Santykis tarp šarmingumo ir pH demineralizuoto vandens sistemose visiškai skiriasi nuo įprastų vandens telkinių. Demineralizuoto vandens sistemose (jonų mainai, atvirkštinis osmosas + mišrus sluoksnis/EDI) iš vandens siekiama pašalinti beveik visus jonus, o šarmingumas, kaip anijonas (bikarbonatas, karbonatas ir kt.), natūraliai taip pat yra skirtas pašalinti.
1. Šarmingumas fiziškai atskiriamas, bet rūgštinės dujos išlieka.
Katijono keitiklyje (katijono sluoksnyje) pradinis bikarbonato šarmingumas vandenyje reaguoja su H⁺ ant dervos ir virsta anglies dioksidu (CO₂). Šiuo metu:
Šarmingumas nukrenta beveik iki nulio (bikarbonatą sulaiko derva, pasikeičia H⁺), o pH sumažėja iki maždaug 4,3–5,5.
Šiuo metu nuotekos yra rūgštus vanduo, kuriame yra CO₂, tačiau jo rūgštingumas susidaro iš ištirpusių dujų, o ne iš stiprių rūgščių anijonų. Dekarbonizacijos bokštas (anglies separatorius) skirtas būtent šiam CO₂. 1. pašalinimui. Pašalinus CO₂ pH greitai pakyla virš 6, bet šarmingumas lieka nulinis. Tai rodo, kad demineralizuotoje vandens sistemoje be šarmingumo pH vertė yra visiškai kontroliuojama CO₂.
2. Idealaus gryno vandens pH įtakoja atmosfera.
Pravažiavus mišrią sluoksnį arba EDI sistemą, vandens laidumas yra itin mažas (< 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.
Taip yra ne dėl prastos vandens kokybės, o būtent dėl to, kad šarmingumas lygus nuliui. Be šarmingumo buferio, grynas vanduo akimirksniu sugers iš oro nedidelius CO₂ kiekius, sudarydamas anglies rūgštį, sukeldamas staigų pH kritimą. Praktinėje inžinerijoje naudojamos azoto sandarinimo ir kitos priemonės.
Šiam pH svyravimui reikalingas tik nedidelis CO₂ kiekis (keli miligramai litre), kuris beveik neturi įtakos visos sistemos jonų apkrovai, tačiau pH matuoklis vis tiek rodo rūgštingumą. Pagal šį scenarijų pH ir šarmingumas neturi jokio klasikinio anglies rūgšties pusiausvyros ryšio; pH rodo tik tai, kiek CO₂ vanduo ką tik sugėrė iš oro.
3. Šarmingumo matavimas yra beprasmis, o pH matuoti sunku.
Įprasto vandens valymo metu šie du parametrai yra vienas kitą patvirtinantys. Demineralizuotame vandenyje:
Šarmingumas keičiasi iš kontrolinio indikatoriaus į "priemaišų indikatorių". Kai aptinkamas didelis bikarbonato šarmingumas, tai rodo anijonų mainų sluoksnio gedimą, mišrų sluoksnio nuotėkį arba sumažėjusį EDI veikimą, o tai rodo sistemos problemą. Įprastai veikiančiame demineralizuotame vandenyje bendras šarmingumas turi būti artimas 0.
pH matavimas yra didelis techninis iššūkis. Įprasti pH matuokliai pasižymi itin lėtu elektrodų atsaku ir nestabiliu skysčio jungties potencialu žemo-laidumo gryname vandenyje, todėl rodmenys smarkiai nukrypsta.
Šioje situacijoje nuskaityta pH vertė gali neatspindėti tikrojo vandenilio jonų aktyvumo ir būti naudojama vadovaujantis cheminių medžiagų dozavimu, nes trūksta šarmingumo, kad būtų išlaikyta pusiausvyra. Pramoniniu požiūriu pH kontrolė demineralizuotame vandenyje dažnai nesiremia absoliučiais neprisijungus arba prijungtais pH matuokliais, bet pasiekiama pridedant amoniako proporcingai specifiniam laidumui ir srauto greičiui.
4. Norint išvengti korozijos, turi būti dirbtinai nustatytas silpnas šarmingumo ryšys.
Katilo tiekiamo vandens arba didelio{0}}grynumo vandens, naudojamo drožlių valymui, pH turi būti sureguliuotas iki 8,8–9,3, kad būtų išvengta plieno korozijos. Kadangi grynas vanduo neturi šarmingumo, įpylus lašelį šarmo pH pakyla iki 10; įvedus nedidelį CO₂ kiekį, pH nukrenta iki 6.
Todėl labai silpnas šarmingumas turi būti dirbtinai nustatytas naudojant lakias šarmines medžiagas (pvz., amoniaką ar morfoliną):
Įdėjus amoniako, jis susijungia su vandeniu, sudarydamas amonio hidroksidą, suteikdamas nedidelį šarminį hidroksido kiekį ir stabilizuodamas pH esant silpnam šarmingumui.
Šis šarmingumas nėra karbonatinis šarmingumas, o silpnas šarmingumas, kurį sukelia hidroksidai. Jo vaidmuo yra suteikti nedidelį buferinį centrą, neleidžiantį pH svyruoti dėl CO₂.
Šiuo metu pH ir šarmingumas vėl{0}}susiję. Atsižvelgiant į tikslinę pH vertę (pvz., 9,0), reikia apskaičiuoti atitinkamą amoniako koncentraciją, kurią reikia palaikyti, ir šis silpnas šarmingumas netiesiogiai užfiksuojamas naudojant laidumą (specifinį laidumą). Trumpai tariant, tai apima tiksliai išmatuotų šarmingumo pėdsakų naudojimą, kad būtų galima tiksliai kontroliuoti pH esant ypač žemam buferio lygiui.