I. Bộ lọc RO
Cơ chế lọc nước RO (Reverse Osmosis - Thẩm thấu ngược) hoạt động dựa trên áp suất để đẩy nước qua một màng lọc đặc biệt, loại bỏ các tạp chất, vi khuẩn, virus và các chất rắn hòa tan, tạo ra nước tinh khiết.
Cụ thể, quá trình này diễn ra như sau:
1. Áp suất: Nước nguồn được bơm qua màng RO với áp suất cao, thường được tạo ra bởi một máy bơm tích hợp trong máy lọc nước.
2. Màng lọc RO: Màng RO có cấu trúc đặc biệt với các lỗ lọc siêu nhỏ (khoảng 0.0001 micron) chỉ cho phép các phân tử nước đi qua. Các tạp chất, vi khuẩn, virus, các ion kim loại nặng và các chất rắn hòa tan khác có kích thước lớn hơn sẽ bị giữ lại.
3. Phân tách: Nhờ áp suất cao, nước tinh khiết sẽ đi qua màng RO, trong khi các chất bẩn và tạp chất bị giữ lại và thải ra ngoài theo dòng nước thải.
4. Nước tinh khiết: Nước sạch sau khi qua màng RO sẽ được thu lại và cung cấp cho người dùng, thường được chứa trong bình áp để sử dụng.
Tóm lại, cơ chế lọc nước RO là quá trình loại bỏ các tạp chất và chất gây ô nhiễm bằng cách ép nước qua một màng lọc có kích thước lỗ siêu nhỏ, tạo ra nước tinh khiết, an toàn cho sức khỏe.
II. Lõi MOFs
MOFs (Metal-Organic Frameworks) là một vật liệu có nguồn gốc từ sự kết hợp giữa hóa học vô cơ và hữu cơ, được nghiên cứu từ những năm 1990 và nhanh chóng trở thành một trong những chủ đề nổi bật trong ngành hóa học vật liệu và hóa lý.
MOFs, hay còn gọi là khung kim loại hữu cơ, do Giáo sư Omar Yaghi người Mỹ phát minh, bao gồm hai thành phần chính: các ion kim loại hoặc cụm ion kim loại và các phân tử hữu cơ gọi là liên kết.
Sử dụng công nghệ này để tăng cường khả năng loại bỏ chất ô nhiễm. Vật liệu MOFs có khả năng hấp thụ các khí và chất độc hại gấp từ 5 đến 20 lần so với các loại vật liệu lọc truyền thống.
Đặc biệt, nó có khả năng xử lý hiệu quả Amoni (NH4+) và Amoniac (NH3), những chất thường chỉ được ngăn chặn 50% bởi màng lọc RO hoặc các loại lõi lọc thông thường. Đây là những chất dễ biến đổi thành Nitrit, Nitrat, và cuối cùng có thể hình thành N-nitroso, một tiền chất gây ung thư.
III. Nước ion kiềm
Nước ion kiềm, có thành phần chính là nước và các ion khoáng chất, đặc biệt là ion hydroxit (OH-) và ion hydrogen (H+), với hàm lượng ion hydroxit (OH-) thường cao hơn so với ion hydrogen (H+). Ngoài ra, nước kiềm còn chứa các khoáng chất như magie và canxi hydroxit.
Thành phần cụ thể của nước kiềm:
Ion hydroxit (OH-) và ion hydrogen (H+):
Nước kiềm có độ pH > 7, nghĩa là có tính kiềm, do sự chênh lệch về nồng độ giữa ion hydroxit (OH-) và ion hydrogen (H+), với OH- nhiều hơn.
Magie và canxi hydroxit:
Các hợp chất này có nhiều lợi ích cho sức khỏe.
Khoáng chất:
Nước kiềm, đặc biệt là nước ion kiềm, có thể chứa các khoáng chất như Ca2+, Na+, K+, Mg2+.
Nước ion kiềm:
Thường được tạo ra từ công nghệ điện phân, tách nước thành các ion H+ và OH- và có độ pH từ 8-10.
Giàu Hydrogen (H2) và có khả năng chống oxy hóa.
Cấu trúc phân tử nước siêu nhỏ, giúp cơ thể dễ hấp thụ.
Lưu ý:
Nước kiềm có thể được tạo ra từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm nước khoáng tự nhiên và thông qua quá trình thủy phân.
Nước ion kiềm có thể có nhiều tên gọi khác nhau như nước điện giải, nước hydrogen, nước Pi, tùy thuộc vào phương pháp tạo ra và đặc tính của nó.
IV. Buồng điện phân
Nước sau khi được lọc sạch tiếp tục đi vào bộ phận điện giải của máy điện giải ion kiềm. Qua các tấm điện cực sẽ giúp phân tách nước thành các ion và tái cấu trúc phân tử nước, từ đó tạo nên 2 dòng nước khác nhau: nước ion kiềm và nước ion axit. Khi nguồn nước sạch chạy qua máy điện phân nước, các ion dương như Ca2+, Mg2+, K+, Na+… sẽ di chuyển về phía cực âm (Cathode), và tại điện cực âm này, các phân tử nước nhận điện tử (e-) từ các điện cực tạo thành Hydro hoạt tính (Hydrogen). Các ion OH- kết hợp với các khoáng chất (như canxi, magie, kali) có trong nước, tạo thành các ion kiềm như KOH, Ca(OH)2, Mg(OH)2, v.v. Do vậy, ở điện cực âm của thiết bị điện phân này sẽ thu được nước ion kiềm chứa các khoáng chất và Hydro hoạt tính. Các loại ion âm còn lại như Cl-, SO42-, HCO3-, NO3-, … sẽ di chuyển về phía điện cực dương (anode) và tại đây cũng sẽ thu được nước có tính acid nhẹ.
