Gefilterd water met mineralen: wat filters behouden of verwijderen

Gefilterd water kan veel mineralen bevatten, weinig mineralen bevatten of daar ergens tussenin zitten. Het woord ‘gefilterd’ op zichzelf vertelt je niet welke situatie van toepassing is. De uitkomst hangt af van de technologie in het filter. Sediment- en koolstoffilters werken door deeltjes op te vangen en chemicaliën te adsorberen, waardoor opgeloste mineralen zoals calcium en magnesium er gewoon doorheen gaan. Een waterontharder verwijdert die mineralen niet zozeer, maar ruilt ze in voor natrium. Omgekeerde osmose en destillatie verwijderen de meeste opgeloste mineralen, samen met vrijwel al het andere. Daarom bestaat er een mineraal-nabewerkingsfilter om achteraf weer wat mineralen toe te voegen. Zodra je weet waar je eigen filter op die kaart past, worden zowel de smaak van je water als een TDS-meting die na de installatie van iets nieuws is veranderd een stuk begrijpelijker.

• Sediment- en koolstoffilters verwijderen deeltjes, chloor en stoffen die geur of smaak veroorzaken, maar geen opgeloste mineralen.
• Zelfs fijne keramische filters en ultrafiltratiemembranen zijn gemaakt om deeltjes en micro-organismen tegen te houden, een klasse die veel groter is dan een opgelost mineraalion.
• Waterontharding vervangt hardheidsmineralen door natrium in plaats van mineralen volledig te verwijderen. Onthard water is dus niet hetzelfde als gedemineraliseerd water.
• Omgekeerde osmose en destillatie zijn de twee gangbare huishoudelijke technologieën die het gehalte aan opgeloste mineralen aanzienlijk verlagen.
• Een hogere TDS-meting nadat je een mineraal-nabewerkingsfilter hebt toegevoegd, betekent dat er mineralen worden teruggeplaatst, niet dat er iets mis is gegaan.

Sediment- en koolstoffilters: wat ze opvangen en wat er gewoon doorheen gaat

Een sedimentfilter is een fysieke zeef: het vangt slib, roestschilfers en andere zichtbare deeltjes op voordat die de volgende filterfase bereiken. Actieve kool werkt anders: die adsorbeert chloor, vluchtige organische stoffen en de smaak- en geurstoffen die kraanwater vlak of chemisch kunnen laten smaken. Geen van beide processen is bedoeld om opgeloste ionen tegen te houden. Uit onderzoek van een universitaire voorlichtingsdienst naar actieve kool bleek dat deze “geen bacteriën, nitraat-N, fluoride, chloride, hardheid (calcium, magnesium) of de meeste metaalionen verwijdert” (bron: Bulletin 1542 van de University of Georgia Cooperative Extension). Daarom wordt vaak een sedimentvoorfilter vóór een koolstoffase geplaatst: het beschermt de kool tegen vervuiling door deeltjes, zodat die smaak- en geurstoffen efficiënt blijft adsorberen. Het is niet bedoeld om te veranderen welke opgeloste mineralen in het water achterblijven. Heb je een eenvoudig kraan-, kan- of onderbouwfilter met koolstof, dan kun je verwachten dat het de smaak verbetert en chloor vermindert, terwijl het mineraalgehalte van je water in wezen hetzelfde blijft.

Keramische filters en ultrafiltratie: een fijnere barrière, maar dezelfde uitkomst voor opgeloste mineralen

Keramische cartridges en ultrafiltratiemembranen voeren hetzelfde principe — fysiek zeven — veel verder door. Ze zijn gemaakt om deeltjes en micro-organismen tegen te houden op een veel fijnere schaal dan een sediment- of koolstoffase aankan. Dat is nuttig wanneer de zorg troebelheid of biologische verontreiniging betreft, in plaats van smaak. Een opgelost mineraalion is echter nog veel kleiner dan zelfs deze fijne poriën. Het uitsluitingsprincipe dat keramische filters en ultrafiltratie effectief maakt tegen deeltjes, geldt dus niet voor calcium, magnesium of natrium in oplossing. Geen van de geraadpleegde bronnen voor het onderzoek bij dit artikel gaf een specifieke poriegrootte of een verwijderingspercentage voor keramische filters of ultrafiltratie met betrekking tot opgeloste mineralen. Beschouw dit onderdeel daarom als het algemene fysische principe dat het is, en niet als een getest cijfer: deze filtertypen zijn gemaakt om deeltjes uit te zeven, terwijl opgeloste mineralen van een heel andere aard zijn.

