Su yumuşatma cihazları, iyon değişimi prensibine göre çalışarak sudaki sertliğe neden olan Ca (Kalsiyum) ve Mg (Magnezyum) iyonlarını gideren reçineli ünitelerdir.Sertlik Sertlik, sudaki kalsiyum ve magnezyum iyonlarının iyon konsantrasyonlarının toplamına eşit olan bir parametredir. Bu iyonlar, suyun doğal çevrimi boyunca toprak ve kayaçlar içinde, rezevuarlarda (doğal ve suni göl, deniz,akarsu vs.) depolandığı veya hareket halinde olduğu esnada temas ettiği mineral ve tuzların suda çözünmesi sonucunda suyun bünyesine geçerler. Özellikle yüksek sertlikteki sular, en basit su iletim tesisatlarında sıcak su ve buhar kazanlarına kadar çok çeşitli sistemler içerisinde Ca ve Mg iyonlarının çökelerek birikintiler oluşturmasına, bu birikintilerin zamanla taşlaşmasına ve ısı transferi, kesit daralması, tıkanıklıklar ve korozyon türü problemlere yol açarlar. Bu durum mevcut tesisat ve ekipmana zarar vererek ve enerji sarfiyatını arttırarak ekonomik açıdan sakıncalar doğurur.
İyon değişimi Suda bulunan çözünmüş mineraller (iyonlar) pozitif veya negatif elektron yüklü olabilir. Yaygın olarak pozitif iyonların bulunduğu iyon formları +2 değerlikli Kalsiyum, Magnezyum, Demir ve Manganezdir ki bu iyonlar suda sertliğe neden olur. Bu artı veya eksi yüklü iyonların sudan alınarak, yerine aynı yüke sahip başka iyonların verilmesi, böylelikle sudaki iyon dengesinin korunarak belirli iyonların giderilmesi işlemine iyon değişimi denir. Yumuşatma sistemlerinde iyon değişimi için genellikle reçine adı verilen özel malzemeler kullanılır.
Reçine Reçine, suni olarak üretilen ve bünyesinde çapraz bağlı çeşitli polimerler barındıran anyonik veya katyonik karaktere sahip bir malzemedir. Su ile temas ettiğinde, bünyesindeki temel iyonu sudaki benzer yüklü iyonlar ile değiştirme kapasitesine sahiptir. Sertlik gideriminde kullanılan katyonik tip iyon değiştirici reçineler sodyum (Na) bazlı reçineler olup sudaki kalsiyum ve magnezyumu tutarak kendi bünyelerindeki sodyum iyonlarını suya verirler. Bu şekilde yumuşatılan sularda Ca ve Mg iyonları bulunmazken, sodyum iyonu konsantrasyonu yüksektir. Ancak yüksek sodyum konsantrasyonu suyun kullanılabilirliğini olumsuz yönde etkilemez. İyon değiştirme kapasitesi Sudaki Ca ve Mg iyonlarını kendi bünyesindeki Na iyonu ile değiştiren reçine, bir süre sonra bünyesindeki Na iyonlarını tüketir. Bu noktadan itibaren, iyon değişimi aktivitesi azalmaya başlar ve reçine ile temas eden su yumuşatılamaz. Reçinenin iyon değiştirme kapasitesi, bu noktaya ulaşılana kadar Na iyonu ile ne miktarda Ca ve Mg iyonunu değiştirebildiğinin bir ölçüsüdür.
İyon değiştirme kapasitesinin sabit olması ise, reçinenin rejenerasyonu ile doğrudan bağlantılıdır. Rejenerasyon Bünyesindeki tüm Na iyonlarını Ca ve Mg iyonları ile değiştirmiş ve daha fazla iyon değiştirme kabiliyeti kalmamış olan bir reçineye, tekrar iyon değiştirme kapasitesi kazandırma işlemine rejenerasyon (yenileme) denir. Rejenerasyon işleminin temeli, reçinenin bünyesinde kalmamış olan Na iyonlarını reçineye tekrar yüklemektir. Na bazlı reçinelerin rejenerasyonu tuz (NaCl) kullanılarak yapılır. Rejenerasyon prensibi Su yumuşatma cihazlarımız, otomatik olarak rejenerasyon yapma özelliğine sahiptir. Reçinenin rejenerasyonu, tuzun suda çözünerek Na ve Cl iyonlarına ayrılmasından sonra, bu tuzlu su ile reçinenin yıkanması esnasında Na iyonlarının reçineye yüklenmesi, Cl iyonlarının ise yumuşatma işlemi sırasında reçinenin üzerine tutunmuş olan Ca ve Mg iyonları ile birlikte durulanarak drenaja atılması şeklinde gerçekleşir. Bu şekilde, yumuşatma kabiliyetini yitirmiş olan reçine yenilenerek tekrar yumuşatma işlemini gerçekleştirmek üzere servise girmeye hazır hale gelmiş olur.
Otomatik rejenerasyon kontrolu, aşağıdaki şekillerde sağlanır: Volümetrik kontrol Cihazdan geçen su hacmi bir sayaç ile okunur, sayaç üzerinde yapılan ayara göre belirli bir hacimde su geçtikten sonra cihaza otomatik rejenerasyon komutu verilir. Zaman kontrolu Bir zaman saati yardımıyla zamana bağlı olarak istenen sıklıkta cihaza otomatik rejenerasyon komutu verilir. (Zamana bağlı otomatik kontrol, ekonomik nedenlerle düşük kapasiteli sistemlerde tercih edilir.) Yumuşatma cihazına girecek olan suda tortu ve bakteri olmamalıdır. Yumuşatma cihazına girecek olan suda aktif klor < 1 mg/lt olmalıdır.
Yumuşatma cihazına girecek olan suda klorür miktarı < 340 mg/lt olmalıdır.
Yumuşatma Sistemleri Serileri; Yumuşatma sistemleri de kum filtresi ve aktif karbon filtre gibi çalışma prensibine bağlı olarak; yüzey borulamalı sistemler ve fleck kafalı sistemler olarak ikiye ayrılmaktadır. Tek tanklı single ve çift tanklı tandem olarak seriler bulunmaktadır. Mini yumuşatma serileri olarak tanımlanan, düşük kapasite ve boyutta olan mini cabinet ve micro cabinet serileri mevcuttur.