イオン交換膜とは

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逆浸透膜(RO膜)と並んで、販売されている純水を語る上で外せないのが「イオン交換水」もしくは「イオン交換膜」という装置です。まず、水にはいろいろな物質が溶け込んでいますが、こうした物質は通常「イオン化」した状態になっています。いわゆる「溶けた」といえる基準は、色がつくにしても付かないにしても「透明」になっていることですが、この透明状態は溶かしたものの分子が水分子とくっついて動くようになった状態を意味しています(水和)。砂糖などの場合は、スクロース分子のまま水分子にひっついて動いているのですが、塩などはNa+イオンとCL-イオンにイオン分解(電解といいます)しているのが普通です。

逆浸透膜の場合は、単純に「目の細かいフィルターで水分子だけ濾しとった」とい言っても良いのですが、イオン交換膜はこの水溶液中に電解しているイオンを電気的な性質を利用してろ過するのが基本的な仕組みになります。


イオン交換膜には、陽電荷と陰電荷のものがあり、それぞれ陰イオン陽イオンを通過させる働きを持ちます。陽電荷膜は陽イオンと反発して陰イオンだけを通し、陰電荷膜は陰イオンと反発して陽イオンだけを通します。先の食塩水の例で行けば、陽電荷膜はCl-通してNa+を通さず、陰電荷膜はその逆に成ります。ちなみにどちらも水分子はほとんど通さないため、結果的に水と溶けている成分を分離することができるというわけです。このイオン交換膜は、電離しないような成分に対しては効果がないので、大体は先に述べた逆浸透膜と組み合わせて純水を作るのに使われます。