Ma le caraffe filtranti funzionano veramente?

Visti i dubbi e le domande sorte in seguito all'articolo sulle caraffe filtranti apparso nell'ultimo numero di A Tutto GAS, abbiamo chiesto ad un amico chimico con la passione per l'acqua alcune delucidazioni su come lavorano i filtri di queste caraffe e se possono essere utili o meno per migliorare la qualità dell'acqua. 
Ecco le sue risposte.

A Tutto GAS: Come sono composti i filtri delle caraffe filtranti e come funzionano?
Andreas: Nei filtri delle caraffe sono presenti di solito il carbone attivo e degli scambiatori di ioni. Gli scambiatori di ioni servono per ridurre il calcare e i metalli pesanti. Sono delle palline di plastica che hanno una carica di superficie (in generale ioni di sodio). Quando l'acqua passa attraverso il filtro avviene uno scambio fra queste particelle e gli ioni sulla superficie degli scambiatori: il calcare e i metalli pesanti si fissano sulla superficie degli scambiatori che al loro posto rilasciano i loro ioni in acqua.
Il carbonio attivo invece serve a ridurre le sostanze organiche, come pesticidi, residui di medicinali, ormoni, ecc... 
ATG: Le caraffe possono filtrare anche metalli pesanti, quindi?
Andreas: Non tutti i metalli pesanti possono essere filtrati. Può funzionare per il piombo, il nichel, il rame, … Per alcuni metalli il discorso è molto più complesso. Nel caso dell'arsenico, ad esempio, può essere filtrato solo se si trova in acqua sotto forma di catione (cioè deve avere una carica positiva). Sotto forma di anione non può essere filtrato. Stesso discorso vale per l'uranio. 
ATG: Quindi possiamo dire comunque che le caraffe filtranti svolgono una certa funzione?
Andreas: Sì, i filtri migliorano la qualità dell'acqua. Ma la loro azione non è totale: una parte delle sostanze nocive rimane comunque nell'acqua. In ogni caso il filtraggio serve a migliorarne notevolmente la qualità.
ATG: Alcuni dicono che sia inutile cambiare i filtri. È vero?
Andreas: Il filtro va cambiato perché dopo un po' perde le sue capacità. In particolare, ad un certo punto, gli scambiatori non avranno più ioni da „barattare“ con le particelle di calcare e i metalli pesanti e non potranno più svolgere la loro funzione.
Anche il carbonio attivo perde le sue capacità.
Inoltre col passare del tempo, i filtri accumulano batteri, quindi vanno sostituiti senza meno.