Quy trình điện cực phân tách nước tạo nước ion kiềm giàu Hydrogen
Nguyên lý của các tấm điện cực đó là phân tách nước H20 thành các phân tử H+ và OH- theo phương trình sau:
Tại điện cực dương (+):
H2O → H+ + OH-
4OH- → 4OH + 4e => 2H2O + O2
Lúc này nước sẽ có nhiều ion H+ hơn OH- nên nước có tính axit, pH < 7.
Tại điện cực âm (-):
H2O → H+ + OH-
2H+ + 2e- → H2
(2H2O + 2e- → H2 + 2OH-)
Lúc này nước sẽ có nhiều ion OH- hơn ion H+ nên nước có tính kiềm, pH > 7.
Cùng lúc đó, các vi chất mang điện cực dương (+) tự nhiên của nước như Ca2+, Mg2+, Na+, Fe+... sẽ được hút về điện cực âm, và cũng tại điện cực âm tạo ra nước ion kiềm để uống hằng ngày. Do đó khi uống nước ion kiềm chúng ta cũng đồng thời hấp thụ được các vi khoáng tự nhiên này của nước.
Bên cạnh đó, các vi chất mang điện cực âm (-) của nước như NO3-, Cl- được hút về điện cực dương, nơi tạo ra nước ion axit. Do đó khi sử dụng nước ion axit, những vi khoáng này cũng có tác dụng hỗ trợ sát khuẩn, hay làm đẹp da.
V. Kết luận:
Công nghệ điện phân được ứng dụng trong ngành lọc nước ngày nay được xem là bước tiến vượt trội. Bởi vì nhờ công nghệ này mà nước uống thông thường được có thêm những tính chất đặc biệt như tính kiềm tự nhiên, tính chống oxy hóa, tính giàu vi khoáng và đặc biệt là cấu trúc phân tử nước siêu nhỏ. Cũng chính nhờ những tính chất này mà người sử dụng có thể được cải thiện sức khỏe, nâng cao sức đề kháng.
Đặc biệt là nước ion kiềm mang nhiều ion OH- với độ pH 8.0 - 9.5 được con người ứng dụng thay thế nước uống chỉ với H2O thông thường thành nước uống hằng ngày. Nhờ các đặc tính đặc biệt như trên mà nước ion kiềm hiện đang được sử dụng rộng rãi ở khắp mọi nơi trên thế giới. Trong đó có Nhật Bản - tiền thân của loại nước ion kiềm này và hiện nay Chính phủ khuyến khích toàn bộ người dân của nước họ sử dụng mỗi ngày để có được một sức khỏe tốt.
Đối với tính kiềm tự nhiên như rau xanh độ pH từ 8.0 - 9.5: Có thể trung hòa được axit dư thừa trong cơ thể - hình thành từ môi trường sống không “khỏe mạnh”, thức ăn kém vệ sinh hoặc thức ăn nhiều dầu mỡ… Axit dư thừa này có thể khiến cơ thể con người mắc nhiều bệnh. Uống nước ion kiềm với độ pH này sẽ khiến cơ thể được giảm bớt tác nhân axit dư thừa trong cơ thể, giúp cơ thể khỏe mạnh và ngừa bệnh tật.
Đối với tính giàu vi khoáng tự nhiên: Máy điện giải ion kiềm hiện nay thường được tích hợp thêm lõi lọc với công nghệ đặc biệt nên nó hoàn toàn đảm bảo được lượng khoáng tự nhiên có trong nước sau khi lọc. Không như một số loại máy lọc nước khác như máy lọc RO thì khoáng chất của nước bị mất đi vì kích thước lỗ lọc siêu nhỏ. Chính vì thế máy điện giải ion kiềm sẽ là giải pháp giúp bạn không những có nguồn nước sạch để sử dụng mỗi ngày mà còn có nguồn nước đủ khoáng chất hỗ trợ cho sức khỏe, quá trình trao đổi và hấp thụ chất cho cơ thể.
Đối với tính giàu chất chống oxy hóa: Khí hydro được tạo thành nhờ các ion H+ kết hợp với nhau tại cực âm, cho ra cùng với nước ion kiềm mang tính kiềm. Khí hydro là một chất chống oxy hóa cực mạnh, nó có thể bù điện tử cho các gốc tự do có hại đến tế bào trong cơ thể. Gốc tự do cũng giống axit dư thừa được hình thành chế độ sống không lành mạnh của con người. Nếu gốc tự do quá nhiều, cơ thể sẽ dễ mang nhiều căn bệnh. Chính vì vậy, nước ion kiềm chứa khí hydro là giải pháp hữu hiệu nhất để cơ thể chống lại tác nhân gây bệnh.
Đối với tính cấu trúc phân tử nước siêu nhỏ: Nhờ nước thông thường H2O được điện phân tạo thành các ion nên nước sau điện phân có cấu trúc siêu nhỏ. Kích thước này chỉ nhỏ khoảng 0.5 nanomet - nhỏ hơn nước thông thường gấp 5 lần. Chính vì thế nước ion kiềm có thể len lỏi vào từng ngóc ngách tế bào để hỗ trợ trung hòa axit dư thừa, trung hòa gốc tự do, tham gia vào các phản ứng trao đổi chất cũng như giúp cơ thể hấp thụ dinh dưỡng. Đặc biệt là giúp cơ thể được thanh lọc, giải độc tốt hơn bao giờ hết.
Tham khảo: máy lọc và nâng cấp nước ion kiềm từ trường M-Water
