nhiên, chúng có rất nhiều điểm khác biệt nhau, cụ thể là:

• Anion là các ion mang điện tích âm được hình thành bằng cách hút electron. Còn cation là các ion mang điện tích dương được hình thành bằng cách bỏ bớt electron. 
• Các nguyên tử phi kim có 5, 6 hoặc 7 electron ở lớp vỏ ngoài cùng có độ âm điện lớn nên dễ nhận electron để hình thành anion. Còn các nguyên tử kim loại có 1, 2 hoặc 3 electron ở lớp vỏ ngoài cùng có độ âm điện nhỏ nên dễ mất electron để hình thành cation. 
• Anion hấp dẫn những đầu dương của một điện trường còn cation thì hấp dẫn những đầu âm của một điện trường. 

Tác động của cation đến sức khỏe con người

Cation là nguyên tử phóng điện (+) (ion dương) nên nó gây hao tổn năng lượng và có hại cho sức khỏe con người. Có nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng, cation có tác động tiêu cực đến cơ thể người nếu tiếp xúc quá mức với chúng, đặc biệt là đường hô hấp và phổi. Cation khiến cho hệ miễn dịch của con người bị ảnh hưởng vì ion dương quá nhỏ nên nó được hấp thụ trực tiếp vào máu từ không khí khi hít thở.

Không chỉ vậy, cation còn khiến con người cảm thấy mệt mỏi, căng thẳng, lo âu, mất năng lượng và khó chịu. Thậm chí, cation còn được nghiên cứu như là một yếu tố góp phần gây ra bệnh trầm cảm và hen suyễn. 

Trong tự nhiên, cation thường được hình thành từ bụi bẩn, ô nhiễm, độ ẩm, gió mạnh,…. Đây cũng chính là lý do khiến con người cảm thấy khó chịu hoặc tái phát các bệnh liên quan đến hệ hô hấp trước thời điểm bão xuất hiện.

>> Xem thêm: 7 phương pháp lọc nước nhiễm canxi hiệu quả nhất hiện nay

Hạt Cation và ứng dụng làm mềm nước

Hạt cation là gì?

Trong cuộc sống hàng ngày, hạt cation nhân tạo (hạt nhựa trao đổi ion) là một trong những vật liệu quan trọng của bộ lọc nước, được ứng dụng để làm mềm nước sinh hoạt. Chúng tồn tại dưới dạng các loại hạt nhựa polymer trao đổi ion và không thể hòa tan trong nước. Chúng có thể trao đổi với các ion khác một cách dễ dàng mà không làm thay đổi tính chất của vật liệu.

Hạt cation tồn tại ở 3 trạng thái, đó là:

• Hạt cationit hấp thụ các ion dương. 
• Hạt anionit hấp thụ các ion âm.
• Hạt ionit lưỡng tính hấp thụ cả ion dương và ion âm.

Đặc điểm tính chất của hạt cation

Đặc điểm của các hạt cation chính là:

• Tùy từng khu vực và điều kiện khai thác, hạt cation có thể có màu vàng, nâu hoặc đen. Khi sử dụng được một thời gian, các hạt này sẽ có xu hướng chuyển sang màu sẫm hơn. Tuy nhiên, chúng vẫn giữ được khả năng hoạt động như ban đầu.
• Hạt cation thường có hình cầu, kích thước dao động từ 0.42 – 1.25mm. Khi ngâm trong nước, những hạt này sẽ nở thành dạng keo.
• Do chứa thành phần polymer không bị bào mòn, hạt cation ít chịu tác động từ môi trường và có khả năng hoạt động ở nhiệt độ cao tới 500°C.
• Khả năng dẫn điện, dẫn nhiệt tốt.
• Quá trình vận chuyển có thể làm vỡ, xước hạt cation nhưng chất lượng của hạt vẫn được giữ nguyên.
• Các hạt cation có thể bị trơ khi tác dụng với các chất oxy hóa mạnh.

Nguyên lý hoạt động của hạt cation

Khi ngâm các hạt cation vào dung dịch natri clorua đậm đặc, các ion H+ sẽ tham gia vào phản ứng trao đổi với ion Na+ trong dung dịch để tạo thành cationit thay vì Na-cationit. Tùy vào mức độ lọc và tần số hoạt động mà các nhóm hoạt tính của cation sẽ được thay thế bằng các ion canxi và magie có trong nước. Khi các nhóm hoạt tính bị thay thế hết bởi ion canxi và magie, khả năng trao đổi của cation sẽ bị cạn kiệt hoàn toàn.

Trong hệ thống lọc nước, mỗi cột lọc chỉ được đặt một loại hạt nhựa trao đổi cation để đảm bảo hiệu quả hoạt động.

Tác dụng của hạt cation làm mềm nước

Việc sử dụng nước cứng thường xuyên sẽ khiến người dùng gặp phải các vấn đề về sức khỏe như mẩn ngứa, viêm da, sỏi thận, gãy rụng tóc,… Không chỉ vậy, nước cứng còn là nguyên nhân khiến các thiết bị sinh hoạt gia đình bị cáu cặn, tắc nghẽn và nhanh hỏng. Chính vì vậy, làm mềm nước là điều mà bạn cần phải thực hiện.

Việc sử dụng các hạt nhựa cation làm mềm nước là một trong những giải pháp tối ưu để giảm thiểu tác hại của nước cứng lên cuộc sống sinh hoạt và sản xuất của con người. Nhờ đó, người dùng có thể yên tâm sử dụng nước mà không lo sợ việc mắc phải các bệnh về da hay thận. Đồng thời cũng giúp bảo vệ các thiết bị nhà bếp, thiết bị gia dụng như bình nóng lạnh, đường ống dẫn nước, ấm đun nước, các thiết bị xử lý nước,…

Ngoài tác dụng lọc nước và làm mềm nước cứng, các hạt cation còn có khả năng sản sinh ion để phục vụ cho quá trình trao đổi ion, giúp gia tăng hiệu suất lọc nước và tuổi thọ máy lọc nước. 

So với các công nghệ lọc hiện đại thì hiệu quả lọc của hạt cation cũng không thua kém gì. Các hạt nhựa này còn có khả năng tái sinh các vật liệu lọc, giúp lọc sạch các tạp chất bẩn trong thời gian ngắn và làm mềm nước cứng một cách hiệu quả. Không những thế, hạt cation còn rất dễ sử dụng, không độc hại, giá thành thấp, hiệu quả kinh tế cao, đặc biệt là thân thiện với môi trường, không gây ô nhiễm và an toàn với các trẻ nhỏ và người cao tuổi. 

Sau khi tìm hiểu cation là gì và cách hạt cation làm mềm nước nước, chắc hẳn bạn đã được tầm quan trọng của loại hạt này trong quá trình lọc nước. Hiện nay, có rất nhiều phương pháp xử lý nước như đun sôi, chưng cất, sử dụng bể lọc, hóa chất,…. nhưng dùng máy lọc nước RO Primer vẫn được xem cách lọc nước hiệu quả, an toàn nhất. Nước sau khi lọc bằng máy lọc nước Primer đều đạt tiêu chuẩn nước sạch uống trực tiếp của Bộ Y tế.

Để được tư vấn chi tiết hơn về các dòng máy lọc nước đang có tại Primer, các bạn hãy nhấc điện thoại lên hoặc truy cập vào website Primer để các tư vấn viên của chúng tôi có thể hỗ trợ trong thời gian nhanh nhất.