Ontharding via ionenwisseling: hardheidsmineralen worden niet verwijderd, maar ingeruild voor natrium

Vaak wordt aangenomen dat een waterontharder hardheid ‘verwijdert’, maar een ontharder met kationenuitwisseling ruilt in werkelijkheid de ene groep opgeloste mineralen in voor een andere. Het harsbed bevat natriumionen en geeft die af wanneer calcium en magnesium — de mineralen die hardheid veroorzaken — zich sterker aan het hars binden en hun plaats innemen. Het WaterSense-programma van de EPA beschrijft dit als een apparaat dat is ontworpen om “de calcium- en magnesiumionen in hard water te verwijderen door ze uit te wisselen voor natrium” (bron: EPA WaterSense, ontharders met kationenuitwisseling). Het apparaat regenereert periodiek: een spoeling met pekelwater laadt het hars opnieuw met natrium en voert de opgevangen hardheidsionen af naar de afvoer. Het praktische gevolg is belangrijk om te onthouden bij het lezen van een specificatieblad: onthard water bevat nog steeds opgeloste mineralen, alleen in een andere verhouding dan voorheen. Wie op de natriuminname let, moet die afweging meenemen en er niet van uitgaan dat een ontharder mineraalvrij water oplevert.

Omgekeerde osmose en destillatie: de twee technologieën die de meeste opgeloste mineralen verwijderen

Als je het gehalte aan opgeloste mineralen in brede zin wilt verlagen, in plaats van alleen de aanwezige mineralen aan te passen, zijn omgekeerde osmose en destillatie de twee technologieën die dit in een gebruikelijke huishoudelijke opstelling daadwerkelijk doen. Beide werken volgens een ander principe dan de filters hierboven: in plaats van deeltjes op grootte uit te zeven of het ene ion voor het andere te ruilen, scheiden ze water zelf van bijna alles wat erin is opgelost.

Hoe omgekeerde osmose omgaat met opgeloste mineralen

Een RO-membraan gebruikt druk om water door een semipermeabele barrière te persen, terwijl de grotere opgeloste ionen aan de andere kant worden tegengehouden. Daaronder vallen calcium, magnesium en natrium. Daarom verlaagt RO het totaal aan opgeloste stoffen aanzienlijk ten opzichte van het water dat erin gaat. De afwijzing is echter niet absoluut voor elke opgeloste stof: hetzelfde onderzoek vermeldt dat een gas zoals waterstofsulfide “door het RO-membraan heen gaat” in plaats van te worden tegengehouden zoals opgeloste mineralen (bron: NebGuide G1490 van de University of Nebraska–Lincoln Extension). Wie het volledige mechanisme wil begrijpen, van de membraanstructuur tot druk en terugwinningsratio, vindt die uitleg in het uitgebreide artikel over de werking van omgekeerde osmosefiltratie. De specifieke uitleg over de vraag of omgekeerde osmose mineralen verwijdert gaat dieper in op deze vraag en bespreekt de cijfers die van belang zijn bij beslissingen over drinkwater.

Hoe destillatie omgaat met opgeloste mineralen

Destillatie bereikt een vergelijkbaar resultaat voor mineralen via een andere route: water wordt verdampt en vervolgens weer gecondenseerd. Opgeloste vaste stoffen blijven achter in het kookvat, omdat ze niet met de stoom verdampen. In onderzoek naar destillatie voor thuisgebruik worden “natrium, hardheidsverbindingen zoals calcium en magnesium … fluoride en nitraat” genoemd als stoffen die op deze manier worden verwijderd (bron: NebGuide G1493 van de University of Nebraska–Lincoln Extension). Dezelfde bron noemt een belangrijke kanttekening: sommige vluchtige organische stoffen met een kookpunt op of rond dat van water kunnen met de stoom verdampen en opnieuw condenseren in het destillaat, tenzij eerst een andere behandelingsstap wordt toegepast. De belangrijkste gebruikskosten van destillatie zijn niet die van een filtercartridge, maar die van elektriciteit: water verhitten tot stoom en het daarna weer afkoelen is het energie-intensieve deel van het proces.

