Attiecības starp sārmainību un pH demineralizētās ūdens sistēmās ir pilnīgi atšķirīgas nekā parastajās ūdenstilpēs. Demineralizēto ūdens sistēmu (jonu apmaiņa, reversā osmoze + jauktā gultne/EDI) mērķis ir atdalīt no ūdens gandrīz visus jonus, un sārmainība, kā anjons (bikarbonāts, karbonāts utt.), dabiski ir paredzēts arī izvadīšanai.
1. Sārmainība tiek fiziski atdalīta, bet skābās gāzes paliek.
Katjonu apmainītājā (katjonu slānī) sākotnējā bikarbonāta sārmainība ūdenī reaģē ar H⁺ uz sveķiem, pārvēršoties oglekļa dioksīdā (CO₂). Šajā brīdī:
Sārmainība samazinās līdz gandrīz nullei (bikarbonāts tiek aizturēts sveķos, H⁺ tiek izmainīts), un pH pazeminās līdz aptuveni 4,3–5,5.
Šajā brīdī notekūdeņi ir skābs ūdens, kas satur CO₂, bet tā skābums rodas no izšķīdušām gāzēm, nevis spēcīgiem skābiem anjoniem. Dekarbonizācijas tornis (oglekļa separators) ir paredzēts tieši šī CO₂. 1. noņemšanai. CO₂ noņemšana izraisa pH ātru pieaugumu virs 6, bet sārmainība paliek nulle. Tas norāda, ka demineralizētā ūdens sistēmā bez sārmainības pH vērtību pilnībā kontrolē CO₂.
2. Ideāla tīra ūdens pH ietekmē atmosfēra.
Pēc izlaišanas caur jauktu gultni vai EDI sistēmu ūdens vadītspēja ir ārkārtīgi zema (< 0.1µS/cm), theoretically resulting in a pH of 7.00. However, if you measure the pH in an open beaker, you will often find it fluctuating between 5.6 and 6.8, inexplicably becoming acidic.
Tas nav saistīts ar nestandarta ūdens kvalitāti, bet tieši tāpēc, ka sārmainība ir nulle. Bez sārmainības bufera tīrs ūdens uzreiz absorbēs nelielu daudzumu CO₂ no gaisa, radot ogļskābi, izraisot strauju pH pazemināšanos. Praktiskajā inženierijā izmanto slāpekļa blīvējumu un citus pasākumus.
Šīs pH svārstības prasa tikai nelielu CO₂ daudzumu (daži miligrami litrā), kas gandrīz neietekmē visas sistēmas jonu slodzi, bet pH metrs joprojām rāda skābumu. Šajā scenārijā pH un sārmainībai nav klasiskas ogļskābes līdzsvara attiecības; pH atspoguļo tikai to, cik daudz CO₂ ūdens tikko ir absorbējis no gaisa.
3. Sārmainības mērīšana ir bezjēdzīga, un pH mērīšana ir sarežģīta.
Parastā ūdens attīrīšanā šie divi parametri ir savstarpēji pārbaudāmi. Demineralizētā ūdenī:
Sārmainība mainās no kontroles indikatora uz "piemaisījumu indikatoru". Tiklīdz tiek konstatēts ievērojams bikarbonāta sārmainības daudzums, tas norāda uz anjonu apmaiņas slāņa kļūmi, jauktas slāņa noplūdi vai samazinātu EDI veiktspēju, kas norāda uz sistēmas problēmu. Normāli darbojošā demineralizētā ūdenī kopējai sārmainībai jābūt tuvu 0.
pH mērīšana ir ievērojams tehnisks izaicinājums. Parastajiem pH mērītājiem ir ārkārtīgi lēna elektrodu reakcija un nestabils šķidruma savienojuma potenciāls tīrā ūdenī ar zemu-vadītspēju, izraisot rādījumu krasu novirzi.
Šādā situācijā nolasītā pH vērtība var neatspoguļot ne patieso ūdeņraža jonu aktivitāti, ne arī būt izmantojama ķīmisko vielu dozēšanas vadīšanai, jo trūkst sārmainības, lai uzturētu līdzsvaru. Rūpnieciski pH kontrole demineralizētā ūdenī bieži vien nepaļaujas uz absolūtajiem rādījumiem no bezsaistes vai tiešsaistes pH mērītājiem, bet tiek panākts, pievienojot amonjaku proporcionāli konkrētajai vadītspējai un plūsmas ātrumam.
4. Lai novērstu koroziju, mākslīgi jāizveido vāja sārmainības attiecība.
Lai novērstu tērauda koroziju, katla padeves ūdens vai augstas{0}}tīrības ūdens, ko izmanto skaidu tīrīšanai, pH ir jānoregulē uz 8,8–9,3. Tā kā tīram ūdenim nav sārmainības, pievienojot pilienu sārma, pH līmenis palielinās līdz 10; ievadot nelielu CO₂ daudzumu, pH pazeminās līdz 6.
Tāpēc ļoti vāja sārmainība ir mākslīgi jānosaka, izmantojot gaistošus sārmainus līdzekļus (piemēram, amonjaku vai morfolīnu):
Pievienojot amonjaku, tas savienojas ar ūdeni, veidojot amonija hidroksīdu, nodrošinot nelielu daudzumu hidroksīda sārmainības un stabilizējot pH pie vājas sārmainības.
Šī sārmainība nav karbonāta sārmainība, bet gan vāja sārmainība, ko veicina hidroksīdi. Tās uzdevums ir nodrošināt nelielu bufera centru, novēršot pH ievērojamas svārstības ar CO₂.
Šajā brīdī pH un sārmainība ir atkārtoti{0}}saistīti. Ņemot vērā mērķa pH vērtību (piemēram, 9,0), ir jāaprēķina atbilstošā amonjaka koncentrācija, kas jāsaglabā, un šī vājā sārmainība tiek netieši fiksēta, izmantojot vadītspēju (īpatnējo vadītspēju). Īsāk sakot, tas ietver precīzi izmērītu sārmainības daudzumu, lai precīzi kontrolētu pH ļoti zemā bufera līmenī.
