"L'acqua ionizzata" è una frase recentemente coniata utilizzata per la vendita commerciale di "ionizzatori d'acqua." All'interno di questo mercato, può essere sinonimo di acqua alcalina. Tuttavia, "l'acqua ionizzata" è un termine non è generalmente utilizzato nelle scienze fisiche. Anche se l'acqua pura è deionizzata o privo di ioni, naturalmente presenti in natura l'acqua contiene già ioni, e può essere leggermente acide o alcaline. Gli ioni vengono introdotti nell'acqua quando sciolto da minerali nell'ambiente e possono verificarsi anche dalla capacità di auto-ionizzazione dell'acqua. Acqua non può essere "ionizzata" di processo: il suo pH può essere neutralizzato per essere meno acido o di base, o ioni possono essere rimosso per rendere l'acqua de-ionizzata.
Comprensione dello ione
Gli ioni sono atomi o molecole con una carica elettrica positiva o negativa. I numeri degli elettroni all'interno della atomo/molecola non sono uguali al numero totale di protoni, dandogli una carica netta positiva o negativa. Gli ioni che si trovano comunemente in acqua sono cationi da sodio, calcio, ferro, rame e anioni da cloruro e bromuro. I cationi sono ioni con carica positiva, anioni sono negativi. Una molecola di acqua di per sé non ha nessuna carica. Una molecola di sola acqua (H20) si compone di due ioni idrogeno e ioni di ossigeno uno. Gli ioni di idrogeno ogni hanno una carica di + 1, mentre lo ione ossigeno ha una carica di -2. Due ioni di idrogeno più uno ossigeno ione, pertanto, si combina per avere una carica netta pari a zero, o neutro.
Un composto polare
L'acqua è un composto polare, che in cui un lato della molecola ha una carica leggermente diversa rispetto agli altri. Nella molecola d'acqua, gli ioni di idrogeno si dispongono su un lato mentre l'atomo di ossigeno più grande si "appoggia" su altro lato. Così, un lato della molecola dell'acqua ha una carica leggermente positiva mentre l'altro, leggermente negativo. Di conseguenza, quando composti ionici (sali) entra in acqua, essi dissociare in loro ioni di base. L'anione si sposta sul lato caricato positiva di una molecola di acqua, mentre il catione è attratto all'ossigeno parzialmente negativa.
Sorgente di ioni in acqua
Composti ionici sono prelevati e dissociati come acqua scorre su varie superfici, dissoluzione di minerali dall'origine. Quando l'acqua viene inviata tramite pipe da pozzi o laghi per bere uso, raccoglie gli ioni da terra così come alcune dai tubi e strutture si mosse attraverso. Inoltre, gli ioni come fluoruro possono aggiungersi artificialmente ai rifornimenti idrici. Così, materiali possono ionizzare e diventano incorporati nell'acqua. Scarico nei rifornimenti idrici può cambiare la conduttività dell'acqua, a seconda della sua composizione. Se l'acqua scorre sopra roccia di granito, materiali relativamente inerti non saranno ionizzare, rendendo in tal modo l'acqua meno conduttivo.
Acqua e pH
Anche se gli ioni si presentano naturalmente in acqua, loro oneri devono essere bilanciate per l'acqua per essere considerati puri. L'acqua pura è neutra, con un pH di 7. Acqua deionizzata è definita come acqua pura. Non contiene organici solidi dissolti, cationi o anioni. È comunemente usato nelle regolazioni del laboratorio. L'abbondanza di cationi di calcio e magnesio nell'acqua freatica lo rendono leggermente più alcalino. L'acqua alcalina ha un pH più alto e tende a rendere l'acqua "dura". Più acqua acida è "più morbido" ma più corrosivo sui tubi. EPA standard secondario per l'acqua potabile richiedono un pH compreso tra 6,5 e 8,5. Basso pH in acqua può essere attribuito a piogge acide in eccesso, ferro, nitrati e solfati. Filtrare l'acqua attraverso un neutralizzatore, come i circuiti integrati di calcite, è un metodo comune di ridurre l'acidità.
Capacità auto-ionizzazione dell'acqua
Due molecole di acqua possono interagire per creare un ione ossonio (H3O +) e un ione idrossido (OH'). "Self-ionizzare" di molecole di acqua per la transizione da uno stato neutrale di un'energia più bassa, stato ionizzato. Questo processo si verifica spontaneamente, anche se la concentrazione di ioni è molto bassa: circa una coppia di ioni esiste per ogni 560 milioni molecole di acqua. Acqua deionizzata tecnicamente contiene questi ioni prodotti da auto-ionizzazione, anche se la loro concentrazione è troppo piccolo per fare un effetto sostanziale. Perché può auto-ionizzare, acqua pura può agire come un acido o una base.
Elettrolisi dell'acqua
"Ionizzatori d'acqua" pretendono di lavorare tramite l'elettrolisi dell'acqua. "L'acqua ionizzata" viene rivendicata per produrre controparti di acque alcaline e acide. Tuttavia, l'elettrolisi dell'acqua non produce "acqua ionizzata," ma piuttosto gas ossigeno e idrogeno. Richiede energia eccessiva, è estremamente costoso e raramente è usato nelle applicazioni industriali. Gas di idrogeno può essere prodotto da combustibili fossili a basso costo.