Waarom je TDS-meting verandert en wat die eigenlijk vertelt

Een TDS-meter is een handig hulpmiddel, maar beantwoordt een beperktere vraag dan de meeste mensen denken. Het apparaat meet de “opgeloste stoffen in water die klein genoeg zijn om door een zeef van 2 micrometer te gaan”. De bron stelt het duidelijk: “een TDS-test meet de hoeveelheid, maar identificeert de afzonderlijke stoffen of hun herkomst niet” (bron: Publicatie 442-666 van Virginia Cooperative Extension). De vaak genoemde EPA-waarde van 500 mg/l is een secundaire, niet-afgedwongen richtlijn voor esthetische aspecten, en geen gezondheidsnorm. Een waarde boven of onder die grens zegt op zichzelf dus niet of het water veilig is; de meting vertelt alleen hoeveel stoffen zijn opgelost, niet of dat van belang is. Wie meer wil weten over normale waarden en wat een verandering in de loop van de tijd kan betekenen, vindt meer informatie in het specifieke artikel over het aflezen van een TDS-meter.

Precies daarom kan een hogere TDS-waarde na de installatie van een mineraal-nabewerkingsfilter alarmerend lijken, terwijl dat niet zo is. Laat je RO-water door het Hydrion TAM3 alkalisch mineraalfilter lopen, dan vermeldt de productpagina duidelijk dat de waarde naar verwachting stijgt. De functie van de derde filterfase is namelijk om ionisch geactiveerde mineralen, zoals calcium, magnesium en natrium, terug toe te voegen aan water waar het RO-systeem die al uit heeft verwijderd. Een stijgende waarde betekent hier dat mineralen terugkeren in het water, niet dat het systeem lekt of dat er een nieuwe verontreiniging is ontstaan.

Op de bredere vraag of langdurig drinken van gedemineraliseerd water van belang is voor de gezondheid, bestaat geen eenduidig antwoord. Dit artikel is niet de plek om daar een antwoord op te geven. De Wereldgezondheidsorganisatie heeft dit onderwerp rechtstreeks onderzocht als onderdeel van een bredere beoordeling van voedingsstoffen in drinkwater. Daarbij keek de organisatie specifiek naar water dat is gedemineraliseerd met processen zoals ontzilting en membraanbehandeling (bron: WHO, voedingsstoffen in drinkwater). Voor de meeste mensen levert voeding het grootste deel van de dagelijkse mineraleninname. Het mineraalgehalte van drinkwater is dus een van meerdere factoren en niet op zichzelf de bepalende factor. Wie zich om een specifieke medische reden zorgen maakt over de mineraleninname, doet er goed aan dit met een arts te bespreken in plaats van af te gaan op de marketingtekst van een filter.

Kies een filter dat past bij het probleem dat je daadwerkelijk wilt oplossen

Nu duidelijk is welke technologieën mineralen behouden, verwijderen of achteraf toevoegen, is de praktische vraag welk probleem je precies wilt oplossen.

• Gaat het om de smaak, chloorgeur of zichtbaar sediment, dan pakt een koolstof- of sedimentfase dat rechtstreeks aan en blijft het mineraalgehalte van je water hetzelfde als voorheen. Het algemene artikel over de werking van waterfilters is een goed startpunt als je voor het eerst verschillende filtermechanismen vergelijkt.
• Gaat het om kalkaanslag en vlekken door hard water, dan biedt ontharding via ionenwisseling een oplossing. Houd daarbij rekening met de hierboven beschreven afweging rond natrium als je om andere redenen al op je natriuminname let.
• Gaat je zorg verder dan smaak en wil je een breed scala aan opgeloste stoffen verminderen, dan gaan omgekeerde osmose of destillatie verder dan alle filters hierboven. Ze verwijderen echter ook de meeste opgeloste mineralen, samen met al het andere dat ze verwijderen.
• Heb je al een RO-systeem of een tankloos systeem en wil je de minerale smaak en een minder zure pH-waarde terug, dan is een inline mineraalfilter de gangbare toevoeging. Een hogere TDS-waarde daarna is het verwachte teken dat het werkt, niet een storing die je moet onderzoeken.

De TAM3 is ontworpen om achter een tankloos systeem zoals de Hydrion Purity RO600 te worden vastgedraaid. Lees voor de volledige uitleg waarom en hoe je RO-water remineraliseert, inclusief wanneer dat wel en niet de moeite waard is, de specifieke gids voor het remineraliseren van water uit omgekeerde osmose.

‘Gefilterd’ beschrijft wat een technologie verwijdert, niet automatisch wat er achterblijft. Stem de technologie af op het probleem dat je daadwerkelijk wilt oplossen. Dan zijn zowel de smaak van je water als je volgende TDS-meting een stuk begrijpelijker.