de oplosbare, geïoniseerde stoffen zijn in water aanwezig als ionen, die elektrisch geladen atomen of moleculen zijn. De positief geladen ionen worden kationen genoemd, en de negatief geladen ionen worden anionen genoemd. Omdat water wereldwijd neutraal elektrisch is (anders zou je een elektrische schok krijgen als je je hand in water legt) is het aantal positieve ladingen gelijk aan het aantal negatieve ladingen. Ionen kunnen één lading of meer hebben, het meest gebruikelijke bereik is 1 tot 3. Ionen kunnen worden gemaakt van slechts één atoom, of meerdere atomen permanent met elkaar verbonden, zoals moleculen.
Voorbeelden:
Een waardige atomic kation: de natrium-ionen Na+
Een divalent atomic kation: de calcium ionen Ca++
Een waardige moleculaire kation: de ammonium-ion NH4+
EEN waardige atomic anion: het chloride-ion Cl—
Een waardige moleculaire anion: het nitraat-ion NO3—
EEN divalent moleculaire anion: het carbonaat-ion CO3=
EEN divalent complex anion: het chromaat ion CrO4=
hardheid
van de in water opgeloste stoffen wordt hardheid zeer vaak aangetroffen. Hardheid is een populair woord om voornamelijk calcium en magnesium opgelost in het water te vertegenwoordigen; deze ionen kunnen neerslaan onder bepaalde omstandigheden en vormen de schaal die je hebt gezien in uw kokende pan, en dat kan belemmeren leidingen en beschadigde waterketels. De “ontharding” van water is de uitwisseling van de hardheid kationen (Ca++ en Mg++) voor een ander kation dat geen schaal kan vormen omdat het veel oplosbaarder is: het natriumion Na+.
om water te verzachten, neemt u een kationenuitwisselingshars waarop het mobiele ion in de parels natrium (Na+) is en voert u het harde water door een kolom gevuld met natriumvormhars. De hardheid ionen Ca++ en Mg++ bewegen in de harskralen en elk van deze tweewaardige kationen wordt vervangen door twee natriumionen die uit de hars komen.