濾水器究竟過濾掉什麼有害物質？用什麼方式讓飲用水變得安全又美味？ @ 食力foodNEXT‧食事求實的知識頻道

你應該要知道的食事

濾水器可以濾清和純化水質，透過木炭、離子交換樹脂、粒子過濾器，可以有效清除異味、金屬離子、有毒化學物、寄生蟲與致病微生物。

撰文＝羅伯特．沃克（美國匹茲堡大學榮譽化學教授）

我買的濾水器宣稱使用「離子交換樹脂」，可以消除鉛與銅之類的東西。它們也會消除像氟那樣有用的東西嗎？

濾水器不僅可以過濾，還可以純化水質

「濾水器（water filter）」這個名稱會誤導人。「過濾」的意思只是水經過含有微小孔洞或者細小通路的器具，以便篩除浮懸的顆粒。如果你在水源品質可疑的國家旅行，而且問侍者水有沒有過濾，侍者的肯定回答可能只意味著水不是混濁的。

在美國，濾水器已經變成一種泛稱，它所指的器材不只濾清水質，而且純化水質，可以消除異味、臭氣、有毒化學物與致病微生物。目的是要保證飲水安全而且美味。

你的嗅覺與味覺會告訴你要不要消除臭氣與異味。至於有毒化學物與病原物，自來水公司與獨立的檢驗所可以提供分析。依照你偏執的程度而定，你可能很想找到能夠消除水裡面除了水之外的一切東西的濾水器。但是請記住，花錢買器材消除水裡面本來就沒有的東西是一種浪費。持續更換濾芯是很花錢的。

汙染水源的物質，也會影響人體

有哪些種類的「壞東西」會污染水源？工業與農業化學物；氯與它的副產品；金屬離子；還有例如隱孢子蟲與梨型鞭毛蟲的囊體，這些原蟲性寄生蟲會造成腹部劇痛、腹瀉，甚至讓免疫系統較弱的人出現更嚴重的症狀。

隱孢子蟲與梨型鞭毛蟲通常大於1微米或者百萬分之4英寸，所以洞孔比那個小的障礙物就能夠擋掉它們。但是並非所有的濾水器都包括粒子過濾器，所以如果你關切這些污染物，必須檢視產品說明書宣稱的性能有沒有包括減少囊體。

移除汙染物的方式：木炭、離子交換樹脂、粒子過濾器

濾水壺、安裝在水龍頭或水管上的商用濾水器，使用三種方式移除其他污染物：木炭、離子交換樹脂、粒子過濾器。

濾水器的主力是活性碳吸附大部分物質

大部分濾水器的工作主力是活性碳，這種物質對於一般的化學物，尤其對於氣體（包括氯），具有龐大且不分青紅皂白的驚人胃口。製造木炭是在空氣不足的情況下，加熱木材之類的有機物，讓它分解成多孔的碳，卻沒有真正燃燒。依照製造的方法而定，木炭可能含有非常大量的內部表面積。1盎斯活性碳（最好的是用椰子殼製造的）可能含有大約2000平方英寸的表面積。那些表面積對空氣中或水中的雜質分子是非常有吸引力的降落場，它們一旦降落就被黏住了。

活性碳可以吸附糖溶液裡面的有色雜質，也用在防毒面具裡吸附毒氣。活性碳在濾水器裡移除氯與其他發臭氣體，還有除草劑與殺蟲劑等化學物。

吸附（adsorption），指個別分子黏在某個表面上；吸收（absorption），指大量地吸收某種物質。
活性碳能夠吸附，海綿則是吸收。

離子交換樹脂能有效移除水中金屬離子

現在來談離子交換樹脂。它們是小小的，像塑膠一樣的球體，可以移除鉛、銅、汞、鋅與鎘等金屬。當然，那些物質在水裡面是離子，而不是一塊一塊的金屬。金屬化合物在水裡溶解時，金屬以離子（帶正電的原子）形式進入水中。移除正電荷會讓水具有過剩的負電荷，而大自然極為偏好保持電中性的世界，所以我們不能用活性碳移除水裡面的這些離子，那必須耗費非常多的能量。

我們能做的是，用其他比較無害的正離子（例如鈉離子或氫離子）來交換有害的正離子。那就是離子交換樹脂的用處。離子交換樹脂含有結合鬆散的鈉離子或氫離子，可以與水裡的金屬離子互換位置，讓金屬離子困在樹脂裡。樹脂（還有活性碳）早晚會裝滿污染物，所以必須更換。更換的時間取決於水質狀況。如果水質偏硬，離子交換樹脂也會移除鈣離子與鎂離子，於是你必須提早一點更換。

大部分的家用濾水器具有活性碳與離子交換樹脂，兩者通常混合在單一的濾芯裡。它們可以移除金屬與其他化學物，但未必能夠移除致病的囊體。就像我說過的，務必檢視產品說明書關於囊體的部分。

淨水過濾器會不會移除氯？

一般而言，不會。氯離子帶負電而不是正電，只能交換正離子的離子交換樹脂會忽略氯。但全新濾芯照理說可以藉著活性碳移除最初1～2加侖水裡的氯，但在那之後，濾水器不會移除氯。